Nukleotido
Nukleotidoj estas molekuloj ĉefe konataj pro tio, ke ili estas la ĉeneroj de RNA kaj DNA. Ili ankaŭ estas gravaj en metabolo, pro tio ke ili utilas, ekzemple, por krei ĥemian energion (per ATP kaj GTP).
Strukturo
redakti
Ĉiu nukleotido konsistas el tri pli simplaj komponantoj:
- fosfato,
- sukero, kaj
- nitrogena bazo (nitrogen-hava heterocikla kombinaĵo).
La polimero, kiu estas la nuklea acido (kiu povas esti kaj DNA kaj RNA), estas alterna ĉeno de fosfataj kaj sukeraj restaĵoj; la sukeroj portas la nitrogenan bazon.
Fosfato
redaktiLa neorganika komponanto de la nukleotido, la fosfata grupo, deriviĝas el fosfata acido:
Se fosfato mankas, la molekulo estus nukleosido anstataŭ ol nukleotido.
Ĉe DNA kaj RNA la fosfato utilas por ligi la ĉeneroj de la polimero. Ĉe ATP kaj GTP ĝi utilas, pro tio, ke la fosfataj ligoj enhavas multe da energio (kiu fakte estas la ĉefa utileco de tiuj ĉi molekuloj en metabolo):
- ATP + H2O → ADP + Pi ΔG˚ = −30.5 kJ/mol (−7.3 kcal/mol)
- ATP + H2O → AMP + PPi ΔG˚ = −45.6 kJ/mol (−10.9 kcal/mol)
Sukero
redaktiLa sukera restaĵo en nukleotido ĉiam estas kvinkarbona sukero (pentozo). Ribozo estas la sukera komponanto de RNA; en DNA ĝi estas 2-desoksiribozo. Notu ke la sola diferenco inter la du sukeroj estas la anstataŭigo de OH en la pozicio numero 2' per H en desoksiribozo.
 Ribozo |
 Desoksiribozo |
La DNA estas malpli reakcia ol la RNA, pro tio, ke tiu ĉi OH-grupo mankas.
La karbonoj estas identigitaj de numeroj el 1' ĝis 5', kiel tiu ĉi bildo montras:
Oni uzas apostrofon, por distingi tiujn ĉi karbonojn de la karbonoj, kiuj estas en la nitrogena bazo. Tiu ĉi fakto estas speciale grava, pro tio, ke vivestaĵoj nur povas sintezi nukleajn acidojn (do, la polimeroj de nukleotidoj) en la direkto de 5' al 3', kaj ne male.
Nitrogena bazo
redaktiLa nitrogenhava heterocikla kombinaĵo kiu ofte enestas en nukleotido estas unu el kvin molekuloj, konataj kiel nitrogenaj bazoj:
- Purinoj: adenino (kutime mallongigita per A) kaj guanino (G) (ambaŭ troveblaj ĉe DNA kaj RNA), kaj
- Pirimidinoj: citozino (C)(kiu ankaŭ troviĝas kaj en DNA kaj en RNA), uracilo (U) (nur en RNA), kaj timino (T) (nur en DNA).
Rimarku ke akvo eliminiĝas dum la formiĝo de ligoj. La inversa reakcio, hidrolizo, generas la individuajn komponantojn; ĝi estas unu tipo de reakcio uzata por analizi la konsiston de nukleotidoj. Se ribozo estas en la reakcio, la nukleotido formita estos tiu kiu troviĝas en RNA.
