Concetti Chiave
- Gli acidi nucleici sono composti da nucleotidi, ognuno dei quali è formato da uno zucchero a 5 atomi di carbonio, una base azotata e un gruppo fosforico.
- Le basi azotate si dividono in purine, come adenina e guanina, e pirimidine, come timina, citosina e uracile, con diverse strutture chimiche.
- I nucleosidi sono formati da una base azotata legata a un pentoso, con il DNA che utilizza il 2’-D-deossiribosio e l'RNA il D-ribosio.
- I nucleotidi sono uniti da legami covalenti, con legami N-glicosidici e legami esterici che stabiliscono la struttura e la sequenza degli acidi nucleici.
- La variabilità dell'informazione genetica è determinata dalla successione delle basi azotate lungo il filamento polinucletidico, con quattro nucleotidi distinti coinvolti.
Struttura degli acidi nucleici
Gli acidi nucleici sono eteropolimeri costituiti da unità monomeriche, i nucleotidi; ciascun nucleotide è costituito da: • uno zucchero a 5 atomi di carbonio;
• una base azotata ; • un gruppo fosforico.
Tipi di basi azotate
Le basi azotate fanno parte di una serie di composti ciclici che contengono azoto, oltre che carbonio. Esse sono di due tipi: purine e pirimidine. Le purine sono costituite da due anelli eterociclici condensati (un anello a 6 atomi e uno a 5 atomi) e sono l’adenina (A) e la guanina (G) presenti sia nel DNA sia nell’RNA . Le pirimidine
sono costituite da un anello eterociclico a 6 atomi: fra queste la timina (T), la citosina (C) sono presenti nel DNA mentre l’uracile (U) è presente solo nell’RNA al posto della timina.
Nucleosidi e zuccheri
Una base azotata e un pentoso uniti da un legame costituiscono un nucleoside.
Lo zucchero a 5 atomi di carbonio o pentoso (in forma ciclica o furanosica) è il 2’-D-deossiribosio nel DNA (il carbonio in posizione 2’ è privo del gruppo ossidrilico) e il D-ribosio nell’RNA.
I nucleotidi svolgono anche altre importanti funzioni; essi infatti assolvono il ruolo di trasportatori di energia (ATP), di coenzimi (NAD).
Legami nei nucleotidi
I tre componenti del nucleotide sono tenuti insieme da legami covalenti secondo il seguente schema: • il carbonio in posizione 1’ del pentoso impegna il suo gruppo (—OH) in un legame N-glicosidico con un gruppo =NH della base in posizione 1 o 9, a seconda che si tratti di una pirimidina o di una purina;
• il carbonio in posizione 5’ del pentoso forma un legame esterico con l’acido fosforico.
Il legame tra due nucleotidi contigui è stabilito da ponti di fosforo, poiché, il fosfato esterificato al carbonio 5’ del pentoso di un nucleotide è in grado di impegnarsi in un secondo legame esterico con il carbonio 3’ del pentoso di un nucleotide contiguo
Per l’alternarsi delle basi, esistono quattro nucleotidi diversi e la particolare successione delle basi azotate lungo il filamento polinucletidico determina la variabilità dell’informazione genetica
Domande da interrogazione
- Quali sono i componenti fondamentali di un nucleotide?
- Qual è la differenza tra purine e pirimidine nelle basi azotate?
- Come sono legati tra loro i nucleotidi in una catena?
Un nucleotide è composto da uno zucchero a 5 atomi di carbonio, una base azotata e un gruppo fosforico.
Le purine, come adenina e guanina, hanno due anelli eterociclici, mentre le pirimidine, come timina e citosina, hanno un solo anello a 6 atomi; l'uracile è presente solo nell'RNA.
I nucleotidi sono legati da legami covalenti, con un legame N-glicosidico tra la base e il pentoso e legami esterici tra il fosfato e i pentosi di nucleotidi contigui, formando ponti di fosforo.
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