Nukleozidi in nukleotidi: Difference between revisions
No edit summary |
(→Viri) |
||
| (17 intermediate revisions by 2 users not shown) | |||
| Line 1: | Line 1: | ||
Nukleotidi so monomerne molekule, ki tvorijo molekule nukleinskih kislin. | Nukleotidi so monomerne molekule, ki tvorijo molekule nukleinskih kislin. | ||
Nukleotidi nosijo zapis za informacijo o tridimenzionalni strukturi nukleinskih kislin in njihovem delovanju v celici. Najpomembnejši in najpogostejši nukleotid v celici je adenozin-5'-monofosfat (AMP). | Nukleotidi nosijo zapis za informacijo o tridimenzionalni strukturi nukleinskih kislin in njihovem delovanju v celici. Najpomembnejši in najpogostejši [http://images.google.si/imgres?imgurl=http://celica.enki.si/images/sheme1.jpg&imgrefurl=http://celica.enki.si/podvojevanje-dna&usg=__udR8kqbuWH_tO3_ItdFsImb1y-M=&h=316&w=580&sz=104&hl=sl&start=2&um=1&tbnid=OY9rguLCEN2hEM:&tbnh=73&tbnw=134&prev=/images%3Fq%3Dnukleotidi%26hl%3Dsl%26client%3Dfirefox-a%26channel%3Ds%26rls%3Dorg.mozilla:sl:official%26sa%3DG%26um%3D1 nukleotid] v celici je adenozin-5'-monofosfat (AMP). | ||
==Struktura== | |||
Nukleotid sestavljajo tri komponente: | Nukleotid sestavljajo tri komponente: | ||
• oglijkov hidrat (aldopentoza) : | • oglijkov hidrat (aldopentoza): v [http://en.wikipedia.org/wiki/DNA DNA] se nahaja 2-deoksiriboza, v [http://en.wikipedia.org/wiki/RNA RNA] pa riboza. | ||
• dušikove baze :purinski bazi adenin (A) in gvanin (G), | • dušikove baze: purinski bazi [http://sl.wikipedia.org/wiki/Adenin adenin (A)] in [http://sl.wikipedia.org/wiki/Gvanin gvanin (G)], pirimidinske baze [http://sl.wikipedia.org/wiki/Timin timin (T)] (ta samo v DNA), [http://sl.wikipedia.org/wiki/Citozin citozin (C)]in [http://sl.wikipedia.org/wiki/Uracil uracil (U)] (ta samo v RNA). | ||
• fosfatne skupine | • fosfatne skupine | ||
Povezava ogljikovega hidrata z dušikovo bazo tvori nukleozid. Povežeta se z N-glikozidno vezjo. V naravnih nukleozidih ima N-glikozidna vez β-konfiguracijo. | Povezava ogljikovega hidrata z dušikovo bazo tvori nukleozid. Povežeta se z N-glikozidno vezjo. V naravnih nukleozidih ima N-glikozidna vez β-konfiguracijo. | ||
<table border=1 cellpadding=2 cellspacing=0> | <table border=1 cellpadding=2 cellspacing=0> | ||
| Line 28: | Line 22: | ||
</tr> | </tr> | ||
<tr> | <tr> | ||
<td> | <td>adenin (A)</td> | ||
<td >adenozin / deoksiadenozin</td> | <td >adenozin / deoksiadenozin</td> | ||
<td >5'-adenilat / adenozin 5'-monofosfat | <td >5'-adenilat / adenozin 5'-monofosfat | ||
| Line 34: | Line 28: | ||
</tr> | </tr> | ||
<tr> | <tr> | ||
<td> | <td>citozin (C)</td> | ||
<td>citidin / deoksicitidin</td> | <td>citidin / deoksicitidin</td> | ||
<td>5'-citidilat / 5'-deoksicitidilat</td> | <td>5'-citidilat / 5'-deoksicitidilat</td> | ||
</tr> | </tr> | ||
<tr> | <tr> | ||
<td> | <td>gvanin (G)</td> | ||
<td>gvanozin / deoksigvanozin</td> | <td>gvanozin / deoksigvanozin</td> | ||
<td>5'-gvanilat / 5'-deoksigvanilat</td> | <td>5'-gvanilat / 5'-deoksigvanilat</td> | ||
</tr> | </tr> | ||
<tr> | <tr> | ||
<td> | <td>timin (T)</td> | ||
<td >deoksitimidin</td> | <td >deoksitimidin</td> | ||
<td >5'-deoksitimidilat</td> | <td >5'-deoksitimidilat</td> | ||
</tr> | </tr> | ||
<tr> | <tr> | ||
<td> | <td>uracil (U)</td> | ||
<td >uridin </td> | <td >uridin </td> | ||
<td >5'-uridilat</td> | <td >5'-uridilat</td> | ||
</tr> | </tr> | ||
<tr> | <tr> | ||
</table> | |||
==Sinteza== | |||
Fosforilna skupina (5'-fosfat ) se poveže na hidroksilno skupino [http://sl.wikipedia.org/wiki/Ogljikovi_hidrati ogljikovega hidrata] (3'-hidroksilno skupino) v nukleozidu. Nastane fosfodiestrska vez. | |||
Fosforilna skupina (5'-fosfat ) se poveže na hidroksilno skupino ogljikovega hidrata (3'-hidroksilno skupino) v nukleozidu. Nastane fosfodiestrska vez. | |||
