النيوكليوتيدات

مثل نيوكليوتيد هو الاسم الذي يطلق على اللبنة الأساسية للحمض النووي الريبي (RNA) أو الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين (DNA) ، والذي يحتوي على مكون أساسي أو سكر أو فوسفات. النيوكليوتيدات لها وظائف حيوية في الخلايا وتشارك ، على سبيل المثال ، في نقل الإشارات الهرمونية أو في إنتاج الطاقة.

ما هي النيوكليوتيدات

النيوكليوتيدات هي اللبنات الأساسية لبناء الحمض النووي الريبي والحمض النووي. تتكون من جزيء السكر وقاعدة محددة ومجموعة الفوسفات.

تُستخدم النيوكليوتيدات في الكود الجيني والعديد من الأنواع ، مثل GTP أو cAMP أو ATP ، تؤدي أيضًا وظائف الخلية الحيوية. تتكون الجزيئات العملاقة RNA و DNA من ما مجموعه خمسة أنواع مختلفة من النيوكليوتيدات.

الوظيفة والتأثير والمهام

النيوكليوتيدات مهمة جدًا في تكوين الخلايا الجديدة وأيض الطاقة وأيضًا تعمل كمواد مرسال. لا يمكن للجسم أن يعمل بدون النيوكليوتيدات.

بمساعدة النيوكليوتيدات ، يمكن للكائن الحي استعادة وظيفته بعد المرض أو الإصابة. هذا يتطلب الكثير من مواد البناء والكثير من الطاقة ، والتي ، مع ذلك ، لا تتوفر بكميات كافية في حالة نقص النيوكليوتيدات. بشكل عام ، تؤدي النيوكليوتيدات المهام التالية في الجسم:

• حامل الطاقة: لهذا تحتاج إلى روابط أنهيدريد ، وهي نشطة للغاية
• سلائف المنتجات التخليقية مثل الحمض النووي الريبي والحمض النووي
• أجزاء من الإنزيمات المساعدة: هذه مهمة لعملية التفاعلات الكيميائية المختلفة
• وظيفة التعديل الخيفي: للنيوكليوتيدات مهمة تنظيم نشاط الإنزيمات الرئيسية

التعليم والوقوع والخصائص والقيم المثلى

يتكون النوكليوتيدات من المكونات التالية:

• أحادي السكاريد يتكون من 5 ذرات كربون ويُعرف أيضًا باسم البنتوز
• بقايا حمض الفوسفوريك أيضًا
• من إحدى القواعد النووية الخمسة (اليوراسيل ، الثايمين ، السيتوزين ، الجوانين ، الأدينين)

يرتبط السكر بالقاعدة والفوسفور. إذا كان الفوسفات مرتبطًا بالنيوكليوسيد ، يتم تكوين أبسط نيوكليوتيدات ، يسمى أحادي النوكليوتيد. يشكل الفوسفات رابطة استر مع ذرة النيوكليوسيد المكونة من 5 كربون عن طريق فصل الماء. لذلك ، غالبًا ما تسمى النيوكليوتيدات "إسترات فوسفات النيوكليوسيدات".

إذا تم ترسيب المزيد من بقايا الفوسفات ، يتم تكوين نيوكليوسيد ثنائي أو ثلاثي فوسفات نيوكليوزيد. تتشكل روابط أنهيدريد الفوسفوريك ، التي تحتوي على الكثير من الطاقة ، بين الفوسفات. في الحمض النووي ، يتم استخدام الثايمين والسيتوزين والجوانين والأدينين فقط ، بينما يوجد اليوراسيل في الحمض النووي الريبي بدلاً من الثايمين. هناك أيضًا عدد من القواعد الأخرى المعروفة باسم القواعد النادرة لأنها توجد فقط بكميات صغيرة جدًا في الأحماض النووية. وتشمل هذه ، على سبيل المثال ، قواعد البيورين والبيريميدين الهيدروكسيل أو الميثيل مثل pseudouridine أو dihydrouracil أو 5-methylcytosine.

