Der Hauptunterschied zwischen Nukleotid und Base besteht darin, dass das Nukleotid eine stickstoffh altige Base ist, die die Struktur der Nukleinsäure ausmacht, während eine Base jede Verbindung mit einem freisetzbaren Hydroxidion oder einem einsamen Elektronenpaar oder einer Verbindung ist, die akzeptieren kann Protonen.
Die Basis des Nukleotids hat aufgrund der einsamen Stickstoffpaare grundlegende Eigenschaften. Unter einer Base sind hier nicht die üblichen Basen zu verstehen, denen wir in der Chemie begegnen, sondern es handelt sich um spezielle Moleküle, die in biologischen Systemen mit grundlegenden Eigenschaften vorkommen.
Was ist Nukleotid?
Das Nukleotid ist der Baustein von zwei wichtigen Makromolekülen (Nukleinsäuren) in lebenden Organismen; das heißt, die DNA und RNA. Daher sind sie das genetische Material eines Organismus und dafür verantwortlich, genetische Eigenschaften von Generation zu Generation weiterzugeben.
Außerdem sind sie wichtig, um Zellfunktionen zu kontrollieren und aufrechtzuerh alten. Außer diesen beiden Makromolekülen gibt es noch andere wichtige Nukleotide. Beispielsweise sind ATP (Adenosintriphosphat) und GTP wichtig für die Energiespeicherung. NADP und FAD sind Nukleotide, die als Cofaktoren wirken. Nukleotide wie CAM (zyklisches Adenosinmonophosphat) sind essentiell für die ATP-Zell-Signalwege.
Abbildung 01: Struktur von Nukleotiden
Außerdem enthält ein Nukleotid drei Einheiten; ein Pentosezuckermolekül, eine stickstoffh altige Base und die Phosphatgruppe(n). Je nach Art des Pentose-Zuckermoleküls, der stickstoffh altigen Base und der Anzahl der Phosphatgruppen unterscheiden sich die Nukleotide. Beispielsweise gibt es in der DNA einen Desoxyribose-Zucker und in der RNA einen Ribose-Zucker. Dort verbindet sich die Phosphatgruppe eines Nukleotids mit der –OH-Gruppe von Kohlenstoff 5 des Zuckers, um diese Makromoleküle zu bilden. Normalerweise gibt es in den Nukleotiden von DNA und RNA eine Phosphatgruppe. In ATP gibt es jedoch drei Phosphatgruppen. Die Bindungen zwischen Phosphatgruppen sind hochenergetische Bindungen. Dementsprechend gibt es acht Arten von Nukleotiden in DNA und RNA.
Unter acht Nukleotiden sind die Grundtypen.
- Desoxyadenosinmonophosphat
- Desoxycytidinmonophosphat
- Desoxyguanosinmonophosphat
- Desoxythymidinmonophosphat
- Adenosinmonophosphat
- Cytidinmonophosphat
- Guanosinmonophosphat
- Uridinmonophosphat
Außerdem sind die anderen Nukleotide Derivate davon. Nukleotide können sich miteinander verbinden, um ein Polymer zu bilden. Diese Verknüpfung erfolgt zwischen der Phosphatgruppe eines Nukleotids mit einer Hydroxylgruppe des Zuckers. Durch die Herstellung dieser Art von Phosphodiesterbindungen bilden sich Makromoleküle wie DNA und RNA.
Was ist Base?
Eine Base ist eine Verbindung, die ein freisetzbares Hydroxidion oder ein einsames Elektronenpaar hat, oder eine Verbindung, die Protonen aufnehmen kann. Daher gibt es je nach Wissenschaftler unterschiedliche Definitionen für eine Base. Bronsted-Lowry definiert eine Base als eine Substanz, die ein Proton aufnehmen kann. Nach Lewis ist jeder Elektronendonor eine Base. Gemäß der Arrhenius-Definition sollte eine Verbindung ein Hydroxidanion und die Fähigkeit haben, es als Hydroxidion an eine Base abzugeben. Allerdings kann es nach Lewis und Bronsted-Lowry Moleküle geben, die keine Hydroxide besitzen, aber als Base wirken können. Zum Beispiel ist NH3 eine Lewis-Base, weil sie das Elektronenpaar auf Stickstoff abgeben kann.
Abbildung 02: Säuren unterscheiden sich von Basen; Basen bilden bei der Dissoziation in wässrigen Lösungen Hydroxid-Ionen
Ferner sind die charakteristischen Merkmale einer Basis ein glitschiges, seifenartiges Gefühl und ein bitterer Geschmack. Diese Verbindungen können mit Säuren reagieren, um sie zu neutralisieren. Es gibt zwei Hauptformen von Basen als starke und schwache Basen. Starke Basen sind solche, die in einer wässrigen Lösung vollständig ionisieren können, während eine schwache Base eine Verbindung ist, die teilweise ionisiert.
Was ist der Unterschied zwischen Nukleotid und Base?
Nukleotide und Basen sind zwei verschiedene Verbindungen, aber sie sind auch verwandt, weil Nukleotide eine stickstoffh altige Base enth alten. Die stickstoffh altige Base ist ein Teil eines Nukleotids. Daher besteht der Hauptunterschied zwischen Nukleotid und Base darin, dass Nukleotid eine stickstoffh altige Base ist, die die Struktur der Nukleinsäure ausmacht, während eine Base jede Verbindung mit einem freisetzbaren Hydroxidion ist oder ein Proton akzeptiert oder ein einsames Elektronenpaar abgibt.
Darüber hinaus ist die stickstoffh altige Base im Nukleotid ein heterocyclischer Ring, der Stickstoff enthält. Abgesehen davon gibt es in einem Nukleotid auch eine Pentosezucker- und eine Phosphatgruppe. Base ist jedoch die wichtigste und funktionelle Einheit von Nukleotiden in DNA oder RNA. Die folgende Infografik zum Unterschied zwischen Nukleotid und Base beschreibt diese Unterschiede genauer.
Zusammenfassung – Nukleotid vs. Base
Nukleotide und Basen sind zwei verschiedene Verbindungen. Nukleotide haben jedoch auch einen Teil, der eine Base ist. Der Hauptunterschied zwischen Nukleotid und Base besteht darin, dass das Nukleotid eine stickstoffh altige Base ist, die die Struktur der Nukleinsäure ausmacht, während eine Base jede Verbindung ist, die ein freisetzbares Hydroxidion oder ein einsames Elektronenpaar oder eine Verbindung hat, die Protonen aufnehmen kann.
