核苷酸与核苷的区别

核苷酸定义

核苷酸是一类化学分子，是 DNA 和 RNA 的组成单元。它们还参与细胞信号传导、酶活性和代谢过程。一个核苷酸由一个磷酸基团、一个五碳糖和一个含氮碱基组成。DNA 中包含的四种含氮碱基是腺嘌呤、胞嘧啶、鸟嘌呤和胸腺嘧啶。RNA 中包含尿嘧啶而不是胸腺嘧啶。所有已知生物体的遗传物质都由核苷酸链组成。它们除了储存遗传信息外，还执行多种功能，包括作为能量和信息的传递分子。

密码子是 DNA 中由三个核苷酸组成的基团，它指示细胞将特定蛋白质与 DNA 剩余部分指定的核苷酸组进行连接。某些密码子甚至会向机器指示何时停止和开始该过程。DNA 信息通过一个称为 DNA 翻译的过程转化为蛋白质的语言。一旦适当地折叠，这种氨基酸链就可以执行细胞的许多功能之一。

核苷酸结构

尽管核苷酸的结构很简单，但它们连接在一起时形成的结构却很复杂。这是一张 DNA 图片。该分子由两条链组成，这两条链围绕自身缠绕，在中心形成氢键以提供支撑。由于每种核苷酸的结构各不相同，因此这种形成是可能的。

核苷酸的例子

腺嘌呤

腺嘌呤属于嘌呤家族，含氮碱基的两个家族之一。嘌呤具有核苷酸的双环结构。在 DNA 中，腺嘌呤和胸腺嘧啶相互连接。在 RNA 中，腺嘌呤和尿嘧啶连接。核苷酸腺嘌呤在三磷酸腺苷 (ATP) 中充当碱基。从那里，可以连接三个磷酸基团。因此，可以在键中储存大量能量。使糖-磷酸骨架如此坚固的特性也适用于 ATP 中的键。它与经过专门进化以释放能量的特殊酶配对，然后这些能量可以转移到其他反应和分子中。

鸟嘌呤

鸟嘌呤与腺嘌呤一样，是一种双环嘌呤核苷酸。它在 DNA 和 RNA 中都与胞嘧啶连接形成键。三个氢键将鸟嘌呤和胞嘧啶结合在一起。这使得胞嘧啶-鸟嘌呤键比胸腺嘧啶-腺嘌呤键稍强，后者只产生两个氢键。

胞嘧啶

核苷酸的另一类是嘧啶。一种嘧啶核苷酸，其结构只有一个环，即胞嘧啶。胞嘧啶和鸟嘌呤在 DNA 和 RNA 中都连接。与核苷酸鸟嘌呤的强大组合相结合，这两种物质会连接在一起……

胸腺嘧啶

胸腺嘧啶与核苷酸胞嘧啶一样，是一种单环嘧啶核苷酸。在 DNA 中，它与腺嘌呤结合。RNA 不含胸腺嘧啶。它们是 DNA 中较弱的配对，因为它们只能与腺嘌呤形成两个氢键。

尿嘧啶

尿嘧啶也是一种嘧啶。在 DNA 转录为 RNA 的过程中，尿嘧啶会出现在通常是胸腺嘧啶的位置。尽管尿嘧啶具有某些特定的优点和缺点，但其确切原因尚不清楚。大多数生物体不使用尿嘧啶，因为它会迅速降解为胞嘧啶且寿命很短。然而，由于 RNA 是一种寿命短暂的分子，尿嘧啶在 RNA 中被视为一种核苷酸。

核苷酸功能

核苷酸除了是所有生物遗传物质的基本组成单元外，还可以有多种用途。细胞的基本能量分子三磷酸腺苷 (ATP) 是核苷酸可以充当碱基的分子的一个例子。它们也存在于辅酶 NAD 和 NADP 中，这些辅酶由 ADP 制成，并用于影响代谢的各种化学反应。另一种含有核苷酸的分子称为环磷酸腺苷 (cAMP)，它是一种信使分子，对于控制代谢和向细胞发送化学信号等许多过程至关重要。核苷酸是生命的基本组成部分，它们可以组合形成各种各样的化学物质。

