Ключевое различие между нуклеотидом и основанием заключается в том, что нуклеотид представляет собой азотистое основание, составляющее структуру нуклеиновой кислоты, тогда как основание представляет собой любое соединение, имеющее высвобождаемый ион гидроксида или неподеленную электронную пару, или соединение, которое может принимать протоны.
Основание нуклеотида имеет основные характеристики из-за неподеленных пар азота. Здесь под основанием понимаются не обычные основания, с которыми мы сталкиваемся в химии, а особые молекулы, присутствующие в биологических системах с основными свойствами.
Что такое нуклеотиды?
Нуклеотид является строительным блоком двух важных макромолекул (нуклеиновых кислот) в живых организмах; то есть ДНК и РНК. Следовательно, они являются генетическим материалом организма и отвечают за передачу генетических характеристик из поколения в поколение.
Кроме того, они важны для контроля и поддержания клеточных функций. Помимо этих двух макромолекул, есть и другие важные нуклеотиды. Например, АТФ (аденозинтрифосфат) и ГТФ важны для хранения энергии. НАДФ и ФАД представляют собой нуклеотиды, которые действуют как кофакторы. Нуклеотиды, такие как САМ (циклический аденозинмонофосфат), необходимы для сигнальных путей клеток АТФ.
Рисунок 01: Структура нуклеотидов
Более того, нуклеотид состоит из трех единиц; молекула сахара пентозы, азотистое основание и фосфатная группа/группы. По типу молекулы пентозного сахара, азотистого основания и количеству фосфатных групп различаются нуклеотиды. Например, в ДНК есть сахар дезоксирибоза, а в РНК есть сахар рибоза. Там фосфатная группа одного нуклеотида соединяется с группой –ОН углерода 5 сахара, образуя эти макромолекулы. В норме в нуклеотидах ДНК и РНК имеется по одной фосфатной группе. Однако в АТФ есть три фосфатные группы. Связи между фосфатными группами представляют собой высокоэнергетические связи. Соответственно, в ДНК и РНК существует восемь типов нуклеотидов.
Основные типы - менее восьми нуклеотидов.
- Деоксиаденозинмонофосфат
- Дезоксицитидинмонофосфат
- Дезоксигуанозинмонофосфат
- Дезокситимидинмонофосфат
- Аденозина монофосфат
- Цитидинмонофосфат
- Гуанозинмонофосфат
- Уридинмонофосфат
Более того, остальные нуклеотиды являются их производными. Нуклеотиды могут связываться друг с другом с образованием полимера. Эта связь возникает между фосфатной группой нуклеотида и гидроксильной группой сахара. Следовательно, создавая такого рода фосфодиэфирные связи, образуются макромолекулы, такие как ДНК и РНК.
Что такое база?
Основание представляет собой соединение, которое имеет высвобождаемый гидроксид-ион или неподеленную электронную пару, или соединение, которое может принимать протоны. Поэтому у разных ученых существуют разные определения основания. Бренстед-Лоури определяет основание как вещество, способное принять протон. По Льюису любой донор электронов является основанием. Согласно определению Аррениуса, соединение должно иметь гидроксид-анион и способность отдавать его в виде гидроксид-иона, чтобы быть основанием. Однако, согласно Льюису и Бренстеду-Лоури, могут существовать молекулы, не обладающие гидроксидами, но способные выступать в качестве основания. Например, NH3 является основанием Льюиса, потому что оно может отдавать электронную пару атому азота.
Рисунок 02: Кислоты отличаются от Оснований; Основания образуют гидроксид-ионы при диссоциации в водных растворах
Далее характерными чертами базы являются скользкое мыльное ощущение и горький вкус. Эти соединения могут реагировать с кислотами, чтобы нейтрализовать их. Есть две основные формы оснований: сильные и слабые основания. Сильные основания - это те, которые могут полностью ионизироваться в водном растворе, а слабое основание - это соединение, которое частично ионизируется.
В чем разница между нуклеотидом и основанием?
Нуклеотиды и основания - это два разных соединения, но они также связаны между собой, поскольку нуклеотиды содержат азотистое основание. Азотистое основание входит в состав нуклеотида. Следовательно, ключевое различие между нуклеотидом и основанием заключается в том, что нуклеотид представляет собой азотистое основание, которое составляет структуру нуклеиновой кислоты, тогда как основание представляет собой любое соединение, имеющее высвобождаемый гидроксид-ион, или принимающее протон, или отдающее неподеленную электронную пару.
Кроме того, азотистое основание в нуклеотиде представляет собой гетероциклическое кольцо, содержащее азот. Помимо этого, в нуклеотиде также есть пентозный сахар и фосфатная группа. Однако основание является наиболее важной и функциональной единицей нуклеотидов в ДНК или РНК. Приведенная ниже инфографика о разнице между нуклеотидом и основанием описывает эти различия более подробно.
Резюме – Нуклеотиды и База
Нуклеотиды и основания - это два разных соединения. Однако нуклеотиды также имеют часть, которая является основанием. Ключевое различие между нуклеотидом и основанием заключается в том, что нуклеотид представляет собой азотистое основание, которое составляет структуру нуклеиновой кислоты, тогда как основание - это любое соединение, которое имеет высвобождаемый ион гидроксида или неподеленную электронную пару, или соединение, которое может принимать протоны.