Ena kisla skupina fosfatne skupine je prosta, kar daje nukleinski kislini kisel značaj.V celicah se na nukleotide vežejo kovinski ioni, kot sta Mg+ in Mn+ in s tem nevtralizirajo naboj. | Ena kisla skupina fosfatne skupine je prosta, kar daje nukleinski kislini kisel značaj.V celicah se na nukleotide vežejo kovinski ioni, kot sta Mg+ in Mn+ in s tem nevtralizirajo naboj. | ||
Dve | Dve polinukleotidni verigi v molekuli DNA, ki tvorita dvojno vijačnico, sta povezani antiparalelno. Povezujejo ju vodikove vezi med dušikovimi bazami. Adenin se poveže s timinom z dvema vodikovima vezema, gvanin pa se poveže s citozinom z tremi vodikovimi vezmi. Pri RNA se adenin poveže z uracilom. Vodikove vezi so šibke vezi. Prekinejo se že ob zvišanju temperature. Ta pojav se pri nukleinskih kislinah imenuje denaturacija. | ||
Način povezovanja dušikovih baz imenujemo komplementarno povezovanje. | Način povezovanja dušikovih baz imenujemo komplementarno povezovanje. | ||
Za dvoverižne nukleinske kisline (DNA) veljajo Chargaffova pravila: | Za dvoverižne nukleinske kisline (DNA) veljajo Chargaffova pravila:<br> | ||
število A = število T<br> | |||
število G = število C<br> | |||
število purinov (A+G) = število pirimidinov (C+T)<br> | |||
Nukleotidi so | Nukleotidi so med seboj povezani s kovalentnimi vezmi. | ||
Dušikove organske baze določajo 20 različnih amino kislin. Eno amino kislino določa zaporedje treh nukleotidov, ki ga menujemo kodon. 61 kodonov predstavlja zapis za eno od dvajsetih amino kislin, 3 kodoni pa so stop-kodoni. Ti ne nosijo zapisa za aminokislino ampak ustavijo sintezo proteina. | |||
== | ==Razgradnja== | ||
Nukleinske kisline v hrani so | |||
Nukleinske kisline v hrani so v želodcu izpostavljene kislini in se zato razgradijo do nukleotidov. Ionske sestavine, ki ne morejo prehajati skozi celično membrano, se hidrolizirajo do nukleozidov. Ti se lahko direktno absorbirajo skozi črevesno sluznico ali pa se nadalje razgradijo do prostih dušikovih baz in riboze (ob delovanju nukleozidaze) oziroma se pretvorijo v riboza-1-fosfat z nukleozid-fosforilazami: | |||
nukleozid + H<sub>2</sub>O + nukleozidaza = baza + riboza | |||
nukleozid + Pi + nukleozid-fosforilaza = baza + riboza-1-P | |||
==Uporaba== | |||
Sintetični nukleozidi se večinoma uporabljajo za zdravljenje raka in drugih bolezni (tudi AIDSa). | Sintetični nukleozidi se večinoma uporabljajo za zdravljenje raka in drugih bolezni (tudi AIDSa). | ||
Nukleotidi so sestavine kofaktorjev, kot sta koencim A (CoA) in nikotinamidadenindinukleotid (NAD+ in NADP+). | Nukleotidi so sestavine kofaktorjev, kot sta koencim A (CoA) in nikotinamidadenindinukleotid (NAD+ in NADP+). | ||
GTP, ciklični AMP, ciklični GMP so pomembne signalne molekule. Pomemben je tudi gvanozin-5'-trifosfat, ki je vključen v celično sporočanje. Ribocimi imajo značilno terciarno strukturo, ki se prilagaja spremembam v katalitičnem ciklusu. | GTP, ciklični AMP, ciklični GMP so pomembne signalne molekule. Pomemben je tudi gvanozin-5'-trifosfat, ki je vključen v celično sporočanje. Ribocimi imajo značilno terciarno strukturo, ki se prilagaja spremembam v katalitičnem ciklusu. | ||
Viri | |||
==Viri== | |||
*Boyer, R. Temelji biokemije. Ljubljana: Študentska založba, 2005 | *Boyer, R. Temelji biokemije. Ljubljana: Študentska založba, 2005 | ||
*Voet, D. et al. Biochemistry. John Wiley & Sons Inc., 2004. | *Voet, D. et al. Biochemistry. John Wiley & Sons Inc., 2004. | ||
*Kuhelj, R.Biokemija v praksi: načela in tehnike. UL, FKKT, 2003 | *Kuhelj, R.Biokemija v praksi: načela in tehnike. UL, FKKT, 2003 | ||
*http://en.wikipedia.org/wiki/Nucleotides | *http://en.wikipedia.org/wiki/Nucleotides | ||
*http://sl.wikipedia.org/wiki/Nukleotid | |||
[[Category:LEX]] [[Category:BMB]] | |||
Latest revision as of 13:37, 22 October 2010
Nukleotidi so monomerne molekule, ki tvorijo molekule nukleinskih kislin. Nukleotidi nosijo zapis za informacijo o tridimenzionalni strukturi nukleinskih kislin in njihovem delovanju v celici. Najpomembnejši in najpogostejši nukleotid v celici je adenozin-5'-monofosfat (AMP).
