المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الاحياء
عدد المواضيع في هذا القسم 10456 موضوعاً
النبات
الحيوان
الأحياء المجهرية
علم الأمراض
التقانة الإحيائية
التقنية الحياتية النانوية
علم الأجنة
الأحياء الجزيئي
علم وظائف الأعضاء
المضادات الحيوية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية


Nucleotides  
  
2122   03:39 مساءاً   date: 26-10-2015
Author : Nelson, David L., and Michael M. Cox
Book or Source : Nucleotides and Nucleic Acids
Page and Part :


Read More
Date: 27-10-2015 2616
Date: 9-10-2015 3034
Date: 20-10-2015 5021

Nucleotides

Nucleotides are the subunits that are linked to form the nucleic acids ri­bonucleic acid (RNA) and deoxyribonucleic acid (DNA), which serve as the cell’s storehouse of genetic information. Free nucleotides play important roles in cell signaling and metabolism, serving as convenient and universal carriers of metabolic energy and high-energy electrons.

All nucleotides are composed of three parts: a five-carbon sugar, a phos­phate, and a nitrogen-rich structure called a nitrogenous base. The sugar can be ribose, which is found in ribonucleotides and RNA, or deoxyribose, which is found in deoxyribonucleotides and DNA. The only difference be­tween these two sugars is that deoxyribose has one fewer oxygen atom than ribose. The five carbon atoms in the sugar are numbered sequentially. To distinguish these carbon atoms from those of the nitrogenous base, which are also numbered, they are designated as 1' (prime), 2', and so on.

There are five nitrogenous bases. The so-called pyrimidines (cytosine, thymine, and uracil) are smaller, having only one ring structure. The larger purines (adenine and guanine) have two rings. Adenine, guanine, and cyto­sine are found in both ribonucleotides and deoxyribonucleotides, while thymine occurs only in deoxyribonudeotides and uracil only in ribonu­cleotides.

The phosphate group is bonded to the 5' carbon of the sugar (see Figure 2), and when nucleotides are joined to form RNA or DNA, the phosphate of one nucleotide is joined to the sugar of the next nucleotide at its 3' carbon, to form the sugar-phosphate backbone of the nucleic acid. In a free nucleotide, there may be one, two, or three phosphate groups attached to the sugar, as a chain of phosphates attached to the 5' carbon.

Three nucleotides merit special consideration because of their special­ized roles in cellular function. These are adenosine triphosphate (ATP), flavin adenine dinucleotide (FAD), and nicotinamide adenine dinucleotide (NAD+). Most biosynthetic reactions require energy, which is usually sup­plied by ATP. When ATP is hydrolyzed to ADP (adenosine diphosphate) or AMP (adenosine monophosphate), energy is released. By coupling this energy release to a reaction requiring energy, that reaction can be made to occur. Since ATP is so frequently used this way, it is commonly called the “energy currency of the cell.”

Adenine-containing molecules are also important coenzymes, serving to carry chemical functional groups that are needed for enzyme activity. Three important adenosine-containing coenzymes are coenzyme A (CoA), FAD, and NAD+. CoA carries acetyl groups into the Krebs cycle (the central meta­bolic pathway in mitochondria), and FAD and NAD+ carry high-energy electrons from the Krebs cycle to the electron transport system, where their energy is used to synthesize ATP from ADP and inorganic phosphate.

Another adenine-based molecule is important in cellular signaling. When a hormone binds at a cell-surface receptor, it often promotes the produc­tion of cyclic AMP (cAMP) inside the cell. In cAMP, the phosphate group is joined to the 3' and 5' carbons of the ribose, forming a small ring structure. cAMP can activate or suppress various cell processes, thereby serving as an intracellular signal and messenger that responds to hormone binding.

 

 

Referencesٌ

Nelson, David L., and Michael M. Cox. “Nucleotides and Nucleic Acids.” In Lehninger Principles of Biochemistry, 3rd ed. New York: Worth Publishers, 2000.




علم الأحياء المجهرية هو العلم الذي يختص بدراسة الأحياء الدقيقة من حيث الحجم والتي لا يمكن مشاهدتها بالعين المجرَّدة. اذ يتعامل مع الأشكال المجهرية من حيث طرق تكاثرها، ووظائف أجزائها ومكوناتها المختلفة، دورها في الطبيعة، والعلاقة المفيدة أو الضارة مع الكائنات الحية - ومنها الإنسان بشكل خاص - كما يدرس استعمالات هذه الكائنات في الصناعة والعلم. وتنقسم هذه الكائنات الدقيقة إلى: بكتيريا وفيروسات وفطريات وطفيليات.



يقوم علم الأحياء الجزيئي بدراسة الأحياء على المستوى الجزيئي، لذلك فهو يتداخل مع كلا من علم الأحياء والكيمياء وبشكل خاص مع علم الكيمياء الحيوية وعلم الوراثة في عدة مناطق وتخصصات. يهتم علم الاحياء الجزيئي بدراسة مختلف العلاقات المتبادلة بين كافة الأنظمة الخلوية وبخاصة العلاقات بين الدنا (DNA) والرنا (RNA) وعملية تصنيع البروتينات إضافة إلى آليات تنظيم هذه العملية وكافة العمليات الحيوية.



علم الوراثة هو أحد فروع علوم الحياة الحديثة الذي يبحث في أسباب التشابه والاختلاف في صفات الأجيال المتعاقبة من الأفراد التي ترتبط فيما بينها بصلة عضوية معينة كما يبحث فيما يؤدي اليه تلك الأسباب من نتائج مع إعطاء تفسير للمسببات ونتائجها. وعلى هذا الأساس فإن دراسة هذا العلم تتطلب الماماً واسعاً وقاعدة راسخة عميقة في شتى مجالات علوم الحياة كعلم الخلية وعلم الهيأة وعلم الأجنة وعلم البيئة والتصنيف والزراعة والطب وعلم البكتريا.