nukleotider

Som nukleotid er en grundlæggende byggesten til ribonukleinsyre (RNA) eller deoxyribonukleinsyre (DNA), som har en base-, sukker- eller fosfatkomponent. I cellerne har nukleotider vitale funktioner og er for eksempel involveret i hormonel signaloverførsel eller i energiproduktion.

Hvad er nukleotider

Nukleotider er de grundlæggende byggesten til RNA og DNA. De består af et sukkermolekyle, en bestemt base og en fosfatgruppe.

Nukleotider anvendes i den genetiske kode, og mange typer, såsom GTP, cAMP eller ATP, udfører også vitale cellefunktioner. De gigantiske molekyler RNA og DNA består af i alt fem forskellige typer nukleotider.

Funktion, effekt og opgaver

Nukleotider er meget vigtige for dannelse af nye celler såvel som energimetabolismen og fungerer også som messenger-stoffer. Et legeme kunne ikke fungere uden nukleotider.

Ved hjælp af nukleotider kan organismen gendanne sin funktion efter sygdom eller skade. Dette kræver en masse byggematerialer og en masse energi, som dog ikke er tilgængelige i tilstrækkelige mængder i tilfælde af mangel på nukleotider. Generelt udfører nucleotider følgende opgaver i kroppen:

• Energibærer: Til dette har du brug for anhydridbindingerne, som er meget høje i energi
• Forstadier til synteseprodukter såsom RNA og DNA
• Dele af koenzymer: Disse er vigtige for processen med forskellige kemiske reaktioner
• Allosterisk modulationsfunktion: nukleotider har til opgave at regulere aktiviteten af ​​nøgleenzymer

Uddannelse, forekomst, egenskaber & optimale værdier

Et nukleotid består af følgende komponenter:

• et monosaccharid, der består af 5 carbonatomer og også kaldes pentose
• en fosforsyrerest også
• fra en af ​​de fem nukleobaser (uracil, thymin, cytosin, guanin, adenin)

Sukkeret er bundet til basen og fosfor. Hvis fosfat er bundet til et nukleosid, dannes det enkleste nukleotid, det såkaldte mononukleotid. Fosfatet danner en esterbinding med nucleosidets 5-carbonatom ved opdeling af vand. Derfor kaldes nucleotider meget ofte "phosphatestere af nucleosider".

Hvis der afsættes yderligere phosphatrester, dannes nucleosid di eller nucleosid-triphosphater. Fosforsyreanhydridbindinger, der har meget energi, dannes mellem fosfaterne. I DNA'et anvendes kun thymin, cytosin, guanin eller adenin, hvorimod uracil er til stede i RNA i stedet for thymin. Der er også en række andre baser kendt som sjældne baser, fordi de kun findes i meget små mængder i nukleinsyrer. Disse inkluderer fx hydroxyleret eller methyleret purin og pyrimidinbaser, såsom pseudouridin, dihydrouracil eller 5-methylcytosin.

Tre nukleotider, der er bundet sammen, danner den mindste enhed, der er nødvendig for at kode den genetiske information i RNA eller DNA. Denne informationsenhed kaldes et kodon. Der er dybest set to typer nukleotider: pyrimidin-nukleotider og purin-nukleotider. Purin-nukleotider har et heterocyklisk ringsystem, der består af to ringe, pyrimidin-nukleotider har kun en ring.

Nukleotider er en naturlig bestanddel af dyre- og vegetabilske fødevarer og findes i alle celler. De polymere nukleinsyrer, der indtages med mad, nedbrydes af organismen i nukleotider eller nukleosider, som derefter absorberes i tyndtarmen. Imidlertid forekommer nukleinsyrer i forskellige mængder i fødevarer. Slagteaffald har en meget høj andel, men mange nukleinsyrer indeholder også kød og fisk.

Sygdomme og lidelser

Sunde mennesker er i stand til at indtage tilstrækkelige mængder nukleotidforbindelser fra fødevarer, til at genanvende dem fra celler eller syntetisere dem endogent. Men hvis den endogene forsyning er utilstrækkelig, er det ekstremt vigtigt at få nukleotider med maden.

Frem for alt har væv, der har et stort energibehov, brug for nukleotider i tilstrækkelige mængder. Disse inkluderer fx tarmene, leveren, immunsystemet, musklerne og nervesystemet. Kroniske sygdomme er især almindelige i disse væv. Andre vævstyper som hjerne, lymfocytter, erythrocytter eller leukocytter kan ikke syntetisere nukleotider og er også afhængige af fødevareforsyning. Diætnukleotider anbefales til visse sygdomstilstande eller reduceret nukleotidoptagelse for at optimere vævets funktion.

Nukleotider indtaget med mad stimulerer væksten af ​​bifidobakterier. Desuden kan læsioner i mave-tarmkanalen også reduceres, og længden eller væksten af ​​tarm villi kan øges. Specielt med børn, der vokser meget hurtigt, med store skader eller infektioner, opstår spørgsmålet om, hvorvidt selvsyntesen er tilstrækkelig til at kunne dække et øget behov for nukleotider. Brystmælk indeholder en relativt høj andel nukleotider, så spædbørn, der fodres modermælk, bør også have et tilsvarende indtag.

Hvis nukleotidsekvensen for generne ændres, taler man om en mutation. For eksempel kan et par nukleotider i DNA erstattes af et andet. I dette tilfælde taler man om en punktmutation eller en "stille mutation". Hvis et eller flere nukleotidpar går tabt, eller hvis par indsættes, forekommer enten en deletion eller en insertion i et gen.

I mange tilfælde har proteinet, der dannes, derefter en helt anden struktur og er ikke i stand til at udføre sine opgaver. Mutationer kan enten være forårsaget af mutagene stoffer eller stråling, eller de kan forekomme spontant. Dette kan ændre individuelle baser og skade DNA'et.