Một nucleotide là một khối xây dựng cơ bản của axit ribonucleic (RNA) hoặc axit deoxyribonucleic (DNA) có bazơ, đường, hoặc là phốt phát thành phần. Trong tế bào, nucleotide có chức năng quan trọng và tham gia vào quá trình truyền tín hiệu hormone hoặc sản xuất năng lượng, chẳng hạn.
Nucleotide là gì?
Nucleotide là những khối cấu tạo cơ bản của RNA và DNA. Chúng bao gồm một đường phân tử, một bazơ cụ thể và một phốt phát nhóm. Nucleotide được sử dụng trong mã di truyền, và nhiều loại, chẳng hạn như GTP, cAMP và ATP, cũng thực hiện các chức năng quan trọng của tế bào. Người khổng lồ phân tử RNA hoặc DNA bao gồm tổng cộng năm loại nucleotide khác nhau.
Chức năng, tác dụng và nhiệm vụ
Nucleotides rất quan trọng đối với sự hình thành các tế bào mới cũng như sự chuyển hoá năng lượng và cũng có chức năng như chất truyền tin. Không có nucleotide, cơ thể không thể hoạt động. Với sự trợ giúp của các nucleotide, sinh vật có thể phục hồi chức năng của mình sau các bệnh tật hoặc chấn thương. Điều này đòi hỏi nhiều vật liệu xây dựng và nhiều năng lượng, tuy nhiên, không có đủ số lượng trong trường hợp thiếu nucleotide. Nói chung, khi đó, các nucleotide thực hiện các chức năng sau trong cơ thể:
- Chất mang năng lượng: điều này đòi hỏi các liên kết anhydrit, có năng lượng rất cao.
- Tiền chất của các sản phẩm tổng hợp như RNA và DNA.
- Các phần của coenzyme: đây là những phần quan trọng đối với quá trình của các phản ứng hóa học khác nhau.
- Chức năng điều hòa allosteric: nucleotide có nhiệm vụ điều hòa hoạt động của các enzym chính
Sự hình thành, sự xuất hiện, thuộc tính và giá trị tối ưu
Một nucleotit bao gồm các thành phần sau:
- Một monosaccharide bao gồm 5 nguyên tử C, còn được gọi là pentose.
- Dư lượng axit photphoric và
- Từ một trong tổng số năm nucleobase (uracil, thymine, cytosine, guanine, adenine).
Sản phẩm đường do đó được liên kết với cơ sở và phốt pho. Khi nào phốt phát được gắn vào một nucleoside, sự hình thành nucleotide đơn giản nhất, được gọi là mononucleotide, xảy ra. Dưới nước tách ra, phốt phát tạo thành một ester liên kết với nguyên tử 5-C của nucleoside. Do đó, các nucleotide rất thường được gọi là “các este photphat của các nucleosit”. Nếu thêm các gốc photphat khác, nucleoside di- hoặc nucleoside triphosphat được hình thành. Liên kết anhydrit photphoric được hình thành giữa các photphat, có rất nhiều năng lượng. Trong DNA, chỉ có thymine, cytosine, guanine và adenine tương ứng được sử dụng, trong khi trong RNA, uracil có mặt thay vì thymine. Ngoài ra còn có một số căn cứ được gọi là bazơ hiếm vì chúng hiện diện trong axit nucleic chỉ với số lượng rất nhỏ. Chúng bao gồm, ví dụ, purine hydroxyl hóa hoặc methyl hóa cũng như pyrimidine căn cứ chẳng hạn như pseudouridine, dihydrouracil hoặc 5-methylcytosine. Ba nucleotide liên kết với nhau tạo thành đơn vị nhỏ nhất cần thiết để mã hóa thông tin di truyền trong RNA hoặc DNA. Đơn vị thông tin này được gọi là codon. Về cơ bản, người ta phân biệt hai loại nucleotide: nucleotide pyrimidine và nucleotide purine. Các nucleotide purine có hệ thống vòng dị vòng bao gồm hai vòng, trong khi các nucleotide pyrimidine chỉ có một vòng. Nucleotides là một thành phần tự nhiên của thức ăn động vật và thực vật và được tìm thấy trong tất cả các tế bào. Polyme axit nucleic ăn vào thực phẩm được sinh vật phân giải thành nucleotide hoặc nucleoside, sau đó được hấp thụ trong ruột non. Tuy nhiên, axit nucleic xuất hiện trong thực phẩm với số lượng khác nhau. Nội tạng chiếm tỷ lệ rất cao, nhưng thịt, cá cũng chứa nhiều nucleic axit.
Bệnh tật và rối loạn
Người khỏe mạnh có khả năng hấp thụ đủ lượng hợp chất nucleotide từ thức ăn, tái chế chúng từ tế bào hoặc tổng hợp chúng từ nội sinh. Tuy nhiên, nếu nguồn cung cấp nội sinh không đủ, thì việc tiêu thụ nucleotide trong chế độ ăn uống. Đặc biệt, các mô có nhu cầu năng lượng cao cần nucleotide với số lượng vừa đủ. Chúng bao gồm, ví dụ, ruột, gan, Các hệ thống miễn dịch, các cơ và hệ thần kinh. Các bệnh mãn tính xảy ra đặc biệt thường xuyên ở các mô này. não, tế bào lympho, hồng cầu or bạch cầu không thể tổng hợp nucleotide và cũng phụ thuộc vào nguồn cung cấp thông qua một số loại thực phẩm. Trong một số tình trạng bệnh nhất định hoặc khi giảm hấp thu nucleotide, nên dùng nucleotide trong chế độ ăn để tối ưu hóa chức năng của mô. Các nucleotide trong chế độ ăn uống kích thích sự phát triển của vi khuẩn bifidobacteria. Hơn nữa, các tổn thương ở đường tiêu hóa cũng có thể giảm đi và tăng chiều dài hoặc sự phát triển của nhung mao ruột. Đặc biệt ở trẻ em phát triển rất nhanh chóng, trong trường hợp bị thương nặng hoặc nhiễm trùng, câu hỏi đặt ra là liệu quá trình tự tổng hợp có đủ để đáp ứng nhu cầu nucleotide tăng lên hay không. Sữa mẹ chứa một tỷ lệ nucleotide tương đối cao, vì vậy trẻ bú sữa mẹ cũng cần được cung cấp một lượng thích hợp. Nếu trình tự nucleotide của gen thay đổi, đây được gọi là đột biến. Ví dụ, một cặp nucleotide trong DNA có thể được thay thế bằng cặp nucleotide khác. Trong trường hợp này, người ta nói về đột biến điểm hoặc "đột biến âm thầm". Nếu một hoặc nhiều cặp nucleotit bị mất hoặc cặp được chèn vào, thì hiện tượng xóa hoặc chèn xảy ra trong gen. Trong nhiều trường hợp, protein được hình thành sau đó có cấu trúc hoàn toàn khác và không thể thực hiện các chức năng của nó. Đột biến có thể được gây ra bởi các chất hoặc bức xạ gây đột biến, hoặc chúng có thể xảy ra một cách tự phát. Kết quả là, cá nhân căn cứ có thể bị thay đổi và DNA có thể bị hỏng.