1. Diferentes funciones
Ácidos nucleicos:
Los ácidos nucleicos desempeñan un papel extremadamente importante en aplicaciones prácticas. Se ha descubierto que están relacionados con casi 2.000 enfermedades hereditarias. ADN relacionado con la estructura. Por ejemplo, la anemia falciforme humana es causada por un cambio en el código genético de un aminoácido en la molécula de hemoglobina del paciente, y el albinismo es causado por la falta de un gen en la molécula de ADN que produce tirosinasa que promueve la producción de melanina.
La aparición de tumores, infecciones virales y los efectos de la radiación en el cuerpo están relacionados con los ácidos nucleicos. La ingeniería genética, que ha surgido desde la década de 1970, permite a las personas reorganizar el ADN de forma artificial, haciendo posible la creación de nuevas especies biológicas. Por ejemplo, la aplicación de métodos de ingeniería genética ha permitido a Escherichia coli producir valiosos fármacos bioquímicos como la insulina y el interferón.
Nucleótidos:
Los compuestos nucleótidos tienen importantes funciones biológicas y participan en casi todos los procesos de reacción bioquímica de los organismos. Ahora se resume en los siguientes cinco aspectos:
1. Los nucleótidos son los precursores de las macromoléculas biológicas sintéticas del ácido ribonucleico y del ácido desoxirribonucleico. Hay cuatro tipos principales de nucleótidos en el ARN: AMP, GMP, CMP y UMP. , estos cuatro tipos de nucleótidos se sintetizan de novo a partir de sustancias simples como ribosa fosfato, aminoácidos, unidades de un carbono y dióxido de carbono.
Existen cuatro tipos principales de desoxinucleótidos en el ADN: dAMP, dGMP, dCMP y dTMP, que se reducen de sus correspondientes nucleótidos de carbono nucleares a nivel de difosfato.
2. El trifosfato de adenosina (ATP) juega un papel extremadamente importante en el metabolismo energético celular. Parte de la energía generada cuando se oxida una sustancia se almacena en los enlaces fosfato de alta energía de las moléculas de ATP. La reacción de las moléculas de ATP para descomponerse y liberar energía puede cooperar con diversas reacciones biológicas que requieren energía para realizar el trabajo y realizar diversas funciones fisiológicas, como el anabolismo de sustancias, la contracción, absorción y secreción muscular, el mantenimiento de la temperatura corporal y las actividades bioeléctricas. . Por tanto, se puede considerar que el ATP es el centro de conversión metabólica de energía.
3. El ATP también puede transferir enlaces fosfato de alta energía a UDP, CDP y GDP para generar UTP, CTP y GTP. También son una fuente directa de energía en algunos anabolismos. Además, en algunas reacciones sintéticas, algunos derivados de nucleótidos también son metabolitos intermedios activados. Por ejemplo, la UTP participa en la síntesis de glucógeno para suministrar energía, y la UDP también transporta y transporta glucosa.
4. El adenilato también es un componente de varias coenzimas importantes, como la coenzima I, el dinucleótido de flavina adenina y la coenzima A. NAD y FAD son componentes importantes del sistema de oxidación biológica y desempeñan un papel importante en la transferencia de átomos de hidrógeno o electrones. Como componente coenzimático de algunas enzimas, la CoA participa en la oxidación aeróbica del azúcar y la oxidación de los ácidos grasos.
5. Los nucleótidos tienen ciertos efectos reguladores sobre muchos procesos biológicos básicos. Los componentes básicos de todos los organismos juegan un papel dominante en el crecimiento, desarrollo, reproducción y herencia de los organismos. Por ejemplo, la leche en polvo puede mantener el funcionamiento normal del tracto gastrointestinal del bebé, reducir la diarrea y el estreñimiento, mejorar la inmunidad y reducir las enfermedades.
2. Diferentes composiciones
Ácidos nucleicos:
Un único nucleótido está compuesto por tres partes: base orgánica nitrogenada, azúcar pentosa y fosfato.
1. Bases: Las bases que forman los nucleótidos se dividen en dos categorías: purina y pirimidina. El primero se refiere principalmente a la adenina y la guanina, las cuales están contenidas en el ADN y el ARN. Este último se refiere principalmente a la citosina, la timina y el uracilo. La citosina existe en el ADN y el ARN, la timina sólo existe en el ADN y el uracilo sólo existe en el ARN.
N-9 en el anillo de purina o N-1 en el anillo de pirimidina es la posición donde se forma un enlace glicosídico con la ribosa al formar un nucleótido. Además, en las moléculas de ácido nucleico se encuentran decenas de bases modificadas, también conocidas como bases raras. Se refiere a un derivado en el que algunos grupos químicos modifican una determinada posición en los cinco anillos básicos anteriores. Generalmente, el contenido de estas bases en los ácidos nucleicos es raro y su distribución en varios tipos de ácidos nucleicos no es uniforme.
