นิวคลีโอ

เช่น เบื่อหน่าย เป็นส่วนประกอบพื้นฐานของกรดไรโบนิวคลีอิก (RNA) หรือกรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก (DNA) ซึ่งมีฐานน้ำตาลหรือฟอสเฟตเป็นส่วนประกอบ ในเซลล์นิวคลีโอไทด์มีหน้าที่สำคัญและเกี่ยวข้องเช่นในการส่งสัญญาณฮอร์โมนหรือในการผลิตพลังงาน

นิวคลีโอไทด์คืออะไร

นิวคลีโอไทด์เป็นส่วนประกอบพื้นฐานของ RNA และ DNA ประกอบด้วยโมเลกุลน้ำตาลฐานเฉพาะและกลุ่มฟอสเฟต

นิวคลีโอไทด์ถูกใช้ในรหัสพันธุกรรมและหลายประเภทเช่น GTP, cAMP หรือ ATP ยังช่วยเติมเต็มการทำงานของเซลล์ที่สำคัญ โมเลกุลขนาดยักษ์ RNA และ DNA ประกอบด้วยนิวคลีโอไทด์ทั้งหมด 5 ชนิด

ฟังก์ชันเอฟเฟกต์และงาน

นิวคลีโอไทด์มีความสำคัญอย่างมากต่อการสร้างเซลล์ใหม่รวมทั้งการเผาผลาญพลังงานและยังทำหน้าที่เป็นสารส่งสาร ร่างกายไม่สามารถทำงานได้หากไม่มีนิวคลีโอไทด์

ด้วยความช่วยเหลือของนิวคลีโอไทด์สิ่งมีชีวิตสามารถฟื้นฟูการทำงานของมันได้หลังจากเจ็บป่วยหรือบาดเจ็บ สิ่งนี้ต้องใช้วัสดุก่อสร้างจำนวนมากและพลังงานจำนวนมากซึ่งไม่มีในปริมาณที่เพียงพอในกรณีที่ไม่มีนิวคลีโอไทด์ โดยทั่วไปนิวคลีโอไทด์ทำหน้าที่ต่อไปนี้ในร่างกาย:

• ผู้ให้บริการพลังงาน: สำหรับสิ่งนี้คุณต้องมีพันธะแอนไฮไดรด์ซึ่งมีพลังงานสูงมาก
• สารตั้งต้นของผลิตภัณฑ์สังเคราะห์เช่น RNA และ DNA
• ส่วนประกอบของโคเอนไซม์: สิ่งเหล่านี้มีความสำคัญต่อกระบวนการของปฏิกิริยาเคมีต่างๆ
• ฟังก์ชั่นการมอดูเลต Allosteric: นิวคลีโอไทด์มีหน้าที่ควบคุมการทำงานของเอนไซม์หลัก

การศึกษาการเกิดคุณสมบัติและค่าที่เหมาะสม

นิวคลีโอไทด์ประกอบด้วยส่วนประกอบต่อไปนี้:

• โมโนแซคคาไรด์ซึ่งประกอบด้วยคาร์บอน 5 อะตอมและเรียกอีกอย่างว่าเพนโทส
• ยังมีกรดฟอสฟอริกตกค้างอีกด้วย
• จากหนึ่งในห้านิวคลีโอเบส (uracil, thymine, cytosine, guanine, adenine)

น้ำตาลเชื่อมโยงกับเบสและฟอสฟอรัส ถ้าฟอสเฟตจับกับนิวคลีโอไซด์จะเกิดนิวคลีโอไทด์ที่ง่ายที่สุดที่เรียกว่าโมโนนิวคลีโอไทด์ ฟอสเฟตสร้างพันธะเอสเทอร์กับอะตอม 5 คาร์บอนของนิวคลีโอไซด์โดยการแยกน้ำออก ดังนั้นจึงมักเรียกนิวคลีโอไทด์ว่า "ฟอสเฟตเอสเทอร์ของนิวคลีโอไซด์"

หากมีการสะสมฟอสเฟตตกค้างต่อไปจะเกิดนิวคลีโอไซด์ไดหรือนิวคลีโอไซด์ไตรฟอสเฟต พันธะฟอสฟอริกแอนไฮไดรด์ซึ่งมีพลังงานมากเกิดขึ้นระหว่างฟอสเฟต ใน DNA จะใช้เฉพาะไธมีนเท่านั้นไซโตซีนกัวนีนหรืออะดีนีนในขณะที่ uracil อยู่ใน RNA แทนไทมีน นอกจากนี้ยังมีฐานอื่น ๆ อีกจำนวนมากที่เรียกว่าฐานที่หายากเนื่องจากพบในกรดนิวคลีอิกในปริมาณเล็กน้อยเท่านั้น ตัวอย่างเช่นไฮดรอกซิเลตหรือเมธิลเพียวรีนและไพริมิดีนเบสเช่น pseudouridine, dihydrouracil หรือ 5-methylcytosine

