Kaip Nukleotidas yra pagrindinė ribonukleino rūgšties (RNR) arba dezoksiribonukleorūgšties (DNR) dalis, turinti bazę, cukrų arba fosfato komponentą. Nukleotidai atlieka gyvybiškai svarbias funkcijas ląstelėse ir yra susiję, pavyzdžiui, perduodant hormoninius signalus arba gaminant energiją.
Kas yra nukleotidai
Nukleotidai yra pagrindiniai RNR ir DNR elementai. Jie yra sudaryti iš cukraus molekulės, specifinės bazės ir fosfato grupės.
Nukleotidai naudojami genetiniame kode ir daugelis rūšių, tokių kaip GTP, cAMP ar ATP, taip pat atlieka gyvybiškai svarbias ląstelių funkcijas. Milžiniškas molekules RNR ir DNR sudaro iš viso penki skirtingi nukleotidų tipai.
Funkcija, poveikis ir užduotys
Nukleotidai yra labai svarbūs formuojant naujas ląsteles, taip pat vykstant energijos apykaitai, be to, jie veikia kaip pasiuntinys. Kūnas negalėtų funkcionuoti be nukleotidų.
Nukleotidų pagalba organizmas gali atstatyti savo funkciją po ligos ar sužalojimo. Tam reikia daug statybinių medžiagų ir daug energijos, kurios, nepaisant nukleotidų, nėra pakankamai. Apskritai, nukleotidai atlieka šias užduotis kūne:
- Energijos nešiklis: Tam jums reikia anhidridinių jungčių, kurios yra labai energingos
- Sintezės produktų, tokių kaip RNR ir DNR, pirmtakai
- Koenzimų dalys: Tai svarbu įvairių cheminių reakcijų procesui
- Allosterinė moduliacijos funkcija: nukleotidai turi užduotį reguliuoti pagrindinių fermentų aktyvumą
Išsilavinimas, atsiradimas, savybės ir optimalios vertės
Nukleotidas susideda iš šių komponentų:
- monosacharidas, sudarytas iš 5 anglies atomų ir dar žinomas kaip pentozė
- taip pat fosforo rūgšties liekaną
- iš vienos iš penkių branduolių bazių (uracilo, timino, citozino, guanino, adenino)
Cukrus yra susijęs su baze ir fosforu. Jei fosfatas prisijungia prie nukleozido, susidaro paprasčiausias nukleotidas, vadinamasis mononukleotidas. Fosfatas, suskaidydamas vandenį, sudaro esterinį ryšį su nukleozido 5 anglies atomu. Todėl nukleotidai labai dažnai vadinami „nukleozidų fosfato esteriais“.
Jei nusėda daugiau fosfato likučių, susidaro nukleozidų di arba nukleozidų trifosfatai. Tarp fosfatų susidaro fosforo anhidrido jungtys, turinčios daug energijos. DNR yra naudojamas tik timinas, citozinas, guaninas ar adeninas, tuo tarpu RNR vietoje uracilo yra timinas. Taip pat yra keletas kitų bazių, vadinamų retomis bazėmis, nes nukleorūgštyse jų randama tik labai mažais kiekiais. Tai apima, pavyzdžiui, hidroksilintą arba metilintą puriną ir pirimidino bazes, tokias kaip pseudouridinas, dihidrouracilis arba 5-metilcitozinas.
Trys nukleotidai, sujungti tarpusavyje, sudaro mažiausią vienetą, reikalingą užkoduoti genetinę informaciją RNR arba DNR. Šis informacijos vienetas vadinamas kodonu. Iš esmės yra dviejų tipų nukleotidai: pirimidino nukleotidai ir purino nukleotidai. Purino nukleotidai turi heterociklinę žiedų sistemą, sudarytą iš dviejų žiedų, pirimidino nukleotidai turi tik vieną žiedą.
Nukleotidai yra natūralus gyvulinio ir augalinio maisto komponentas, jo galima rasti visose ląstelėse. Su maistu prarytas polimerines nukleino rūgštis organizmas suskaido į nukleotidus arba nukleozidus, kurie paskui absorbuojami plonojoje žarnoje. Tačiau maiste nukleorūgščių būna įvairių kiekių. Subproduktuose yra labai didelė dalis, tačiau daugelyje nukleorūgščių taip pat yra mėsos ir žuvies.
Ligos ir sutrikimai
Sveiki žmonės sugeba iš maisto pasiimti pakankamą kiekį nukleotidų junginių, perdirbti juos iš ląstelių arba sintetinti juos endogeniniu būdu. Tačiau jei endogeninio aprūpinimo nepakanka, nepaprastai svarbu su maistu gauti nukleotidų.
Visų pirma, audiniams, kuriems reikalingas didelis energijos poreikis, reikia pakankamai nukleotidų. Tai apima, pavyzdžiui, žarnas, kepenis, imuninę sistemą, raumenis ir nervų sistemą. Lėtinės ligos ypač dažnos šiuose audiniuose. Kiti audinių tipai, tokie kaip smegenys, limfocitai, eritrocitai ar leukocitai, negali sintetinti nukleotidų, be to, jie priklauso nuo tam tikro maisto. Dietiniai nukleotidai rekomenduojami tam tikroms ligos būsenoms arba sumažintam nukleotidų įsisavinimui, siekiant optimizuoti audinių funkciją.
Su maistu suvartoti nukleotidai skatina bifidobakterijų augimą. Be to, galima sumažinti virškinimo trakto pažeidimus ir padidinti žarnyno virškinimo trakto ilgį ar augimą. Ypač su vaikais, kurie auga labai greitai, su dideliais sužalojimais ar infekcijomis, iškyla klausimas, ar savarankiškos sintezės pakanka, kad būtų galima patenkinti padidėjusį nukleotidų poreikį. Motinos piene yra palyginti didelė nukleotidų dalis, todėl kūdikiai, kurie maitinami motinos pienu, taip pat turėtų vartoti atitinkamai.
Jei pasikeičia genų nukleotidų seka, galima kalbėti apie mutaciją. Pavyzdžiui, DNR nukleotidų pora gali būti pakeista kita. Šiuo atveju kalbama apie taškinę mutaciją arba „tyliąją mutaciją“. Pametus vieną ar daugiau nukleotidų porų arba įterpus porų, gene vyksta delecija arba intarpas.
Daugeliu atvejų susidaręs baltymas turi visiškai kitokią struktūrą ir nesugeba atlikti savo užduočių. Mutacijas gali sukelti mutageninės medžiagos arba radiacija arba jos gali atsirasti savaime. Tai gali pakeisti atskiras bazes ir sugadinti DNR.
