Нуклеотиди

Као што Нуклеотид је основни градивни блок рибонуклеинске киселине (РНА) или деоксирибонуклеинске киселине (ДНК) који има базну, шећерну или фосфатну компоненту. У ћелијама нуклеотиди имају виталне функције и учествују, на пример, у преносу хормонског сигнала или у производњи енергије.

Шта су нуклеотиди

Нуклеотиди су основни градивни блокови РНА и ДНК. Састоји се од молекула шећера, специфичне базе и фосфатне групе.

Нуклеотиди се користе у генетском коду и многе врсте, попут ГТП, цАМП или АТП, такође испуњавају виталне ћелијске функције. Огромни молекули РНА и ДНК састоје се од укупно пет различитих врста нуклеотида.

Функција, ефекат и задаци

Нуклеотиди су веома важни за стварање нових ћелија, као и за енергетски метаболизам и такође делују као преносиве супстанце. Тело не би могло да функционише без нуклеотида.

Уз помоћ нуклеотида, организам може вратити своју функцију после болести или повреде. Ово захтева пуно грађевинског материјала и пуно енергије, која у недостатку нуклеотида није доступна у довољним количинама. Генерално, нуклеотиди обављају следеће задатке у телу:

• Носач енергије: за то су вам потребне везе анхидрида, које су врло велике у енергији
• Прекурсори производа синтезе као што су РНА и ДНК
• Делови коензима: Важни су за процес различитих хемијских реакција
• Алостерична модулациона функција: нуклеотиди имају задатак да регулишу активност кључних ензима

Образовање, појава, својства и оптималне вредности

Нуклеотид се састоји од следећих компоненти:

• моносахарид, који се састоји од 5 атома угљеника и познат је и као пентоза
• остатак фосфорне киселине
• из једне од пет нуклеобаза (урацил, тимин, цитозин, гванин, аденин)

Шећер је повезан са базом и фосфором. Ако се фосфат веже на нуклеозид, формира се најједноставнији нуклеотид, такозвани мононуклеотид. Фосфат формира естерску везу са 5-угљениковим атомом нуклеозида цепањем воде. Због тога се нуклеотиди често називају "фосфатни естри нуклеозида".

Ако се оставе депонирани фосфати, формирају се нуклеозиди ди или нуклеозид трифосфати. Фосфорне анхидридне везе, које имају велику количину енергије, формирају се између фосфата. У ДНК се користе само тимин, цитозин, гванин или аденин, док је урацил присутан у РНА уместо тимина. Постоји такође и низ других база познатих као ретке базе, јер се оне налазе у врло малим количинама у нуклеинским киселинама. Они укључују, на пример, хидроксилиране или метилиране пуринске и пиримидинске базе као што су псеудоуридин, дихидроурацил или 5-метилцитозин.

Три нуклеотида који су повезани заједно формирају најмању јединицу која је неопходна за кодирање генетских информација у РНА или ДНК. Ова јединица информација назива се кодон. У основи постоје две врсте нуклеотида: нуклеотиди пиримидина и пурински нуклеотиди. Пурински нуклеотиди имају хетероциклични систем прстена који се састоји од два прстена, а пиримидински нуклеотиди имају само један прстен.

Нуклеотиди су природна компонента животињске и биљне хране и могу се наћи у свим ћелијама. Полимерне нуклеинске киселине које се уносе у храну организам разграђују на нуклеотиде или нуклеозиде који се затим апсорбују у танком цреву. Међутим, нуклеинске киселине се у храни појављују у различитим количинама. Тањури имају веома висок удио, али много нуклеинских киселина садржи и месо и рибу.

Болести и поремећаји

Здрави људи могу да узимају довољне количине нуклеотидних једињења из хране, да их рециклирају из ћелија или да их ендогено синтетишу. Међутим, ако је ендогена залиха недовољна, изузетно је важно добити нуклеотиде храном.

Прије свега, ткивима која имају високу потребу за енергијом потребни су нуклеотиди у довољним количинама. Они укључују, на пример, црева, јетру, имуни систем, мишиће и нервни систем. Хроничне болести су посебно честе у овим ткивима. Остале врсте ткива попут мозга, лимфоцита, еритроцита или леукоцита не могу да синтетишу нуклеотиде и такође зависе од снабдевања храном. Прехрамбени нуклеотиди се препоручују за одређена стања болести или смањени унос нуклеотида како би се оптимизирала функција ткива.

Нуклеотиди који се узимају храном потичу раст бифидобактерија. Даље, лезије у гастроинтестиналном тракту такође се могу смањити и повећати дужина или раст цревних вила. Нарочито код деце која брзо расту, са већим повредама или инфекцијама, поставља се питање да ли је само-синтеза довољна да се покрије повећана потреба за нуклеотидима. Мајчино млеко садржи релативно висок удио нуклеотида, тако да новорођенчад која се храни мајчиним млеком такође треба да има одговарајући унос.

Ако се нуклеотидна секвенца гена промени, говори се о мутацији. На пример, пар нуклеотида у ДНК може се заменити другим. У овом случају се говори о тачку мутације или о "тихој мутацији". Ако се један или више нуклеотидних парова изгубе или се парови убаце, долази до брисања или уметања унутар гена.

У многим случајевима протеин који се тада формира има потпуно другачију структуру и није у стању да извршава своје задатке. Мутације могу бити узроковане мутагеним супстанцама или зрачењем или се могу појавити спонтано. Ово може променити појединачне базе и оштетити ДНК.