Что состоит из нуклеотидов А Т Г Ц?

Узнайте, из чего состоят нуклеотиды А, Т, Г и Ц. Роль нуклеотидов в энергетических и информационных процессах в клетке, а также их значение в синтезе нуклеиновых кислот и коферментах.

Нуклеотиды (нуклеозидфосфаты) — группа органических соединений, представляющих собой фосфорные эфиры нуклеозидов. Они играют важную роль в энергетических и информационных внутриклеточных процессах, а также являются составляющими частями нуклеиновых кислот и многих коферментов.

Строение нуклеотидов

Нуклеотиды являются сложными эфирами нуклеозидов и фосфорных кислот. Нуклеозиды, в свою очередь, являются N-гликозидами, содержащими гетероциклический фрагмент, связанный через атом азота с C-1 атомом остатка сахара.

Наиболее распространены нуклеотиды, являющиеся β-N-гликозидами пуринов или пиримидинов и пентоз - D-рибозы или D-2-дезоксирибозы. В зависимости от структуры пентозы различают рибонуклеотиды и дезоксирибонуклеотиды, которые являются мономерами молекул сложных биологических полимеров (полинуклеотидов) - соответственно РНК или ДНК.

Фосфатный остаток в нуклеотидах обычно образует сложноэфирную связь с 2′-, 3′- или 5′-гидроксильными группами рибонуклеозидов, в случае 2′-дезоксинуклеозидов этерифицируются 3′- или 5′-гидроксильные группы.

Большинство нуклеотидов являются моноэфирами ортофосфорной кислоты, однако известны и диэфиры нуклеотидов, в которых этерифицированы два гидроксильных остатка, например, циклические нуклеотиды циклоаденин- и циклогуанин монофосфаты (цАМФ и цГМФ). Также в природе распространены моно- и диэфиры пирофосфорной кислоты (дифосфаты, например, аденозиндифосфат) и моноэфиры триполифосфорной кислоты (трифосфаты, например, аденозинтрифосфат).

Номенклатура и структура нуклеиновых кислот

Соединения, состоящие из двух нуклеотидовых молекул, называются динуклеотидами, из трёх - тринуклеотидами, из небольшого числа - олигонуклеотидами, а из многих - полинуклеотидами или нуклеиновыми кислотами.

Названия нуклеотидов представляют собой аббревиатуры в виде стандартных трёх- или четырёхбуквенных кодов. Если аббревиатура начинается со строчной буквы "д" (англ. d), значит подразумевается дезоксирибонуклеотид; отсутствие буквы "д" означает рибонуклеотид. Если аббревиатура начинается со строчной буквы "ц" (англ. c), значит речь идёт о циклической форме нуклеотида (например, цАМФ). Первая прописная буква аббревиатуры указывает на конкретное азотистое основание или группу возможных нуклеиновых оснований, вторая буква - на количество остатков фосфорной кислоты в структуре (М - моно-, Д - ди-, Т - три-).

Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) - макромолекула, которая хранит биологическую информацию в виде генетического кода, состоящего из последовательности нуклеотидов. ДНК содержит информацию о структуре различных видов РНК и белков.

В клетках эукариот (животных, растений и грибов) ДНК находится в ядре клетки в составе хромосом, а также в некоторых клеточных органеллах (митохондриях и пластидах). В клетках прокариотических организмов (бактерий и архей) кольцевая или линейная молекула ДНК, так называемый нуклеоид, прикреплена изнутри к клеточной мембране. У прокариот и у низших эукариот (например, дрожжей) также встречаются небольшие автономные, преимущественно кольцевые молекулы ДНК, называемые плазмидами. Кроме того, одно- или двухцепочечные молекулы ДНК могут образовывать геном ДНК-содержащих вирусов.

С химической точки зрения ДНК - длинная полимерная молекула, состоящая из повторяющихся блоков - нуклеотидов. Каждый нуклеотид состоит из азотистого основания, сахара (дезоксирибозы) и фосфатной группы. Связи между нуклеотидами в полимерной цепи образуются за счёт дезоксирибозы и фосфатной группы (фосфодиэфирные связи).

В подавляющем большинстве случаев (кроме некоторых вирусов, содержащих одноцепочечную ДНК) макромолекула ДНК состоит из двух нуклеотидных цепей. В нуклеотидах, входящих в состав ДНК, встречаются четыре азотистых основания: аденин (A), гуанин (G), тимин (T) и цитозин (C). Аденин соединяется только с тимином, а гуанин только с цитозином попарно согласно принципу комплементарности.

