9.2: نوکلئوتیدها
- Page ID
- 216596
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)
\( \newcommand{\dsum}{\displaystyle\sum\limits} \)
\( \newcommand{\dint}{\displaystyle\int\limits} \)
\( \newcommand{\dlim}{\displaystyle\lim\limits} \)
\( \newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\)
\( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\)
\( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\)
\( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
\( \newcommand{\id}{\mathrm{id}}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
\( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\)
\( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\)
\( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\)
\( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\)
\( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\)
\( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\)
\( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)
\( \newcommand{\vectorA}[1]{\vec{#1}} % arrow\)
\( \newcommand{\vectorAt}[1]{\vec{\text{#1}}} % arrow\)
\( \newcommand{\vectorB}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\( \newcommand{\vectorC}[1]{\textbf{#1}} \)
\( \newcommand{\vectorD}[1]{\overrightarrow{#1}} \)
\( \newcommand{\vectorDt}[1]{\overrightarrow{\text{#1}}} \)
\( \newcommand{\vectE}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash{\mathbf {#1}}}} \)
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\(\newcommand{\longvect}{\overrightarrow}\)
\( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)
\(\newcommand{\avec}{\mathbf a}\) \(\newcommand{\bvec}{\mathbf b}\) \(\newcommand{\cvec}{\mathbf c}\) \(\newcommand{\dvec}{\mathbf d}\) \(\newcommand{\dtil}{\widetilde{\mathbf d}}\) \(\newcommand{\evec}{\mathbf e}\) \(\newcommand{\fvec}{\mathbf f}\) \(\newcommand{\nvec}{\mathbf n}\) \(\newcommand{\pvec}{\mathbf p}\) \(\newcommand{\qvec}{\mathbf q}\) \(\newcommand{\svec}{\mathbf s}\) \(\newcommand{\tvec}{\mathbf t}\) \(\newcommand{\uvec}{\mathbf u}\) \(\newcommand{\vvec}{\mathbf v}\) \(\newcommand{\wvec}{\mathbf w}\) \(\newcommand{\xvec}{\mathbf x}\) \(\newcommand{\yvec}{\mathbf y}\) \(\newcommand{\zvec}{\mathbf z}\) \(\newcommand{\rvec}{\mathbf r}\) \(\newcommand{\mvec}{\mathbf m}\) \(\newcommand{\zerovec}{\mathbf 0}\) \(\newcommand{\onevec}{\mathbf 1}\) \(\newcommand{\real}{\mathbb R}\) \(\newcommand{\twovec}[2]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\ctwovec}[2]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\threevec}[3]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cthreevec}[3]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\fourvec}[4]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cfourvec}[4]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\fivevec}[5]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \\ #5 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cfivevec}[5]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \\ #5 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\mattwo}[4]{\left[\begin{array}{rr}#1 \amp #2 \\ #3 \amp #4 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\laspan}[1]{\text{Span}\{#1\}}\) \(\newcommand{\bcal}{\cal B}\) \(\newcommand{\ccal}{\cal C}\) \(\newcommand{\scal}{\cal S}\) \(\newcommand{\wcal}{\cal W}\) \(\newcommand{\ecal}{\cal E}\) \(\newcommand{\coords}[2]{\left\{#1\right\}_{#2}}\) \(\newcommand{\gray}[1]{\color{gray}{#1}}\) \(\newcommand{\lgray}[1]{\color{lightgray}{#1}}\) \(\newcommand{\rank}{\operatorname{rank}}\) \(\newcommand{\row}{\text{Row}}\) \(\newcommand{\col}{\text{Col}}\) \(\renewcommand{\row}{\text{Row}}\) \(\newcommand{\nul}{\text{Nul}}\) \(\newcommand{\var}{\text{Var}}\) \(\newcommand{\corr}{\text{corr}}\) \(\newcommand{\len}[1]{\left|#1\right|}\) \(\newcommand{\bbar}{\overline{\bvec}}\) \(\newcommand{\bhat}{\widehat{\bvec}}\) \(\newcommand{\bperp}{\bvec^\perp}\) \(\newcommand{\xhat}{\widehat{\xvec}}\) \(\newcommand{\vhat}{\widehat{\vvec}}\) \(\newcommand{\uhat}{\widehat{\uvec}}\) \(\newcommand{\what}{\widehat{\wvec}}\) \(\newcommand{\Sighat}{\widehat{\Sigma}}\) \(\newcommand{\lt}{<}\) \(\newcommand{\gt}{>}\) \(\newcommand{\amp}{&}\) \(\definecolor{fillinmathshade}{gray}{0.9}\)- برای شناسایی مولکول های مختلفی که برای تشکیل نوکلئوتید ترکیب می شوند.
