Нуклеотиды представляют собой органические химические соединения из группы сложных эфиров фосфорной кислоты. Это сложные эфиры нуклеозидов и фосфорной кислоты (нуклеозид-5'-фосфаты).
Что такое нуклеотид?
Нуклеотид является основной единицей (мономером) нуклеиновых кислот. В зависимости от типа пентозы различают два типа нуклеотидов: рибонуклеотиды (содержащие рибоза) и дезоксирибонуклеотиды (содержащие дезоксирибозу). В зависимости от типа азотистого основания их делят на 5 типов: аденозин-5'-монофосфат, гуанозин-5'-монофосфат, цитидин-5'-монофосфат, тимидин-5'-монофосфат, уридин-5'-монофосфат..
Нуклеотиды - свойства
Нуклеотиды являются основными компонентами нуклеиновых кислот (ДНК и РНК). В клетке они играют существенную роль в процессах метаболизма и передачи сигналов. АТФ (аденозинтрифосфат) и ГТФ (гуанозинтрифосфат) являются основным источником энергии для многих клеточных химических реакций, в то время как циклический аденозинмонофосфат и циклический гуанозинмонофосфат участвуют в сигнальных путях и являются кофакторами ферментов (например, НАД+, ФМН, ФАД и кофермент А).
Функции выбранных нуклеотидов
Аденозин-5'-дифосфат, АДФ - органическое химическое соединение, состоящее из рибозы, аденина и двух фосфатных групп. Он образуется из АТФ путем гидролиза или переноса одного остатка фосфора с АТФ на акцептор (например, глюкозу или белок). После присоединения одной фосфатной группы из нее образуется АТФ с образованием высокоэнергетической ангидридной связи.
Аденозин-5'-монофосфат (аденозинмонофосфат, АМФ) - рибонуклеотид, образующийся в результате присоединения фосфатного остатка к 5'-углероду аденозина; он может быть преобразован в IMP с помощью AMP-дезаминазы с одновременным выделением аммиака. В результате метаболических изменений аденозинмонофосфат может превращаться в мочевую кислоту, которая затем выводится из организма.
Флавинадениндинуклеотид (FAD - окисленная форма, FADH2 - восстановленная форма) - органическое химическое соединение, состоящее из флавинмононуклеотида (FMN) (производное рибофлавина) и аденозинмонофосфат (АМФ). Коэнзим оксидоредуктаз, выполняющий роль переносчика электронов и протонов (катионы водорода). Он несет два протона и два электрона, в результате чего окисленная форма ФАД обратимо превращается в восстановленную форму ФАДН2.
Нуклеотид ДНК
Нуклеиновые кислоты хранят генетическую информацию организма и участвуют в производстве белков в соответствии с правилами генетического кода. Мономер нуклеиновой кислоты - нуклеотид - состоит из нуклеозида, то есть молекулы пентозы (рибоза для РНК, дезоксирибоза для ДНК), к которой он присоединен по первому углероду атома посредством связи N-гликозидной кислоты, азотистого основания (пуринового или пиримидинового) и фосфатного остатка, присоединенного к третьему и пятому атомам углерода двух соседних пентоз полимера. Таким образом, между нуклеотидами существует фосфодиэфирная связь. Основаниями являются аденин, гуанин, цитозин и урацил (в РНК) или тимин (в ДНК). Азотистые основания характеризуются способностью к спариванию по строго определенному правилу: аденин всегда спаривается с тимином, а гуанин с цитозином. Эта особенность называется комплементарностью азотистых оснований