Νουκλεοτίδια

Οπως και Νουκλεοτίδια είναι ένα βασικό δομικό στοιχείο ριβονουκλεϊκού οξέος (RNA) ή δεοξυριβονουκλεϊκού οξέος (DNA), το οποίο έχει μια βάση, σάκχαρο ή φωσφορικό συστατικό. Στα κύτταρα, τα νουκλεοτίδια έχουν ζωτικές λειτουργίες και εμπλέκονται, για παράδειγμα, στη μετάδοση ορμονικού σήματος ή στην παραγωγή ενέργειας.

Τι είναι τα νουκλεοτίδια

Τα νουκλεοτίδια είναι τα βασικά δομικά στοιχεία του RNA και του DNA. Αποτελούνται από ένα μόριο σακχάρου, μια συγκεκριμένη βάση και μια φωσφορική ομάδα.

Τα νουκλεοτίδια χρησιμοποιούνται στον γενετικό κώδικα και πολλοί τύποι, όπως GTP, cAMP ή ATP, εκπληρώνουν επίσης ζωτικές κυτταρικές λειτουργίες. Τα γιγαντιαία μόρια RNA και DNA αποτελούνται από συνολικά πέντε διαφορετικούς τύπους νουκλεοτιδίων.

Λειτουργία, εφέ & εργασίες

Τα νουκλεοτίδια είναι πολύ σημαντικά για το σχηματισμό νέων κυττάρων καθώς και του ενεργειακού μεταβολισμού και επίσης λειτουργούν ως αγγελιοφόρες ουσίες. Ένα σώμα δεν μπορούσε να λειτουργήσει χωρίς νουκλεοτίδια.

Με τη βοήθεια των νουκλεοτιδίων, ο οργανισμός μπορεί να αποκαταστήσει τη λειτουργία του μετά από ασθένεια ή τραυματισμό. Αυτό απαιτεί πολλά δομικά υλικά και πολλή ενέργεια, τα οποία, ωστόσο, δεν είναι διαθέσιμα σε επαρκείς ποσότητες σε περίπτωση έλλειψης νουκλεοτιδίων. Γενικά, τα νουκλεοτίδια εκτελούν τις ακόλουθες εργασίες στο σώμα:

• Φορέας ενέργειας: Για αυτό χρειάζεστε τους δεσμούς ανυδρίτη, οι οποίοι έχουν πολύ υψηλή ενέργεια
• Πρόδρομοι προϊόντων σύνθεσης όπως RNA και DNA
• Μέρη συνενζύμων: Αυτά είναι σημαντικά για τη διαδικασία διαφόρων χημικών αντιδράσεων
• Λειτουργία αλλοστερικής διαμόρφωσης: τα νουκλεοτίδια έχουν το καθήκον να ρυθμίζουν τη δραστηριότητα των βασικών ενζύμων

Εκπαίδευση, εμφάνιση, ιδιότητες και βέλτιστες τιμές

Ένα νουκλεοτίδιο αποτελείται από τα ακόλουθα συστατικά:

• ένας μονοσακχαρίτης, ο οποίος αποτελείται από 5 άτομα άνθρακα και είναι επίσης γνωστός ως πεντόζη
• ένα υπόλειμμα φωσφορικού οξέος επίσης
• από μία από τις πέντε νουκλεοβάσεις (ουρακίλη, θυμίνη, κυτοσίνη, γουανίνη, αδενίνη)

Η ζάχαρη συνδέεται με τη βάση και τον φώσφορο. Εάν το φωσφορικό συνδέεται με ένα νουκλεοζίτη, σχηματίζεται το απλούστερο νουκλεοτίδιο, το επονομαζόμενο μονοπυρηνοτίδιο. Το φωσφορικό σχηματίζει δεσμό εστέρα με το άτομο 5-άνθρακα του νουκλεοσιδίου διαχωρίζοντας το νερό. Επομένως, τα νουκλεοτίδια ονομάζονται πολύ συχνά «φωσφορικοί εστέρες των νουκλεοσιδίων».

Εάν εναποτίθενται περαιτέρω υπολείμματα φωσφορικών, σχηματίζονται νουκλεοζίτες δι ή τριφωσφορικά νουκλεοσιδικά. Οι δεσμοί φωσφορικού ανυδρίτη, οι οποίοι έχουν μεγάλη ενέργεια, σχηματίζονται μεταξύ των φωσφορικών. Στο DNA χρησιμοποιούνται μόνο θυμίνη, κυτοσίνη, γουανίνη ή αδενίνη, ενώ η ουρακίλη υπάρχει στο RNA αντί της θυμίνης. Υπάρχουν επίσης ορισμένες άλλες βάσεις γνωστές ως σπάνιες βάσεις επειδή βρίσκονται μόνο σε πολύ μικρές ποσότητες σε νουκλεϊκά οξέα. Αυτές περιλαμβάνουν, για παράδειγμα, βάσεις υδροξυλιωμένης ή μεθυλιωμένης πουρίνης και πυριμιδίνης όπως ψευδουριδίνη, διϋδροουρακίλη ή 5-μεθυλκυτοσίνη.

