19.1: nukleotidit

oppimistavoitteet

  • tunnistaa eri molekyylit, jotka yhdistyvät muodostaen nukleotideja.

toistuvia eli monomeerisia yksiköitä, jotka ovat liittyneet yhteen muodostaen nukleiinihappoja, kutsutaan nukleotideiksi. Tyypillisen nisäkässolun deoksiribonukleiinihappo (DNA) sisältää noin 3 × 109 nukleotidia. Nukleotidit voidaan jakaa edelleen fosforihapoksi (H3PO4), pentoosisokeriksi (sokeri, jossa on viisi hiiliatomia) ja typpiemäkseksi (emäs, jossa on typpiatomeja).

\

Jos pentoosisokeri on riboosia, nukleotidista käytetään tarkemmin nimitystä ribonukleotidi ja syntyvä nukleiinihappo on ribonukleiinihappo (RNA). Jos sokeri on 2-deoksiriboosia, nukleotidi on deoksiribonukleotidi ja nukleiinihappo on DNA.

Kuva 1.jpg

nukleotideissa olevat typpiemäkset luokitellaan pyrimidiineiksi tai puriineiksi. Pyrimidiinit ovat heterosyklisiä amiineja, joissa on kaksi typpiatomia kuusihenkisessä renkaassa ja joita ovat muun muassa urasiili, tymiini ja sytosiini. Puriinit ovat heterosyklisiä amiineja, jotka koostuvat viisijäseniseen renkaaseen fuusioituneesta pyrimidiinirenkaasta, jossa on kaksi typpiatomia. Adeniini ja guaniini ovat tärkeimmät nukleiinihapoissa esiintyvät puriinit (Kuva \(\PageIndex{1}\)).

kuva 2.jpg
Kuva \(\PageIndex{1}\) DNA: ssa ja RNA: ssa esiintyvät Typpiemäkset

pentoosisokerin C1′: n ja pyrimidiiniemäksen N1: n tai puriiniemäksen N9: n välisen sidoksen muodostuminen liittää pentoosisokerin typpiemäkseen. Tämän sidoksen muodostuessa vesimolekyyli poistuu. Taulukossa \(\PageIndex{1}\) esitetään yhteenveto DNA: n ja RNA: n nukleotidien koostumuksen yhtäläisyyksistä ja eroista.

numerointikonventio on, että alkuluvut nimeävät pentoosirenkaan atomit ja alkuluvut taas puriini-tai pyrimidiinirenkaan atomit.

taulukko \(\PageIndex{1}\): Composition of Nucleotides in DNA and RNA

Composition DNA RNA
purine bases adenine and guanine adenine and guanine
pyrimidine bases cytosine and thymine cytosine and uracil
pentose sugar 2-deoxyribose ribose
inorganic acid phosphoric acid (H3PO4) H3PO4

The names and structures of the major ribonucleotides and one of the deoxyribonucleotides are given in Figure \(\PageIndex{2}\).

Figure 3.jpg
Figure \(\PageIndex{2}\): Pyrimidiini-ja Puriininukleotideilla

DNA: n ja RNA: n monomeeriyksiköiden lisäksi nukleotideilla ja joillakin niiden johdannaisilla on myös muita tehtäviä. Adenosiinidifosfaatilla (ADP) ja adenosiinitrifosfaatilla (ATP), jotka on esitetty kuvassa \(\PageIndex{3}\), on rooli solujen aineenvaihdunnassa. Lisäksi useat koentsyymit, kuten flaviini-adeniinidinukleotidi (fad), nikotiiniamidiadeniinidinukleotidi (NAD+) ja koentsyymi A, sisältävät adeniininukleotideja rakenteellisina komponentteina.

151590641374775478.jpg
Figure \(\PageIndex{3}\): Structures of Two Important Adenine-Containing Nucleotides

Summary

Nucleotides are composed of phosphoric acid, a pentose sugar (ribose or deoxyribose), and a nitrogen-containing base (adenine, cytosine, guanine, thymine, or uracil). Ribonucleotides contain ribose, while deoxyribonucleotides contain deoxyribose.

Concept Review Exercises

  1. Identify the three molecules needed to form the nucleotides in each nucleic acid.

    1. DNA
    2. RNA
  2. luokittelee jokaisen yhdisteen pentoosisokeriksi, puriiniksi tai pyrimidiiniksi.

      adeniini guaniini deoksiriboosi tymiini riboosi sytosiini

vastauksia

      typpiemäs (adeniini, guaniini, sytosiini ja tymiini), 2-deoksiriboosi ja h3po4 typpiemäs (adeniini, guaniini, sytosiini ja urasiili), riboosi ja h3po4

    1. puriini puriini pentoosisokeri

    2. pyrimidiini
    3. pentoosisokeri

    4. pyrimidiini

Exercises

  1. What is the sugar unit in each nucleic acid?

    1. RNA
    2. DNA
  2. Identify the major nitrogenous bases in each nucleic acid.

    1. DNA
    2. RNA
  3. For each structure, circle the sugar unit and identify the nucleotide as a ribonucleotide or a deoxyribonucleotide.

    1. E3a.jpg
    2. E3b.jpg
  4. kunkin rakenteen osalta ympyröi sokeriyksikkö ja tunnista nukleotidi ribonukleotidiksi tai deoksiribonukleotidiksi.

    1. E4a.jpg
    2. E4b.jpg
  5. jokaisen rakenteen osalta ympyröi typpipitoinen emäs ja tunnista se puriiniksi tai pyrimidiiniksi.

    1. E5a.jpg
    2. E5b.jpg
  6. jokaisen rakenteen osalta ympyröi typpipitoinen emäs ja tunnista se puriiniksi tai pyrimidiiniksi.

    1. E6a.jpg
    2. E6b.jpg

vastauksia

    1. riboosi deoksiriboosi

    1. A3A.jpg
    2. A3b.jpg
  1. A5a.jpg
  2. A5b.jpg

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.