Peamine erinevus nukleotiidi ja aluse vahel on see, et nukleotiid on lämmastikalus, mis moodustab nukleiinhappe struktuuri, samas kui alus on mis tahes ühend, millel on vabastatav hüdroksiidioon või üksik elektronpaar või ühend, mis suudab vastu võtta prootonid.
Nukleotiidialusel on põhiomadused tänu üksikutele lämmastikupaaridele. Siin ei tähenda alus tavalisi aluseid, mida me keemias kohtame, vaid need on bioloogilistes süsteemides esinevad põhiomadustega spetsiaalsed molekulid.
Mis on nukleotiid?
Nukleotiid on kahe olulise makromolekuli (nukleiinhapete) ehitusplokk elusorganismides; see tähendab DNA ja RNA. Seega on nad organismi geneetiline materjal ja vastutavad geneetiliste omaduste põlvest põlve edasikandmise eest.
Lisaks on need olulised rakufunktsioonide juhtimiseks ja säilitamiseks. Peale nende kahe makromolekuli on ka teisi olulisi nukleotiide. Näiteks ATP (adenosiintrifosfaat) ja GTP on olulised energia salvestamiseks. NADP ja FAD on nukleotiidid, mis toimivad kofaktoritena. Nukleotiidid nagu CAM (tsükliline adenosiinmonofosfaat) on ATP-rakkude signaaliülekandeteede jaoks olulised.
Joonis 01: Nukleotiidide struktuur
Lisaks sisaldab nukleotiid kolme ühikut; pentoossuhkru molekul, lämmastikalus ja fosfaatrühm/rühmad. Vastav alt pentoossuhkru molekuli tüübile, lämmastikalusele ja fosfaatrühmade arvule erinevad nukleotiidid. Näiteks DNA-s on desoksüriboossuhkur ja RNA-s riboosi suhkur. Seal seostub ühe nukleotiidi fosfaatrühm suhkru süsiniku 5 -OH rühmaga, moodustades need makromolekulid. Tavaliselt on DNA ja RNA nukleotiidides üks fosfaatrühm. ATP-s on aga kolm fosfaatrühma. Fosfaatrühmade vahelised sidemed on kõrge energiaga sidemed. Seega on DNA-s ja RNA-s kaheksa tüüpi nukleotiide.
Alla kaheksa nukleotiidi on põhitüübid.
- Desoksüadenosiinmonofosfaat
- Deoksütsütidiinmonofosfaat
- Deoksüguanosiinmonofosfaat
- Deoksütümidiinmonofosfaat
- Adenosiinmonofosfaat
- Tsytidiinmonofosfaat
- Guanosiinmonofosfaat
- Uridiinmonofosfaat
Lisaks on teised nukleotiidid nende derivaadid. Nukleotiidid võivad üksteisega siduda, moodustades polümeeri. See side tekib nukleotiidi fosfaatrühma ja suhkru hüdroksüülrühma vahel. Seega moodustuvad selliseid fosfodiestersidemeid luues makromolekulid nagu DNA ja RNA.
Mis on Base?
Alus on ühend, millel on vabastatav hüdroksiidioon või üksik elektronpaar või ühend, mis suudab vastu võtta prootoneid. Seetõttu on erinevate teadlaste sõnul baasi jaoks erinevad määratlused. Bronsted-Lowry määratleb aluse kui ainet, mis suudab vastu võtta prootoneid. Lewise sõnul on iga elektronidoonor alus. Arrheniuse definitsiooni kohaselt peaks ühendil olema hüdroksiidianioon ja võime anda see hüdroksiidioonina alusena. Kuid Lewise ja Bronsted-Lowry sõnul võib olla molekule, millel ei ole hüdroksiide, kuid mis võivad toimida alusena. Näiteks NH3 on Lewise alus, kuna see võib loovutada elektronpaari lämmastikus.
Joonis 02: Happed erinevad alustest; Alused moodustavad vesilahustes dissotsiatsioonil hüdroksiidioonid
Lisaks on aluse iseloomulikud omadused libe seebitaoline tunne ja mõrkjas maitse. Need ühendid võivad reageerida hapetega, et neid neutraliseerida. Aluseid on kaks peamist vormi: tugevad ja nõrgad alused. Tugevad alused on need, mis võivad vesilahuses täielikult ioniseeruda, samas kui nõrk alus on ühend, mis ioniseerub osaliselt.
Mis vahe on nukleotiidil ja alusel?
Nukleotiidid ja alused on kaks erinevat ühendit, kuid need on samuti omavahel seotud, kuna nukleotiidid sisaldavad lämmastikku sisaldavat alust. Lämmastikalus on nukleotiidi osa. Seetõttu on peamine erinevus nukleotiidi ja aluse vahel see, et nukleotiid on lämmastikalus, mis moodustab nukleiinhappe struktuuri, samas kui alus on mis tahes ühend, millel on vabastatav hüdroksiidioon või mis võtab vastu prootoni või loovutab üksiku elektronpaari.
Lisaks on nukleotiidi lämmastikalus lämmastikku sisaldav heterotsükliline tsükkel. Peale selle on nukleotiidis ka pentoossuhkur ja fosfaatrühm. Alus on aga DNA või RNA kõige olulisem ja funktsionaalsem nukleotiidide üksus. Allolev infograafik nukleotiidi ja aluse erinevuste kohta kirjeldab neid erinevusi üksikasjalikum alt.
Kokkuvõte – nukleotiid vs alus
Nukleotiidid ja alused on kaks erinevat ühendit. Nukleotiididel on aga ka osa, mis on alus. Peamine erinevus nukleotiidi ja aluse vahel on see, et nukleotiid on lämmastikalus, mis moodustab nukleiinhappe struktuuri, samas kui alus on mis tahes ühend, millel on vabastatav hüdroksiidiioon või üksik elektronpaar või ühend, mis suudab vastu võtta prootoneid.