Τρία νουκλεοτίδια που συνδέονται μεταξύ τους σχηματίζουν τη μικρότερη μονάδα που είναι απαραίτητη για την κωδικοποίηση των γενετικών πληροφοριών στο RNA ή στο DNA. Αυτή η ενότητα πληροφοριών ονομάζεται κωδικόνιο. Υπάρχουν βασικά δύο τύποι νουκλεοτιδίων: νουκλεοτίδια πυριμιδίνης και νουκλεοτίδια πουρίνης. Τα νουκλεοτίδια πουρίνης έχουν ένα ετεροκυκλικό σύστημα δακτυλίου που αποτελείται από δύο δακτυλίους, τα νουκλεοτίδια πυριμιδίνης έχουν μόνο έναν δακτύλιο.

Τα νουκλεοτίδια είναι ένα φυσικό συστατικό των ζωικών και φυτικών τροφίμων και μπορούν να βρεθούν σε όλα τα κύτταρα. Τα πολυμερή νουκλεϊκά οξέα που προσλαμβάνονται με τροφή διασπώνται από τον οργανισμό σε νουκλεοτίδια ή νουκλεοζίτες, τα οποία στη συνέχεια απορροφώνται στο λεπτό έντερο. Ωστόσο, τα νουκλεϊκά οξέα εμφανίζονται σε διαφορετικές ποσότητες στα τρόφιμα. Τα εντόσθια έχουν πολύ υψηλή αναλογία, αλλά πολλά νουκλεϊκά οξέα περιέχουν επίσης κρέας και ψάρια.

Ασθένειες & Διαταραχές

Οι υγιείς άνθρωποι μπορούν να λαμβάνουν επαρκείς ποσότητες νουκλεοτιδικών ενώσεων από τα τρόφιμα, να τις ανακυκλώνουν από τα κύτταρα ή να τις συνθέτουν ενδογενώς. Αλλά εάν η ενδογενής παροχή δεν είναι επαρκής, είναι εξαιρετικά σημαντικό να λαμβάνετε νουκλεοτίδια με την τροφή.

Πάνω απ 'όλα, οι ιστοί που έχουν υψηλή ενεργειακή απαίτηση χρειάζονται νουκλεοτίδια σε επαρκείς ποσότητες. Αυτά περιλαμβάνουν, για παράδειγμα, τα έντερα, το ήπαρ, το ανοσοποιητικό σύστημα, τους μύες και το νευρικό σύστημα. Οι χρόνιες ασθένειες είναι ιδιαίτερα συχνές σε αυτούς τους ιστούς. Άλλοι τύποι ιστών όπως ο εγκέφαλος, τα λεμφοκύτταρα, τα ερυθροκύτταρα ή τα λευκοκύτταρα δεν μπορούν να συνθέσουν νουκλεοτίδια και εξαρτώνται επίσης από την παροχή τροφής. Τα διαιτητικά νουκλεοτίδια συνιστώνται για ορισμένες καταστάσεις ασθένειας ή για μειωμένη πρόσληψη νουκλεοτιδίων προκειμένου να βελτιστοποιηθεί η λειτουργία των ιστών.

Τα νουκλεοτίδια που καταναλώνονται με τροφή διεγείρουν την ανάπτυξη των bifidobacteria. Επιπλέον, οι βλάβες στο γαστρεντερικό σωλήνα μπορούν επίσης να μειωθούν και το μήκος ή η ανάπτυξη των εντερικών λαχνών μπορεί να αυξηθεί. Ειδικά με τα παιδιά που μεγαλώνουν πολύ γρήγορα, με σοβαρούς τραυματισμούς ή λοιμώξεις, τίθεται το ερώτημα εάν η αυτοσύνθεση αρκεί για να καλύψει την αυξημένη ανάγκη για νουκλεοτίδια. Το μητρικό γάλα περιέχει σχετικά υψηλή αναλογία νουκλεοτιδίων, έτσι τα βρέφη που τρέφονται με μητρικό γάλα πρέπει επίσης να έχουν αντίστοιχη πρόσληψη.

Αν η νουκλεοτιδική αλληλουχία των γονιδίων αλλάξει, μιλάει για μετάλλαξη. Για παράδειγμα, ένα ζευγάρι νουκλεοτιδίων στο DNA μπορεί να αντικατασταθεί από ένα άλλο. Σε αυτήν την περίπτωση κάποιος μιλά για μια σημειακή μετάλλαξη ή μια «σιωπηλή μετάλλαξη». Εάν χαθούν ένα ή περισσότερα ζεύγη νουκλεοτιδίων ή εισαχθούν ζεύγη, πραγματοποιείται διαγραφή ή εισαγωγή εντός ενός γονιδίου.

Σε πολλές περιπτώσεις, η πρωτεΐνη που σχηματίζεται τότε έχει μια εντελώς διαφορετική δομή και δεν είναι σε θέση να εκτελέσει τα καθήκοντά της. Οι μεταλλάξεις μπορεί να προκληθούν είτε από μεταλλαξιογόνες ουσίες είτε από ακτινοβολία ή μπορεί να εμφανιστούν αυθόρμητα. Αυτό μπορεί να αλλάξει μεμονωμένες βάσεις και να καταστρέψει το DNA.