واحدهای تکراری یا مونومر که به یکدیگر متصل می شوند و اسیدهای نوکلئیک را تشکیل می دهند، به عنوان نوکلئوتید شناخته می شوند. اسید دئوکسیریبونوکلئیک (DNA) یک سلول پستانداران معمولی حاوی حدود 3 × 10 9 نوکلئوتید است. نوکلئوتیدها را می توان بیشتر به اسید فسفریک (H 3 PO 4)، یک قند پنتوز (قندی با پنج اتم کربن) و یک پایه نیتروژنی (پایه حاوی اتم های نیتروژن) تجزیه کرد.
\[\mathrm{nucleic\: acids \underset{down\: into}{\xrightarrow{can\: be\: broken}} nucleotides \underset{down\: into}{\xrightarrow{can\: be\: broken}} H_3PO_4 + nitrogen\: base + pentose\: sugar} \nonumber \]
اگر قند پنتوز ریبوز باشد، نوکلئوتید به طور خاص به عنوان ریبونوکلئوتید شناخته می شود و اسید نوکلئیک حاصل اسید ریبونوکلئیک (RNA) است. اگر قند 2-دئوکسیریبوز باشد، نوکلئوتید یک دئوکسیریبونوکلئوتید است و اسید نوکلئیک DNA است.
بازهای نیتروژنی موجود در نوکلئوتیدها به عنوان پیریمیدین ها یا پورین ها طبقه بندی می شوند. پیریمیدین ها آمین های هتروسیکلیک با دو اتم نیتروژن در یک حلقه شش عضوی هستند و شامل اوراسیل، تیمین و سیتوزین هستند. پورین ها آمین های هتروسیکلیک متشکل از یک حلقه پیریمیدین هستند که به یک حلقه پنج عضو با دو اتم نیتروژن متصل شده اند. آدنین و گوانین پورین های اصلی موجود در اسیدهای نوکلئیک هستند (شکل). \(\PageIndex{1}\)
تشکیل پیوند بین C1 ′ قند پنتوز و N1 پایه پیریمیدین یا N9 پایه پورین، قند پنتوز را به پایه نیتروژنی می پیوندد. در تشکیل این پیوند، یک مولکول آب حذف می شود. جدول به \(\PageIndex{1}\) طور خلاصه شباهت ها و تفاوت ها در ترکیب نوکلئوتیدها در DNA و RNA را نشان می دهد.
قرارداد شماره گذاری این است که اعداد اولیه اتم های حلقه پنتوز را تعیین می کنند و اعداد بدون پرایمر اتم های حلقه پورین یا پیریمیدین را تعیین می کنند.
| ترکیببندی | دی ان ای | RNA |
|---|---|---|
| پایه های پورین | آدنین و گوانین | آدنین و گوانین |
| پایه های پیریمیدین | سیتوزین و تیمین | سیتوزین و اوراسیل |
| قند پنتوز | ۲-دئوکسیریبوز | ریبوز |
| اسید معدنی | اسید فسفریک (H 3 PO 4) | H 3 پو 4 |
نام و ساختار ریبونوکلئوتیدهای اصلی و یکی از دئوکسیریبونوکلئوتیدها در شکل آورده شده است. \(\PageIndex{2}\)
نوکلئوتیدها و برخی از مشتقات آنها علاوه بر واحدهای مونومر DNA و RNA، عملکردهای دیگری نیز دارند. آدنوزین دی فسفات (ADP) و آدنوزین تری فسفات (ATP) که در شکل \(\PageIndex{3}\) نشان داده شده است، در متابولیسم سلولی نقش دارند. علاوه بر این، تعدادی از کوآنزیم ها، از جمله فلاوین آدنین دی نوکلئوتید (FAD)، نیکوتین آمید آدنین دی نوکلئوتید (NAD +) و کوآنزیم A، حاوی نوکلئوتیدهای آدنین به عنوان اجزای ساختاری هستند.
خلاصه
نوکلئوتیدها از اسید فسفریک، یک قند پنتوز (ریبوز یا دئوکسیریبوز) و یک باز حاوی نیتروژن (آدنین، سیتوزین، گوانین، تیمین یا اوراسیل) تشکیل شده اند. ریبونوکلئوتیدها حاوی ریبوز هستند، در حالی که دئوکسیریبونوکلئوتیدها حاوی دئوکسیریبوز هستند.