นิวคลีโอไทด์สามตัวที่เชื่อมโยงกันเป็นหน่วยที่เล็กที่สุดที่จำเป็นในการเข้ารหัสข้อมูลทางพันธุกรรมใน RNA หรือ DNA หน่วยข้อมูลนี้เรียกว่าโคดอน โดยทั่วไปมีนิวคลีโอไทด์สองประเภทคือไพริมิดีนนิวคลีโอไทด์และนิวคลีโอไทด์ของพิวรีน นิวคลีโอไทด์ของพิวรีนมีระบบวงแหวนเฮเทอโรไซคลิกที่ประกอบด้วยวงแหวนสองวงโดยไพริมิดีนนิวคลีโอไทด์มีเพียงวงแหวนเดียว

นิวคลีโอไทด์เป็นส่วนประกอบตามธรรมชาติของอาหารสัตว์และพืชผักและสามารถพบได้ในทุกเซลล์ กรดนิวคลีอิกพอลิเมอร์ที่กินเข้าไปกับอาหารจะถูกทำลายโดยสิ่งมีชีวิตเป็นนิวคลีโอไทด์หรือนิวคลีโอไซด์ซึ่งจะถูกดูดซึมในลำไส้เล็ก อย่างไรก็ตามกรดนิวคลีอิกเกิดขึ้นในปริมาณที่แตกต่างกันในอาหาร เครื่องในมีสัดส่วนที่สูงมาก แต่กรดนิวคลีอิกหลายชนิดก็มีเนื้อสัตว์และปลาด้วย

โรคและความผิดปกติ

คนที่มีสุขภาพดีสามารถรับสารประกอบนิวคลีโอไทด์จากอาหารในปริมาณที่เพียงพอเพื่อรีไซเคิลจากเซลล์หรือสังเคราะห์จากภายนอก อย่างไรก็ตามหากอุปทานจากภายนอกไม่เพียงพอสิ่งสำคัญอย่างยิ่งที่จะต้องได้รับนิวคลีโอไทด์พร้อมกับอาหาร

เหนือสิ่งอื่นใดเนื้อเยื่อที่มีความต้องการพลังงานสูงต้องการนิวคลีโอไทด์ในปริมาณที่เพียงพอ สิ่งเหล่านี้รวมถึงลำไส้ตับระบบภูมิคุ้มกันกล้ามเนื้อและระบบประสาท โรคเรื้อรังโดยเฉพาะอย่างยิ่งในเนื้อเยื่อเหล่านี้ เนื้อเยื่อประเภทอื่น ๆ เช่นสมองเซลล์เม็ดเลือดแดงเม็ดเลือดแดงหรือเม็ดเลือดขาวไม่สามารถสังเคราะห์นิวคลีโอไทด์ได้และยังขึ้นอยู่กับปริมาณอาหารด้วย แนะนำให้ใช้นิวคลีโอไทด์ในอาหารสำหรับสภาวะของโรคบางชนิดหรือลดการดูดซึมนิวคลีโอไทด์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของเนื้อเยื่อ

นิวคลีโอไทด์ที่กินเข้าไปกับอาหารจะกระตุ้นการเติบโตของไบฟิโดแบคทีเรีย นอกจากนี้แผลในระบบทางเดินอาหารยังสามารถลดลงและสามารถเพิ่มความยาวหรือการเติบโตของวิลลีในลำไส้ได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับเด็กที่เติบโตเร็วมากซึ่งมีการบาดเจ็บหรือการติดเชื้อที่สำคัญคำถามเกิดขึ้นว่าการสังเคราะห์ตัวเองเพียงพอหรือไม่ที่จะครอบคลุมความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับนิวคลีโอไทด์ นมแม่มีนิวคลีโอไทด์ในสัดส่วนที่ค่อนข้างสูงดังนั้นทารกที่กินนมแม่ก็ควรได้รับปริมาณที่สอดคล้องกัน

ถ้าลำดับนิวคลีโอไทด์ของยีนเปลี่ยนไปจะพูดถึงการกลายพันธุ์ ตัวอย่างเช่นคู่ของนิวคลีโอไทด์ในดีเอ็นเอสามารถถูกแทนที่ด้วยอีกคู่หนึ่งได้ ในกรณีนี้เราพูดถึงการกลายพันธุ์แบบจุดหรือ "การกลายพันธุ์แบบเงียบ" หากสูญเสียคู่นิวคลีโอไทด์ตั้งแต่หนึ่งคู่ขึ้นไปหรือหากมีการแทรกคู่การลบหรือการแทรกจะเกิดขึ้นภายในยีน

ในหลาย ๆ กรณีโปรตีนที่เกิดขึ้นนั้นมีโครงสร้างที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิงและไม่สามารถทำงานได้ การกลายพันธุ์อาจเกิดจากสารก่อกลายพันธุ์หรือรังสีหรืออาจเกิดขึ้นเองได้ สิ่งนี้สามารถเปลี่ยนฐานของแต่ละบุคคลและทำลายดีเอ็นเอได้