19.1: nucleotiden

leerdoelen

  • om de verschillende moleculen te identificeren die samen nucleotiden vormen.

de herhalende of monomeereenheden die met elkaar verbonden zijn om nucleïnezuren te vormen, worden nucleotiden genoemd. Het deoxyribonucleïnezuur (DNA) van een typische zoogdiercel bevat ongeveer 3 × 109 nucleotiden. Nucleotiden kunnen verder worden afgebroken tot fosforzuur (H3PO4), een pentosesuiker (een suiker met vijf koolstofatomen) en een stikstofhoudende base (een base die stikstofatomen bevat).

\

als de pentosesuiker ribose is, wordt het nucleotide meer specifiek ribonucleotide genoemd en is het resulterende nucleïnezuur ribonucleïnezuur (RNA). Als de suiker 2-deoxyribose is, is het nucleotide een deoxyribonucleotide, en is het nucleïnezuur DNA.

figuur 1.jpg

de stikstofhoudende basen in nucleotiden zijn geclassificeerd als pyrimidinen of purinen. Pyrimidines zijn heterocyclische amines met twee stikstofatomen in een ring met zes leden en omvatten uracil, thymine en cytosine. Purines zijn heterocyclische amines die bestaan uit een pyrimidinering gefuseerd aan een vijfdelige ring met twee stikstofatomen. Adenine en guanine zijn de belangrijkste purines in nucleïnezuren (figuur \(\Paginindex{1}\)).

Figuur 2.jpg
Figure \(\Paginindex{1}\) de stikstofhoudende basen gevonden in DNA en RNA

de vorming van een binding tussen C1′ van de pentosesuiker en N1 van de pyrimidinebasis of N9 van de purinebasis verbindt de pentosesuiker met de stikstofhoudende base. Bij de vorming van deze binding wordt een molecuul water verwijderd. Tabel \(\Paginindex{1}\) vat de overeenkomsten en verschillen in de samenstelling van nucleotiden in DNA en RNA samen.

De nummeringsconventie is dat geprimede getallen de atomen van de pentosering aanduiden, en ongeprimeerde getallen de atomen van de purine-of pyrimidinering.

tabel \(\Paginindex{1}\): 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 \(\PageIndex{2}\): De Pyrimidine-en purinenucleotiden

behalve de monomeereenheden van DNA en RNA, hebben de nucleotiden en sommige derivaten daarvan ook andere functies. Adenosinedifosfaat (ADP) en adenosinetrifosfaat (ATP), weergegeven in Figuur \(\Paginindex{3}\), spelen een rol in het celmetabolisme. Bovendien bevat een aantal coenzymes, met inbegrip van flavinadenine dinucleotide (FAD), nicotinamide adenine dinucleotide (NAD+), en coenzyme a, adeninenucleotiden als structurele componenten.

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. Classificeer elke verbinding als pentosesuiker, purine of pyrimidine.

      adenine guanine deoxyribose thymine ribose cytosine

Antwoord

    1. stikstofhoudende base (adenine, guanine, cytosine en thymine), 2-desoxyribose en H3PO4 stikstofhoudende base (adenine, guanine, cytosine en uracil), ribose, en H3PO4

    1. purine purine pentose suiker

    2. pyrimidine pentose suiker
    3. pyrimidine

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. voor elke structuur, omcirkel de suikereenheid en identificeer het nucleotide als een ribonucleotide of een deoxyribonucleotide.

    1. E4a.jpg
    2. E4b.jpg
  5. voor elke structuur, omcirkel de stikstofhoudende base en identificeer deze als een purine of pyrimidine.

    1. E5a.jpg
    2. E5b.jpg
  6. voor elke structuur, omcirkel de stikstofhoudende base en identificeer deze als een purine of pyrimidine.

    1. E6a.jpg
    2. E6b.jpg

Antwoord

    1. ribose deoxyribose

    1. A3a.jpg
    2. A3b.jpg
  1. A5a.jpg
  2. A5b.jpg

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.