nukleotider

Som nukleotid er en grunnleggende byggestein av ribonukleinsyre (RNA) eller deoksyribonukleinsyre (DNA), som har en base-, sukker- eller fosfatkomponent. Nukleotider har viktige funksjoner i cellene og er for eksempel involvert i hormonell signaloverføring eller i energiproduksjon.

Hva er nukleotider

Nukleotider er de grunnleggende byggesteinene til RNA og DNA. De består av et sukkermolekyl, en spesifikk base og en fosfatgruppe.

Nukleotider brukes i den genetiske koden, og mange typer, for eksempel GTP, cAMP eller ATP, oppfyller også vitale cellefunksjoner. De gigantiske molekylene RNA og DNA består av totalt fem forskjellige typer nukleotider.

Funksjon, effekt og oppgaver

Nukleotider er veldig viktige for dannelse av nye celler, så vel som energimetabolismen, og fungerer også som messenger-stoffer. En kropp kunne ikke fungere uten nukleotider.

Ved hjelp av nukleotidene kan organismen gjenopprette sin funksjon etter sykdom eller skade. Dette krever mye byggematerialer og mye energi, som imidlertid ikke er tilgjengelige i tilstrekkelige mengder i tilfelle mangel på nukleotider. Generelt utfører nukleotider følgende oppgaver i kroppen:

• Energibærer: For dette trenger du anhydridbindelsene, som er veldig energiske
• Forløpere til synteseprodukter som RNA og DNA
• Deler av koenzymer: Disse er viktige for prosessen med forskjellige kjemiske reaksjoner
• Allosterisk modulasjonsfunksjon: nukleotider har som oppgave å regulere aktiviteten til viktige enzymer

Utdanning, forekomst, egenskaper og optimale verdier

Et nukleotid består av følgende komponenter:

• et monosakkarid, som består av 5 karbonatomer og også er kjent som pentose
• en fosforsyrerest også
• fra en av de fem nukleobaser (uracil, timin, cytosin, guanin, adenin)

Sukkeret er knyttet til basen og fosfor. Hvis fosfat er bundet til et nukleosid, dannes det enkleste nukleotid, det såkalte mononukleotid. Fosfatet danner en esterbinding med nukleosidets 5-karbonatom ved å splitte av vann. Derfor kalles nukleotider veldig ofte "fosfatestere av nukleosider".

Hvis ytterligere fosfatrester blir avsatt, dannes nukleosid di eller nukleosidtrifosfater. Fosforsyreanhydridbindinger, som har mye energi, dannes mellom fosfater. I DNA brukes bare tymin, cytosin, guanin eller adenin, mens uracil er til stede i RNA i stedet for tymin. Det er også en rekke andre baser kjent som sjeldne baser fordi de bare finnes i veldig små mengder i nukleinsyrer. Disse inkluderer for eksempel hydroksylert eller metylert purin og pyrimidinbaser som pseudouridin, dihydrouracil eller 5-metylcytosin.

Tre nukleotider som er koblet sammen, danner den minste enheten som er nødvendig for å kode den genetiske informasjonen i RNA eller DNA. Denne informasjonsenheten kalles et kodon. Det er i utgangspunktet to typer nukleotider: pyrimidinnukleotider og purinnukleotider. Purine nukleotider har et heterocyklisk ringsystem som består av to ringer, pyrimidin nukleotider har bare en ring.

Nukleotider er en naturlig komponent i dyre- og vegetabilsk mat og kan finnes i alle celler. De polymere nukleinsyrene som blir inntatt med mat blir brutt ned av organismen til nukleotider eller nukleosider, som deretter tas opp i tynntarmen. Imidlertid forekommer nukleinsyrer i forskjellige mengder i maten. Innblanding har en veldig høy andel, men mange nukleinsyrer inneholder også kjøtt og fisk.

Sykdommer og lidelser

Friske mennesker kan ta inn tilstrekkelige mengder nukleotidforbindelser fra mat, resirkulere dem fra celler eller syntetisere dem endogent. Men hvis den endogene tilførselen er utilstrekkelig, er det ekstremt viktig å få nukleotider med maten.

Fremfor alt trenger vev som har et høyt energibehov nukleotider i tilstrekkelige mengder. Disse inkluderer for eksempel tarmen, leveren, immunforsvaret, musklene og nervesystemet. Kroniske sykdommer er spesielt vanlige i disse vevene. Andre vevstyper som hjerne, lymfocytter, erytrocytter eller leukocytter kan ikke syntetisere nukleotider og er også avhengig av matforsyning. Diettnukleotider anbefales for visse sykdomstilstander eller for redusert nukleotidopptak for å optimalisere vevets funksjon.

Nukleotider inntatt med mat stimulerer veksten av bifidobakterier. Videre kan lesjoner i mage-tarmkanalen også reduseres og lengden eller veksten av tarm-villi kan økes. Spesielt med barn som vokser veldig raskt, med store skader eller infeksjoner, oppstår spørsmålet om selvsyntesen er tilstrekkelig til å kunne dekke et økt behov for nukleotider. Morsmelk inneholder en relativt høy andel nukleotider, så spedbarn som får morsmelk, bør også ha et tilsvarende inntak.

Hvis nukleotidsekvensen til genene endres, snakker man om en mutasjon. For eksempel kan et par nukleotider i DNA erstattes av et annet. I dette tilfellet snakker man om en punktmutasjon eller en "stille mutasjon". Hvis ett eller flere nukleotidpar går tapt eller par settes inn, skjer enten en deletjon eller en innsetting i et gen.

I mange tilfeller har proteinet som dannes da en helt annen struktur og klarer ikke å utføre oppgavene sine. Mutasjoner kan enten være forårsaket av mutagene stoffer eller stråling, eller de kan oppstå spontant. Dette kan endre individuelle baser og skade DNAet.