Inhoud
- TL; DR (te lang; niet gelezen)
- Structuur van Nucleotide en Nucleoside
- Stikstofpaarbasisparen
- Nucleotide-vormingsprocessen
EEN nucleosideschematisch gezien tweederde van een nucleotide. Nucleotiden zijn de monomere eenheden die de nucleïnezuren desoxyribonucleïnezuur (DNA) en ribonucleïnezuur (RNA) vormen. Deze nucleïnezuren bestaan uit reeksen of polymeren van nucleotiden. DNA bevat de zogenaamde genetische code die onze cellen vertelt hoe ze moeten functioneren en hoe ze samen moeten komen om een menselijk lichaam te vormen, terwijl de verschillende soorten RNA helpen die genetische code te vertalen in eiwitsynthese.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
Nucleotiden en nucleosiden zijn beide monomere eenheden van nucleïnezuur. Ze worden vaak met elkaar verward, omdat het verschil klein is: nucleotiden worden gedefinieerd door hun binding met een fosfaat - terwijl nucleosiden een fosfaatbinding volledig missen. Dit structurele verschil verandert de manier waarop de eenheden zich binden aan andere moleculen, evenals de manier waarop ze helpen bij het vormen van DNA- en RNA-structuren.
Structuur van Nucleotide en Nucleoside
Een nucleoside heeft per definitie twee afzonderlijke delen: een cyclisch, stikstofrijk amine dat een stikstofbase wordt genoemd, en een suikermolecuul met vijf koolstofatomen. Het suikermolecuul is ribose of deoxyribose. Wanneer een fosfaatgroep waterstofgebonden wordt aan een nucleoside, is dit het gehele verschil tussen nucleotide en nucleoside; de resulterende structuur wordt een nucleotide genoemd. Om nucleotide versus nucleoside bij te houden, onthoud dat het toevoegen van een fosfatde groep verandert de "s" in een "t". De structuur van nucleotide- en nucleoside-eenheden onderscheidt zich primair door de aanwezigheid (of het ontbreken daarvan) van deze fosfaatgroep.
Elke nucleoside in DNA en RNA bevat een van de vier mogelijke stikstofbasen. In DNA zijn dit adenine, guanine, cytosine en thymine. In RNA zijn de eerste drie aanwezig, maar uracil wordt vervangen door het thymine dat in DNA wordt gevonden. Adenine en guanine behoren tot een klasse verbindingen genaamd purines, terwijl cytosine, thymine en uracil worden genoemd pyrimidines. De kern van een purine is een constructie met dubbele ring, een ring met vijf atomen en een met zes, terwijl de pyrimidinen met een kleiner molecuulgewicht een structuur met een enkele ring hebben. In elk nucleoside is een stikstofbase gekoppeld aan een ribosesuikermolecule. Deoxyribose in DNA verschilt van de ribose in RNA doordat het alleen een waterstofatoom heeft op dezelfde positie als ribose een hydroxyl (-OH) groep heeft.
Stikstofpaarbasisparen
DNA is dubbelstrengs, terwijl RNA enkelstrengs is. De twee strengen in DNA zijn aan elk nucleotide aan elkaar gebonden door hun respectieve basen. In DNA bindt adenine in de ene streng, en alleen aan, thymine in de andere streng. Evenzo bindt cytosine aan en alleen aan thymine. Zo kunt u niet alleen zien dat purines alleen binden aan pyrimidines, maar ook dat elke purine alleen bindt aan een specifieke pyrimidine.
Wanneer een lus van RNA zichzelf vouwt, waardoor een quasi-dubbelstrengs segment ontstaat, bindt adenine zich aan en alleen aan uracil. Cytosine en cytidine - een nucleotide gevormd wanneer cytosine bindt met een ribosering - zijn beide componenten die in RNA worden aangetroffen.
Nucleotide-vormingsprocessen
Wanneer een nucleoside een enkele fosfaatgroep krijgt, wordt het een nucleotide - specifiek een nucleotide monofosfaat. De nucleotiden in DNA en RNA zijn dergelijke nucleotiden. Alleenstaand kunnen nucleotiden echter plaats bieden aan maximaal drie fosfaatgroepen, waarvan er één is gebonden aan het suikerdeel en de andere aan het uiteinde van het eerste of tweede fosfaat. De resulterende moleculen worden genoemd nucleotide difosfaten en nucleotide trifosfaten.
Nucleotiden worden genoemd voor hun specifieke basen, met "-os-" toegevoegd in het midden (behalve wanneer uracil de basis is). Een nucleotide difosfaat dat adenine bevat, is bijvoorbeeld adenosinedifosfaat of ADP. Als ADP een andere fosfaatgroep verzamelt, komt het adenosinetrifosfaat of ATP, wat essentieel is bij energieoverdracht en gebruik in alle levende wezens. Bovendien brengt uracildifosfaat (UDP) monomeersuikereenheden over naar groeiende glycogeenketens en is cyclisch adenosinemonofosfaat (cAMP) een "tweede boodschapper" die signalen van celoppervlakreceptoren doorgeeft aan de eiwitmachine in het cytoplasma van de cellen.