Co je nukleotid v biologii?

Nukleotidová molekula se skládá z cukru, fosfátu a dusíku. Jak tyto jednoduché komponenty umožňují, aby se nukleotidy spojily, aby vznikly polymery, jako je DNA a RNA, stejně jako molekuly, které nesou energii, jako je ATP?

Nucleotidy: Část struktury DNA

Co je to nukleotid? Abyste to pochopili, musíte si představit DNA. Jakmile se dostanete do jádra buňky a uvolníte chromozomy, uvidíte tenký dvojitý závit. Při škálování zjistíte, že každá z těchto řetězců se skládá z malých stavebních bloků nazývaných nukleotidy.

Pokud DNA vypadá jako zkroucený žebřík, každý stavební blok nebo nukleotid obsahuje poloviny kroků a mírně vertikální část žebříku. Druhá polovina kroku patří k sousednímu řetězci DNA. Nukleotidy mohou existovat samy o sobě nebo mohou být součástí jiných důležitých molekul kromě DNA. Například energetický nosič ATP je formou nukleotidu.

Nucleotidové složky

Složení nukleotidu zahrnuje složky, jako je dusíkatá báze, cukr a jeden nebo více fosfátů. Za každou z nich je třeba brát v úvahu podrobněji:

• Dusíková báze. Mohou to být adenin, thymin, cytosin, guanin, uracil. Nejsou to kyseliny, každá z nich obsahuje několik atomů dusíku. Nukleotidy se mohou vzájemně propojovat: cytosin je vždy spojen s guaninovými a adeninovými páry s thyminem v DNA nebo uracilem v RNA.
• Další hlavní složkou nukleotidu je cukr. Existuje mnoho druhů cukru, ale dva jsou důležité: ribóza je cukr, který uvidíte v RNA. Existuje verze ribózy, která nemá žádný atom kyslíku, a bude nazývána deoxyribóza cukru. Jedná se o typ cukru v DNA nukleotidech. Pamatujte si, že DNA je deoxyribonukleová kyselina.
• Posledním hlavním nukleotidovým fragmentem je fosfát. Fosfát je atom fosforu vázaný na čtyři atomy kyslíku. Vazby fosfátů jsou velmi vysoké energie a slouží jako forma skladování energie. Když je spojení přerušeno, může být použitá energie použita k práci.

Typy nukleotidů

Když nukleotidy polymerizují nebo kombinují dohromady, tvoří nukleovou kyselinu, jako je DNA nebo RNA. Každý nukleotidový fosfát se připojuje k jinému cukru, čímž vzniká cukrový fosfátový základ s dusíkatými bázemi. Nukleosid je částí nukleotidu, který se skládá pouze z cukru a báze. Můžeme tedy hovořit o nukleotidu jako nukleosidu a fosfátu:

• Nukleosidmonofosfát je nukleotid, který zahrnuje samotný fosfát.
• Nukleosid-difosfát je nukleotid, který obsahuje dva fosfáty.
• Nukleosid trifosfát je nukleotid, který obsahuje tři fosfáty. Nukleotidy jsou stavebními kameny DNA a RNA.

Jaké jsou typy nukleotidů, jaká je jejich struktura a jak může změna v jednom nukleotidu ovlivnit přežití organismu?

Nucleotid je v biologii ... (definice)

Lidská DNA je tvořena nukleotidy, které jsou v zásadě sub-elementární měření DNA, seřazené v párech. Existuje zhruba 3 miliardy těchto dvojic, nazývaných také párů bází. Jaká je definice nukleotidu? Každá spermie a každé vejce obsahují v jádře přibližně šest miliard individuálních nukleotidů, které jsou organizovány do kompaktních molekul DNA. To usnadňuje jejich skladování a manipulaci.

Takže co jsou nukleotidy? Jedná se o speciální jazyk, který se používá k psaní receptů na chemikálie vytvořené vaším tělem, zejména bílkovin. Většina nukleotidových míst se nazývá nežádoucí DNA, protože nekóduje nic. Nicméně, existuje malý podíl, který je pro vaše přežití rozhodující a činí vás tím, čím jste. Tento 2% nukleotidový kód je pro každý protein, který vaše tělo produkuje a má v sekcích DNA nazývané geny. Každý gen kóduje řetězec aminokyselin, což vede k tvorbě specifického proteinu.

Mutace, které jsou změnami v buňkách DNA zahrnující jeden nukleotid, se mohou zdát triviální, vzhledem k tomu, že v lidském genomu je tolik nukleotidů, ale když se vyskytují u určitých genů, mohou vést k život ohrožujícím onemocněním. Abyste lépe porozuměli tomuto mechanismu, musíte se nejprve podívat na některé základní pojmy nukleotidů.

Struktura nukleotidu

Nukleotidy jsou monomery (nebo stavební kameny) nukleových kyselin a skládají se z 5-uhlíkového cukru, fosfátové skupiny a dusíkaté báze. Jak již bylo uvedeno, cukr a báze dohromady tvoří nukleosid. Přidáním fosfátové skupiny se molekula mění na nukleotid. Nukleotidy jsou pojmenovány podle obsahu dusíku, který obsahují, a cukrů, které jsou k němu připojeny (například deoxyribóza v DNA nukleotidech a ribóze v RNA). Co jsou nukleotidy v DNA a RNA? Celkem je v DNA a RNA osm nukleosidů:

• RNA: adenosin, guanosin, cytidin, uridin.
• DNA: deoxyadenosin, deoxyguanosin, deoxycytidin, deoxythymidin.

Existují další důležité nukleotidy, jako jsou ty, které se podílejí na metabolismu (například ATP) a buněčné signalizaci (například GTP).

Vazba nukleotidu

K vytvoření polymerních řetězců (nebo několika jednotek), které vedou k tvorbě RNA a DNA, jsou nukleotidy navzájem propojeny skeletem cukru a fosfátu, který vzniká, když je fosfát jednoho nukleotidu připojen k jinému cukru. To je možné díky silným kovalentním vazbám, nazývaným fosfodiesterové vazby.

Vzhledem k tomu, že DNA je dvojvláknová molekula, dva z těchto polymerních řetězců se musí spojit jako žebřík. "Kroky" se skládají z dvojic nukleotidů, které spojují obě strany žebříku pomocí vodíkových vazeb. Co je to nukleotid? Jedná se o strukturní jednotku DNA, která se skládá z dusíkaté báze a cukrové fosfátové skeletu, skládající se z fosfátové skupiny a cukru. DNA se skládá z mnoha nukleotidů, které obsahují a chrání genetické kódy těla.

Nukleové kyseliny

Nukleové kyseliny jsou biopolymery, které spolu s bílkovinami hrají důležitou roli v buňkách všech živých organismů. Tyto sloučeniny jsou odpovědné za uchovávání, přenos a implementaci dědičných informací. Co jsou nukleotidy? Jedná se o monomery nukleových kyselin.

Kovalentní chemické vazby se vyskytují mezi částmi nukleotidu, které vznikají v důsledku kondenzačních reakcí. Takovými reakcemi jsou reverzní hydrolýza. Zajímavostí je, že molekuly DNA jsou obvykle nejen delší než molekuly RNA, ale také obsahují dva řetězce, které jsou navzájem propojeny pomocí vodíkových vazeb vznikajících mezi dusíkatými bázemi.