Молекула ДНК закручена по винтовой линии и может принимать различные формы, такие как A-форма, B-форма и Z-форма. Комплементарность азотистых оснований обеспечивает связь двух цепей макромолекулы ДНК друг с другом.

Значение нуклеотидов в клеточных процессах

Нуклеотиды, особенно АТФ (аденозинтрифосфат) и цАМФ (циклический аденозинмонофосфат), играют важную роль в энергетических процессах клетки. АТФ является основным переносчиком энергии в клетке, обеспечивая множество биологических реакций. ЦАМФ участвует в передаче сигналов внутри клетки, регулируя множество физиологических процессов.

Нуклеотиды также являются строительными блоками для синтеза нуклеиновых кислот - ДНК и РНК. Они определяют последовательность оснований в генетической информации и играют ключевую роль в передаче генетической информации от поколения к поколению.

Кроме того, нуклеотиды могут быть частью коферментов, которые участвуют в ферментативных реакциях и метаболических процессах в клетке.

Вывод

Нуклеотиды А, Т, Г и Ц являются основными строительными блоками нуклеиновых кислот, таких как ДНК и РНК. Они образуют полимерные цепи, которые хранят и передают генетическую информацию в клетках. Нуклеотиды также играют важную роль в энергетических и информационных процессах внутри клетки, а также являются составными частями многих биологических молекул и реакций.

Что нам скажет Википедия?

Нуклеотиды (нуклеозидфосфаты) — группа органических соединений, представляющих собой фосфорные эфиры нуклеозидов. Свободные нуклеотиды, в частности АТФ, цАМФ, АДФ, играют важную роль в энергетических и информационных внутриклеточных процессах, а также являются составляющими частями нуклеиновых кислот и многих коферментов.

Нуклеотиды являются сложными эфирами нуклеозидов и фосфорных кислот. Нуклеозиды, в свою очередь, являются N-гликозидами, содержащими гетероциклический фрагмент, связанный через атом азота с C-1 атомом остатка сахара.

В природе наиболее распространены нуклеотиды, являющиеся β-N-гликозидами пуринов или пиримидинов и пентоз — D-рибозы или D-2-дезоксирибозы. В зависимости от структуры пентозы различают рибонуклеотиды и дезоксирибонуклеотиды, которые являются мономерами молекул сложных биологических полимеров (полинуклеотидов) — соответственно РНК или ДНК.

Фосфатный остаток в нуклеотидах обычно образует сложноэфирную связь с 2′-, 3′- или 5′-гидроксильными группами рибонуклеозидов, в случае 2′-дезоксинуклеозидов этерифицируются 3′- или 5′-гидроксильные группы.

Большинство нуклеотидов являются моноэфирами ортофосфорной кислоты, однако известны и диэфиры нуклеотидов, в которых этерифицированы два гидроксильных остатка — например, циклические нуклеотиды циклоаденин- и циклогуанин монофосфаты (цАМФ и цГМФ). Наряду с нуклеотидами — эфирами ортофосфорной кислоты (монофосфатами) в природе также распространены и моно- и диэфиры пирофосфорной кислоты (дифосфаты, например, аденозиндифосфат) и моноэфиры триполифосфорной кислоты (трифосфаты, например, аденозинтрифосфат).

Соединения, состоящие из двух нуклеотидовых молекул, называются динуклеотидами, из трёх — тринуклеотидами, из небольшого числа — олигонуклеотидами, а из многих — полинуклеотидами, или нуклеиновыми кислотами.

Названия нуклеотидов представляют собой аббревиатуры в виде стандартных трёх- или четырёхбуквенных кодов.

Если аббревиатура начинается со строчной буквы «д» (англ. d), значит подразумевается дезоксирибонуклеотид; отсутствие буквы «д» означает рибонуклеотид. Если аббревиатура начинается со строчной буквы «ц» (англ. c), значит речь идёт о циклической форме нуклеотида (например, цАМФ).

Первая прописная буква аббревиатуры указывает на конкретное азотистое основание или группу возможных нуклеиновых оснований, вторая буква — на количество остатков фосфорной кислоты в структуре (М — моно-, Д — ди-, Т — три-), а третья прописная буква — всегда буква Ф («-фосфат»; англ. P).

Универсальный источник энергии (АТФ и его аналоги).

Являются активаторами и переносчиками мономеров в клетке (УДФ-глюкоза).

Выступают в роли коферментов (ФАД, ФМН, НАД+, НАДФ+).

Циклические мононуклеотиды являются вторичными посредниками при действии гормонов и других сигналов (цАМФ, цГМФ).

Аллостерические регуляторы активности ферментов.

Являются мономерами в составе нуклеиновых кислот, связанные 3′-5′-фосфодиэфирными связями.