核苷定义

连接到含氮碱基或氨基葡萄糖的戊糖分子称为核苷。核苷也可以描述为不连接磷酸基团的核苷酸。

RNA 核苷中存在 D-核糖，而 DNA 核苷中存在 2'-脱氧-D-核糖。

关键区别在于戊糖结构的第二位，在 2'-脱氧-D-核糖的情况下，那里没有醇基、氧基或 -OH 基团，因此得名。

在 D-核糖戊糖的情况下，第二位存在 -OH 基团。

这两种形式的戊糖都以其紧密的五元环结构（称为呋喃糖形式）存在。

核苷的类型

根据化合物中氮碱基的存在，核苷可以分为两类。

1. 嘌呤核苷，
2. 嘧啶核苷

1. 嘌呤核苷

腺嘌呤和鸟嘌呤这两种含氮碱基构成了这些核苷。RNA 中发现的核苷是腺苷和鸟苷。DNA 中的核苷是脱氧腺苷和脱氧鸟苷。

2. 嘧啶核苷

胸腺嘧啶、胞嘧啶和尿嘧啶是构成这些核苷酸的三种含氮碱基。RNA 中发现的核苷是胞苷和尿苷。DNA 中的核苷是脱氧胞苷和胸苷，或脱氧胸苷。

核苷结构

1. 核苷中有两个主要的杂环成分。- 戊糖
2. 扭曲的构象最适合描述这种五元环结构。
3. 在 RNA 中，核苷具有 D-核糖戊糖环结构，但在 DNA 中，核苷缺少第二位的 -OH 基团，因此称为 2' - 脱氧 - D- 核糖。
4. 两种形式的糖都以其 - 呋喃糖形式含有戊糖。
5. 在第一个碳原子 (1') 处，戊糖连接到含氮碱基。
6. 糖苷键 (N-糖苷键) 将其固定在一起。

含氮碱基

1. 它是一种含氮的环状碳结构，具有碱性特征。
2. 碱基源自嘧啶和嘌呤，这是两种重要的母体分子。
3. RNA 中发现的含氮碱基是腺嘌呤、尿嘧啶、胞嘧啶和鸟嘌呤。
4. DNA 中发现的含氮碱基是腺嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶和鸟嘌呤。
5. N-糖苷键将碱基共价连接到戊糖。
6. 对于嘌呤，N-9 原子与戊糖形成键；对于嘧啶，N-1 原子与戊糖形成键。
7. 尽管嘌呤和嘧啶占大多数碱基，但 DNA 还含有一些次要碱基。
8. 这些次要碱基中的大多数可以在甲基化嘌呤和嘧啶中找到。
9. 某些病毒 DNA 中的核苷酸可能是糖基化的或羟甲基化的。
10. N6-甲基腺苷、5-甲基胞苷、7-甲基鸟苷和 4-硫尿苷是一些在 DNA 中发现的 odd bases。

核苷功能

1. 核苷酸包含核苷作为必要组成部分。它们充当核苷酸的前体。当一个磷酸基团连接到它时，核苷会形成核苷酸，这是 DNA 的框架。
2. 核苷化合物在信号传导中起作用。
3. 遗传信息受到次要碱基或核苷中修饰过的氮碱基的调控或保护。
4. 多种核苷类似物已被用于治疗病毒感染、肿瘤和癌症。通过修饰嘌呤和嘧啶碱基来实现这一点。
5. 美国 FDA 批准的第一种用于治疗急性髓系白血病的药物是阿糖胞苷（胞苷阿拉伯糖苷）。
6. 一些核苷类似物用于治疗人类免疫缺陷病毒 (HIV) 感染。这种疗法利用药物拉米夫定。
7. 核苷转运蛋白促进核苷穿过细胞膜。
8. 浓缩型和平衡型核苷转运蛋白是两种不同的类型。这些转运蛋白对于将抗病毒和抗癌药物穿过细胞膜至关重要。

核苷和核苷酸的区别

现在我们已经理解了什么是核苷酸和核苷，让我们看看这张表，它突出了两者之间的所有关键区别