تشكل ثلاثة نيوكليوتيدات مرتبطة ببعضها البعض أصغر وحدة ضرورية لتشفير المعلومات الجينية في الحمض النووي الريبي أو الحمض النووي. وحدة المعلومات هذه تسمى كودون. يوجد نوعان أساسيان من النيوكليوتيدات: نيوكليوتيدات بيريميدين ونيوكليوتيدات البيورين. تحتوي نيوكليوتيدات البيورين على نظام حلقة غير متجانسة مكونة من حلقتين ، ونيوكليوتيدات البيريميدين لها حلقة واحدة فقط.

تعتبر النيوكليوتيدات مكونًا طبيعيًا للأغذية الحيوانية والنباتية ويمكن العثور عليها في جميع الخلايا. يتم تكسير الأحماض النووية البوليمرية التي يتم تناولها مع الطعام بواسطة الكائن الحي إلى نيوكليوتيدات أو نيوكليوسيدات ، والتي يتم امتصاصها بعد ذلك في الأمعاء الدقيقة. ومع ذلك ، فإن الأحماض النووية تحدث بكميات مختلفة في الطعام. تحتوي الأحشاء على نسبة عالية جدًا ، لكن العديد من الأحماض النووية تحتوي أيضًا على اللحوم والأسماك.

الأمراض والاضطرابات

الأشخاص الأصحاء قادرون على تناول كميات كافية من مركبات النوكليوتيدات من الطعام ، لإعادة تدويرها من الخلايا أو تصنيعها داخليًا. ولكن إذا كان الإمداد الداخلي غير كافٍ ، فمن المهم للغاية الحصول على النيوكليوتيدات مع الطعام.

قبل كل شيء ، تحتاج الأنسجة التي تتطلب طاقة عالية إلى نيوكليوتيدات بكميات كافية. وتشمل ، على سبيل المثال ، الأمعاء والكبد والجهاز المناعي والعضلات والجهاز العصبي. تنتشر الأمراض المزمنة بشكل خاص في هذه الأنسجة. لا تستطيع أنواع الأنسجة الأخرى مثل الدماغ أو الخلايا الليمفاوية أو كريات الدم الحمراء أو الكريات البيض تخليق النيوكليوتيدات وتعتمد أيضًا على إمدادات بعض الأطعمة. يوصى باستخدام النيوكليوتيدات الغذائية في حالات مرضية معينة أو لتقليل امتصاص النوكليوتيدات من أجل تحسين وظيفة الأنسجة.

تحفز النيوكليوتيدات التي يتم تناولها مع الطعام نمو البيفيدوباكتيريا. علاوة على ذلك ، يمكن أيضًا تقليل الآفات في الجهاز الهضمي وزيادة طول أو نمو الزغابات المعوية. خاصة مع الأطفال الذين ينمون بسرعة كبيرة ، مع إصابات أو عدوى كبيرة ، يطرح السؤال حول ما إذا كان التوليف الذاتي كافياً للتمكن من تغطية الحاجة المتزايدة للنيوكليوتيدات. يحتوي حليب الأم على نسبة عالية نسبيًا من النيوكليوتيدات ، لذلك يجب أيضًا أن يحصل الأطفال الذين يرضعون لبن الأم على كمية مماثلة.

إذا تغير تسلسل النوكليوتيدات للجينات ، يتحدث المرء عن طفرة. على سبيل المثال ، يمكن استبدال زوج من النيوكليوتيدات في الحمض النووي بآخر. في هذه الحالة يتحدث المرء عن طفرة نقطية أو "طفرة صامتة". في حالة فقد واحد أو أكثر من أزواج النوكليوتيدات أو إدخال أزواج ، يحدث إما الحذف أو الإدراج داخل الجين.

في كثير من الحالات ، يكون للبروتين المتكون بنية مختلفة تمامًا وغير قادر على أداء مهامه. يمكن أن تحدث الطفرات إما بسبب مواد مطفرة أو إشعاع ، أو يمكن أن تحدث بشكل عفوي. هذا يمكن أن يغير القواعد الفردية ويتلف الحمض النووي.