Los nucleótidos son moléculas orgánicas formadas por la unión covalente de un nucleósido (una pentosa y una base nitrogenada) y un grupo fosfato. El nucleósido es la parte del nucleótido formada únicamente por la base nitrogenada y la pentosa.
Son los monómeros de los ácidos nucleicos (ADN y ARN) en los cuales forman cadenas lineales de miles o millones de nucleótidos, pero también realizan funciones importantes como moléculas libres (por ejemplo, el ATP o el GTP).
Cada nucleótido es un ensamblado de tres componentes:
La posición de los átomos en un nucleótido se especifica en relación a los átomos de carbono en el azúcar de ribosa o desoxirribosa.
La síntesis de los nucleótidos puede ocurrir de novo o de recuperación. La vía de novo usa fosforribosil pirofosfato (PRPP), al que se van sumando moléculas simples (CO2, aminoácidos y tetrahidrofolato) componiendo finalmente los nucleótidos purínicos y pirimidínicos.
Los nucleótidos son moléculas con mucha energía acumulada en los enlaces de los grupos fosfato, por lo que son muy utilizadas en todo tipo de células para la transferencia de energía en los procesos metabólicos.
Los nucleótidos se encuentran en un estado estable cuando poseen un solo grupo fosfato. Cada grupo de fosfato adicional que posea un nucleótido se encuentra en un estado más inestable y el enlace del fósforo y fosfato tiende, cuando se rompe por hidrólisis, a liberar la energía que lo une al nucleótido.
Las células poseen enzimas cuya función es precisamente hidrolizar nucleótidos para extraer el potencial energético almacenado en sus enlaces. Por tal razón, un nucleótido de trifosfato es la fuente más utilizada de energía en la célula. De ellos, el ATP (un nucleótido de adenina con tres grupos de fosfato ricos en energía) es el eje central en las reacciones celulares para la transferencia de la energía demandada. El UTP (uracilo + tres fosfatos) y GTP (guanina y tres fosfatos) también satisfacen las demandas de energía de la célula en reacciones con azúcares y cambios de estructuras proteicas, respectivamente.
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