EIN Nukleosid, schematisch gesprochen, sind zwei Drittel von a Nukleotid. Nukleotide sind die monomeren Einheiten, aus denen die Nukleinsäuren Desoxyribonukleinsäure (DNA) und Ribonukleinsäure (RNA) bestehen. Diese Nukleinsäuren bestehen aus Ketten oder Polymeren von Nukleotiden. DNA enthält den sogenannten genetischen Code, der unseren Zellen sagt, wie sie funktionieren und wie sie zusammenkommen sollen einen menschlichen Körper bilden, während die verschiedenen Arten von RNA dabei helfen, diesen genetischen Code in Proteine zu übersetzen Synthese.
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
Nukleotide und Nukleoside sind beides monomere Nukleinsäureeinheiten. Sie werden oft miteinander verwechselt, weil der Unterschied gering ist: Nukleotide werden durch ihre Bindung an ein Phosphat definiert – während Nukleosiden eine Phosphatbindung gänzlich fehlt. Dieser strukturelle Unterschied ändert die Art und Weise, wie sich die Einheiten mit anderen Molekülen verbinden, sowie die Art und Weise, wie sie zum Aufbau von DNA- und RNA-Strukturen beitragen.
Struktur von Nukleotid und Nukleosid
Ein Nukleosid besteht definitionsgemäß aus zwei verschiedenen Teilen: einem zyklischen, stickstoffreichen Amin, das als stickstoffhaltige Base bezeichnet wird, und einem Zuckermolekül mit fünf Kohlenstoffatomen. Das Zuckermolekül ist entweder Ribose oder Desoxyribose. Wenn eine Phosphatgruppe eine Wasserstoffbrücke zu einem Nukleosid bildet, macht dies den gesamten Unterschied zwischen Nukleotid und Nukleosid aus; die resultierende Struktur wird Nukleotid genannt. Um den Überblick über Nukleotid vs. Nucleosid, denken Sie daran, dass das Hinzufügen eines PhosphatstDie Gruppe ändert das "s" in ein "t". Die Struktur von Nukleotid- und Nukleosideinheiten unterscheidet sich hauptsächlich durch das Vorhandensein (oder Fehlen derselben) dieser Phosphatgruppe.
Jedes Nukleosid in DNA und RNA enthält eine von vier möglichen stickstoffhaltigen Basen. In der DNA sind dies Adenin, Guanin, Cytosin und Thymin. In der RNA sind die ersten drei vorhanden, aber das Thymin in der DNA wird durch Uracil ersetzt. Adenin und Guanin gehören zu einer Klasse von Verbindungen namens Purine, während Cytosin, Thymin und Uracil bezeichnet werden Pyrimidine. Der Kern eines Purins ist ein Doppelringkonstrukt, wobei ein Ring fünf Atome und einer sechs besitzt, während die Pyrimidine mit kleinerem Molekulargewicht eine Einzelringstruktur haben. In jedem Nukleosid ist eine stickstoffhaltige Base mit einem Ribose-Zuckermolekül verbunden. Desoxyribose in DNA unterscheidet sich von der in RNA gefundenen Ribose dadurch, dass sie nur ein Wasserstoffatom an derselben Position hat, an der Ribose eine Hydroxylgruppe (-OH) hat.
Stickstoffbasenpaarung
DNA ist doppelsträngig, während RNA einzelsträngig ist. Die beiden DNA-Stränge sind an jedem Nukleotid durch ihre jeweiligen Basen miteinander verbunden. In der DNA bindet Adenin in einem Strang an und nur an Thymin im anderen Strang. In ähnlicher Weise bindet Cytosin an und nur an Thymin. So können Sie nicht nur sehen, dass Purine nur an Pyrimidine binden, sondern auch, dass jedes Purin nur an ein bestimmtes Pyrimidin bindet.
Wenn sich eine RNA-Schleife in sich zusammenfaltet, wodurch ein quasi-doppelsträngiges Segment entsteht, bindet Adenin an und nur an Uracil. Cytosin und Cytidin – ein Nukleotid, das gebildet wird, wenn Cytosin an einen Ribosering bindet – sind beides Bestandteile der RNA.
Nukleotidbildungsprozesse
Wenn ein Nukleosid eine einzelne Phosphatgruppe erhält, wird es zu einem Nukleotid – insbesondere a Nukleotidmonophosphat. Die Nukleotide in DNA und RNA sind solche Nukleotide. Alleinstehend können Nukleotide jedoch bis zu drei Phosphatgruppen aufnehmen, von denen eine an den Zuckeranteil und die andere(n) an das entfernte Ende des ersten oder zweiten Phosphats gebunden ist. Die resultierenden Moleküle heißen Nukleotiddiphosphate und Nukleotidtriphosphate.
Nukleotide werden nach ihren spezifischen Basen benannt, wobei "-os-" in der Mitte hinzugefügt wird (außer wenn Uracil die Base ist). Ein Adenin enthaltendes Nukleotiddiphosphat ist beispielsweise Adenosindiphosphat oder ADP. Wenn ADP eine andere Phosphatgruppe sammelt, kommt es zu Adenosintriphosphat oder ATP, das für die Energieübertragung und -nutzung in allen Lebewesen unerlässlich ist. Darüber hinaus überträgt Uracildiphosphat (UDP) monomere Zuckereinheiten auf wachsende Glykogenketten und zyklisches Adenosin Monophosphat (cAMP) ist ein "Second Messenger", der Signale von Zelloberflächenrezeptoren an die Proteinmaschinerie innerhalb der Zytoplasma der Zelle.