Por ejemplo, las bases modificadas en el ADN se encuentran principalmente en el ADN de fagos, y el ARNt contiene la mayoría de las bases modificadas en el ARN.
Azúcar pentosa: El azúcar pentosa del ARN es D-ribosa, y el azúcar pentosa del ADN es D-2-desoxirribosa. La desoxigenación del grupo hidroxilo unido al C-2 de la D-ribosa es la D-2 desoxirribosa. El grupo hidroxilo conectado al C-1 del azúcar pentosa es un grupo que forma un enlace glicosídico con la base, y todas las conexiones de enlaces glicosídicos están en configuración β.
2. Nucleósido: Compuesto compuesto por D-ribosa o D-2 desoxirribosa y purina o pirimidina conectados mediante un enlace glicosídico. Hay ocho tipos principales de nucleósidos en los ácidos nucleicos.
3. Nucleótido: Compuesto compuesto por un nucleótido y un residuo de fosfato, es decir, el éster fosfato de un nucleósido. Los nucleótidos son las unidades estructurales de las moléculas de ácido nucleico. El enlace fosfato en la molécula de ácido nucleico se forma en los grupos hidroxilo conectados a C-3' y C-5' del azúcar pentosa, por lo que los nucleótidos que constituyen el ácido nucleico pueden considerarse 3'-nucleótidos o 5'-nucleósidos. ácido.
Las moléculas de ADN son desoxinucleótidos que contienen las cuatro bases A, G, C y T; las moléculas de ARN son nucleótidos que contienen las cuatro bases A, G, C y U. . Por supuesto, todos los nucleótidos de las moléculas de ácido nucleico existen en forma, pero hay muchos tipos de nucleótidos libres en las células, incluidos los nucleósidos monofosfato, los nucleósidos difosfato y los nucleósidos trifosfato.
Nucleótido:
Clase de compuestos compuestos por tres sustancias: bases purínicas o pirimidínicas, ribosa o desoxirribosa y fosfato. También conocido como ácido nucleósido. Los azúcares de cinco carbonos y las bases orgánicas sintetizan nucleósidos, los nucleósidos y los fosfatos sintetizan nucleótidos, y los cuatro tipos de nucleótidos forman ácidos nucleicos. Los nucleótidos participan principalmente en la formación de ácidos nucleicos, y los nucleótidos individuales también tienen una variedad de funciones biológicas importantes, como el trifosfato de adenosina y las coenzimas de deshidrogenación relacionadas con el metabolismo energético.
Ciertos análogos de nucleótidos pueden interferir con el metabolismo de los nucleótidos y pueden utilizarse como fármacos anticancerígenos. Dependiendo del azúcar, existen dos tipos de nucleótidos: ribonucleótidos y desoxinucleótidos. Según las diferentes bases, existen nucleótidos de adenina, nucleótidos de guanina, nucleótidos de citosina, nucleótidos de uracilo, nucleótidos de timina y nucleótidos de hipoxantina.
El ácido fosfórico en los nucleótidos tiene una, dos y tres moléculas. Además, las moléculas de nucleótidos también pueden deshidratarse y condensarse para formar nucleótidos cíclicos.
Información ampliada:
Propiedades químicas:
1. Efecto ácido
En ácido fuerte y alta temperatura, los ácidos nucleicos se hidrolizan por completo. en bases. Ribosa o desoxirribosa y fosfato. En una concentración ligeramente diluida de ácidos inorgánicos se rompen selectivamente los enlaces químicos más susceptibles a la hidrólisis, generalmente los enlaces glicosídicos que unen purina y ribosa, con lo que se produce ácido nucleico apurínico.
2. Efecto álcali
1. ADN: cuando el valor del pH excede el rango fisiológico (pH 7 ~ 8), tendrá un impacto más sutil en la estructura del ADN. El efecto base cambia el estado tautomérico de la base. Este cambio afecta los enlaces de hidrógeno entre bases específicas, dando como resultado la disociación de las dobles hebras del ADN, lo que se llama desnaturalización del ARN
2: Cuando el pH es más alto, ocurre la misma desnaturalización en el ARN. en la región helicoidal, pero a menudo está enmascarado por la hidrólisis alcalina del ARN. Esto se debe a que el 2`-OH presente en el ARN participa en el ataque intramolecular a las moléculas de fosfato en el enlace fosfolípido, lo que resulta en la fragmentación del ARN.
Desnaturalización química: Algunas sustancias químicas pueden desnaturalizar el ADN/ARN a pH neutro. La estabilidad energética de la estructura secundaria del ácido nucleico formada por bases hidrófobas apiladas se debilita y el ácido nucleico se desnaturaliza.
Enciclopedia Baidu-Ácido nucleico
Enciclopedia Baidu-Nucleótido