Cos'è il nucleotide in biologia?

La molecola nucleotidica è composta da zucchero, fosfato e una base di azoto. In che modo questi semplici componenti consentono ai nucleotidi di riunirsi per creare polimeri come il DNA e l'RNA, nonché le molecole che trasportano energia, come l'ATP?

Nucleotidi: parte della struttura del DNA

Cos'è un nucleotide? Per capire questo, devi immaginare il DNA. Una volta nel nucleo della cellula e districando i cromosomi, puoi vedere un sottile filo doppio. Quando si ridimensiona, è possibile vedere che ciascuno di questi trefoli consiste di piccoli blocchi elementari chiamati nucleotidi.

Se il DNA assomiglia ad una scala contorta, ogni blocco di costruzione o nucleotide include mezzo passo e una parte leggermente verticale della scala. L'altra metà del passo appartiene al filamento di DNA adiacente. I nucleotidi possono anche esistere da soli o essere parte di altre importanti molecole oltre al DNA. Ad esempio, il vettore energetico ATP è una forma di un nucleotide.

Componenti del nucleotide

La composizione del nucleotide comprende componenti come la base azotata, lo zucchero e uno o più fosfati. Vale la pena considerare ciascuno di essi in modo più dettagliato:

• Base azotata Può essere adenina, timina, citosina, guanina, uracile. Non sono acidi, ognuno contiene diversi atomi di azoto. I nucleotidi possono connettersi l'uno con l'altro: la citosina è sempre associata a coppie di guanina e adenina con timina in DNA o uracile in RNA.
• Il prossimo componente principale del nucleotide è lo zucchero. Esistono molti tipi di zucchero, ma due sono importanti qui: il ribosio è lo zucchero che vedrai nell'RNA. Esiste una versione di ribosio, che non ha atomo di ossigeno, e si chiamerà zucchero deossiribosio. Questo è un tipo di zucchero nei nucleotidi del DNA. Ricorda che il DNA è acido desossiribonucleico.
• L'ultimo principale frammento nucleotidico è il fosfato. Il fosfato è un atomo di fosforo legato a quattro atomi di ossigeno. I legami tra i fosfati sono molto energetici e agiscono come una forma di accumulo di energia. Quando la connessione viene interrotta, l'energia ricevuta può essere utilizzata per eseguire il lavoro.

Tipi di nucleotidi

Quando i nucleotidi polimerizzano o si combinano insieme, formano un acido nucleico, come il DNA o l'RNA. Ogni fosfato nucleotidico si unisce a un altro zucchero, formando una base di zucchero fosfato con basi azotate. Un nucleoside è parte di un nucleotide che consiste solo di zucchero e base. Quindi, possiamo parlare di un nucleotide come nucleoside e fosfato:

• Un nucleoside monofosfato è un nucleotide che include solo fosfato.
• Il nucleoside difosfato è un nucleotide che include due fosfati.
• Un trifosfato di nucleoside è un nucleotide che contiene tre fosfati. I nucleotidi sono gli elementi costitutivi del DNA e dell'RNA.

Quali sono i tipi di nucleotidi, qual è la loro struttura e in che modo un cambiamento in un nucleotide influisce sulla sopravvivenza di un organismo?

Nucleotide è in biologia ... (definizione)

Il DNA umano è costituito da nucleotidi, che sono fondamentalmente una misura sub-elementare del DNA, allineati a coppie. Ci sono circa 3 miliardi di queste coppie, chiamate anche coppie di basi. Qual è la definizione di un nucleotide? Ogni spermatozoo e ogni uovo contiene circa sei miliardi di nucleotidi singoli nel suo nucleo, che sono organizzati in molecole di DNA compatte. Ciò facilita la loro conservazione e gestione.

Quindi cosa sono i nucleotidi? Agiscono come un linguaggio speciale che viene utilizzato per scrivere ricette per prodotti chimici creati dal tuo corpo, in particolare le proteine. La maggior parte dei siti nucleotidici è chiamata DNA indesiderato perché non codifica nulla. Tuttavia, c'è una piccola parte che è cruciale per la tua sopravvivenza e ti rende ciò che sei. Questo codice nucleotidico al 2% è per ogni proteina prodotta dal tuo corpo e presente in sezioni di DNA chiamate geni. Ogni gene codifica una catena di aminoacidi, che porta alla formazione di una specifica proteina.

Le mutazioni che sono cambiamenti nelle cellule del DNA che coinvolgono un nucleotide possono sembrare banali, dato che ci sono così tanti nucleotidi nel genoma umano, ma quando si verificano su determinati geni, possono portare a malattie potenzialmente letali. Per comprendere meglio questo meccanismo, è necessario prima esaminare alcune delle basi dei nucleotidi.

Struttura nucleotidica

I nucleotidi sono monomeri (o costituenti) di acidi nucleici e sono costituiti da zucchero a 5 atomi di carbonio, gruppo fosfato e base azotata. Come già accennato, lo zucchero e la base formano insieme un nucleoside. L'aggiunta del gruppo fosfato trasforma la molecola in un nucleotide. I nucleotidi sono denominati in base alla base azotata che contengono e agli zuccheri ad essa associati (ad esempio, desossiribosio nei nucleotidi del DNA e ribosio nell'RNA). Cosa sono i nucleotidi nel DNA e nell'RNA? In totale ci sono otto diversi nucleosidi nel DNA e nell'RNA:

• RNA: adenosina, guanosina, citidina, uridina.
• DNA: deossiadenosina, deossiguanosina, deossicitidina, deossitimidina.

Esistono altri importanti nucleotidi, come quelli coinvolti nel metabolismo (ad esempio, ATP) e la segnalazione cellulare (ad esempio, GTP).

Legame dei nucleotidi

Per creare catene polimeriche (o più unità) che portano alla formazione di RNA e DNA, i nucleotidi sono collegati tra loro attraverso uno scheletro di fosfato di zucchero, che si forma quando il fosfato di un nucleotide è attaccato allo zucchero di un altro. Ciò è possibile a causa dei forti legami covalenti, detti legami fosfodiesteri.

Poiché il DNA è una molecola a doppio filamento, due di queste catene polimeriche devono unirsi tra loro come una scala. I "passaggi" consistono in coppie di nucleotidi che collegano i due lati di una scala usando legami a idrogeno. Cos'è un nucleotide? Questa è un'unità strutturale del DNA, che consiste in una base azotata e una spina dorsale di zucchero-fosfato, costituita da un gruppo fosfato e uno zucchero. Il DNA consiste di molti nucleotidi che contengono e proteggono i codici genetici del corpo.

Acidi nucleici

Gli acidi nucleici sono biopolimeri che, insieme alle proteine, svolgono un ruolo importante nelle cellule di tutti gli organismi viventi. Questi composti sono responsabili della conservazione, trasmissione e implementazione di informazioni ereditarie. Cosa sono i nucleotidi? Questi sono monomeri di acidi nucleici.

I legami chimici covalenti avvengono tra parti del nucleotide, che si formano a seguito di reazioni di condensazione. Tali reazioni sono idrolisi inversa. Un fatto interessante è che le molecole di DNA di solito non solo sono più lunghe delle molecole di RNA, ma includono anche due catene che sono collegate l'una all'altra con l'aiuto di legami idrogeno che si sviluppano tra le basi azotate.