Struktura
Nukleotid sestavljajo tri komponente:
• oglijkov hidrat (aldopentoza): v DNA se nahaja 2-deoksiriboza, v RNA pa riboza.
• dušikove baze: purinski bazi adenin (A) in gvanin (G), pirimidinske baze timin (T) (ta samo v DNA), citozin (C)in uracil (U) (ta samo v RNA).
• fosfatne skupine Povezava ogljikovega hidrata z dušikovo bazo tvori nukleozid. Povežeta se z N-glikozidno vezjo. V naravnih nukleozidih ima N-glikozidna vez β-konfiguracijo.
| BAZA | NUKLEOZID | NUKLEOTID |
|---|---|---|
| adenin (A) | adenozin / deoksiadenozin | 5'-adenilat / adenozin 5'-monofosfat 5'-deoksiadenilat / deoksiadenozin 5'-monofosfat |
| citozin (C) | citidin / deoksicitidin | 5'-citidilat / 5'-deoksicitidilat |
| gvanin (G) | gvanozin / deoksigvanozin | 5'-gvanilat / 5'-deoksigvanilat |
| timin (T) | deoksitimidin | 5'-deoksitimidilat |
| uracil (U) | uridin | 5'-uridilat |
Sinteza
Fosforilna skupina (5'-fosfat ) se poveže na hidroksilno skupino ogljikovega hidrata (3'-hidroksilno skupino) v nukleozidu. Nastane fosfodiestrska vez. Ena kisla skupina fosfatne skupine je prosta, kar daje nukleinski kislini kisel značaj.V celicah se na nukleotide vežejo kovinski ioni, kot sta Mg+ in Mn+ in s tem nevtralizirajo naboj.
Dve polinukleotidni verigi v molekuli DNA, ki tvorita dvojno vijačnico, sta povezani antiparalelno. Povezujejo ju vodikove vezi med dušikovimi bazami. Adenin se poveže s timinom z dvema vodikovima vezema, gvanin pa se poveže s citozinom z tremi vodikovimi vezmi. Pri RNA se adenin poveže z uracilom. Vodikove vezi so šibke vezi. Prekinejo se že ob zvišanju temperature. Ta pojav se pri nukleinskih kislinah imenuje denaturacija. Način povezovanja dušikovih baz imenujemo komplementarno povezovanje.
Za dvoverižne nukleinske kisline (DNA) veljajo Chargaffova pravila:
število A = število T
število G = število C
število purinov (A+G) = število pirimidinov (C+T)
Nukleotidi so med seboj povezani s kovalentnimi vezmi.
Dušikove organske baze določajo 20 različnih amino kislin. Eno amino kislino določa zaporedje treh nukleotidov, ki ga menujemo kodon. 61 kodonov predstavlja zapis za eno od dvajsetih amino kislin, 3 kodoni pa so stop-kodoni. Ti ne nosijo zapisa za aminokislino ampak ustavijo sintezo proteina.
Razgradnja
Nukleinske kisline v hrani so v želodcu izpostavljene kislini in se zato razgradijo do nukleotidov. Ionske sestavine, ki ne morejo prehajati skozi celično membrano, se hidrolizirajo do nukleozidov. Ti se lahko direktno absorbirajo skozi črevesno sluznico ali pa se nadalje razgradijo do prostih dušikovih baz in riboze (ob delovanju nukleozidaze) oziroma se pretvorijo v riboza-1-fosfat z nukleozid-fosforilazami:
nukleozid + H2O + nukleozidaza = baza + riboza
nukleozid + Pi + nukleozid-fosforilaza = baza + riboza-1-P
Uporaba
Sintetični nukleozidi se večinoma uporabljajo za zdravljenje raka in drugih bolezni (tudi AIDSa). Nukleotidi so sestavine kofaktorjev, kot sta koencim A (CoA) in nikotinamidadenindinukleotid (NAD+ in NADP+). GTP, ciklični AMP, ciklični GMP so pomembne signalne molekule. Pomemben je tudi gvanozin-5'-trifosfat, ki je vključen v celično sporočanje. Ribocimi imajo značilno terciarno strukturo, ki se prilagaja spremembam v katalitičnem ciklusu.
Viri
- Boyer, R. Temelji biokemije. Ljubljana: Študentska založba, 2005
- Voet, D. et al. Biochemistry. John Wiley & Sons Inc., 2004.
- Kuhelj, R.Biokemija v praksi: načela in tehnike. UL, FKKT, 2003
- http://en.wikipedia.org/wiki/Nucleotides
- http://sl.wikipedia.org/wiki/Nukleotid
