Nukleotide: Einfach erklärt
Warum findest Du in einigen unserer Produkte Nukleotide und was ist das eigentlich? Nukleotide sind faszinierende Moleküle, die das Herzstück unserer genetischen Information bilden. Sie sind die Bausteine von DNA und RNA, den entscheidenden Trägern unseres Erbguts. Nukleotide spielen also eine Schlüsselrolle in nahezu allen Prozessen des Körpers. Deshalb sind sie so wichtig für die Gesundheit jeder einzelnen Zelle. In diesem Artikel geben wir Dir einen Überblick über die Funktionen und ernährungsspezifischen Quellen dieser wertvollen Bausteine.
- Was sind Nukleotide?
- Nukleotide und Zellteilung
- Der Stoffwechsel braucht Nukleotide
- Warum sind Nukleotide bei der Proteinsynthese so wichtig?
- Wie kommen wir an diesen wertvollen Baustein des Lebens?
1. Was sind Nukleotide?
Nukleotide sind grundlegende Bausteine unseres Körpers. Sie bilden die Basis von DNA und RNA, den Molekülen, die unsere genetische Information speichern und weitergeben. Nukleotide sind entscheidend für die Zellteilung, da sie notwendig sind, um die DNA zu replizieren und so die Vermehrung der Zellen zu ermöglichen.
Als Teil der DNA enthalten sie alle Informationen, die für die Steuerung der verschiedenen Prozesse im Körper benötigt werden. Zudem sind Nukleotide am Energiestoffwechsel beteiligt, etwa als Bestandteile von ATP, der wichtigsten Energiequelle der Zellen. Sie spielen auch eine Rolle bei der Proteinsynthese und dienen als Cofaktoren für Enzyme, die biochemische Reaktionen katalysieren. Darüber hinaus unterstützen sie die Muskelkontraktion. Nukleotide wirken auch als Botenstoffe, beispielsweise in Form von cyclischem Adenosinmonophosphat (cAMP), einem wichtigen Signalstoff innerhalb der Zellen.
2. Nukleotide und Zellteilung
Im Laufe Deines Lebens befinden sich alle Körperzellen ständig im Auf- und Abbau. Sind wir jung und wachsen, sterben weniger Zellen als neue gebildet werden. Im Alter ist es dann irgendwann genau andersherum. Alle Zellen in unserem Körper haben nur eine begrenzte Lebenszeit. Deshalb entstehen ständig neue Zellen durch Zellteilung.
Während der Zellteilung, insbesondere in der Phase der DNA-Replikation, wird die DNA der Mutterzelle kopiert, um sicherzustellen, dass jede Tochterzelle eine vollständige Kopie des genetischen Materials erhält. Nukleotide sind dabei unverzichtbar, da sie die Bausteine sind, aus denen die neuen DNA-Stränge zusammengesetzt werden. Die Enzyme, die diesen Prozess katalysieren, benötigen eine ausreichende Verfügbarkeit von Nukleotiden, um die DNA korrekt und effizient zu replizieren.
Die dafür benötigten Nukleotide können aus Recyclingprozessen im eigenen Körper oder aus der Nahrung stammen. Wichtig ist, dass sie in ausreichender Zahl vorhanden sind, um das Gleichgewicht zwischen Auf- und Abbauprozessen nicht zu unseren Ungunsten zu verschieben.
3. Der Stoffwechsel braucht Nukleotide
Auch die Bedeutung für die Energiebereitstellung (ATP) zeigt, dass Nukleotide einer der absolut wichtigsten Stoffe in unserem Körper sind. Denn ATP ist ein Nukleotid, das von den Kraftwerken der Zelle, den sogenannten Mitochondrien, gebildet wird und DIE Hauptenergiequelle in unserem Körper ist. Und ohne Energie kann keine unserer Zellen, damit auch keins unserer Organe und keine stoffwechselphysiologischen Prozesse, funktionieren.
ATP besteht aus Adenin (einer stickstoffhaltigen Base), Ribose (einem Zucker) und drei Phosphatgruppen. Die Energie, die ATP liefert, wird freigesetzt, wenn die Bindungen zwischen den Phosphatgruppen gespalten werden. Dieser Prozess, der als Hydrolyse bezeichnet wird, setzt Energie frei. Und diese Energie kann dann für verschiedene zelluläre Funktionen genutzt werden, wie z.B. Muskelkontraktion, Proteinsynthese und die Aufrechterhaltung der Zellmembranpotenziale.
4. Warum sind Nukleotide bei der Proteinsynthese so wichtig?
Voll im Trend ist die zusätzliche Aufnahme von Proteinen, Peptiden und Aminosäuren durch Nahrungsergänzungsmittel. Um diese organischen Verbindungen korrekt zusammenzusetzen, benötigt der Körper aber ausreichend Nukleotide. Denn die Proteine werden zur Aufnahme über die Darmwand zunächst in Einzelbausteine zerlegt. Im Blutkreislauf werden die Bausteine der Proteine dann zu den Zellen im Körper transportiert. Dort werden sie für die Synthese neuer Proteine, als Energiequelle oder für andere Stoffwechselprozesse verwendet.
Um die Erbinformation aus dem Zellkern zu schleusen, bedient sich die Zelle der sogenannten Messenger RNA (m-RNA), die, mit einigen kleinen Unterschieden, eine Matrize der DNA darstellt. Die m-RNA wird an bestimmten Zellorganellen, den Ribosomen, abgelesen und die einzelnen Aminosäuren gemäß der Funktion des benötigten Proteins zusammengesetzt. Sämtliche Abläufe in unserem Körper sind in irgendeiner Form von (den richtigen) Proteinen abhängig, was die Funktion und Bedeutsamkeit der Nukleotide in ihrer Funktion als Bauanleitung noch unterstreicht.
4. Wie kommen wir an diesen wertvollen Baustein des Lebens?
Gerade Körperzellen mit einer hohen Proliferationsrate (Wachstumsrate), wie Immun- oder Darmepithelzellen, benötigen immer ausreichend Nukleotide, um die Gesunderhaltung des Systems aufrechtzuerhalten. Auch Wachstum, viel körperliche Anstrengung und Stress oder die Bekämpfung von Krankheitserregern lassen den Bedarf dieser Grundbausteine ansteigen.
Dein Körper ist grundsätzlich in der Lage, Nukleotide über die Eigensynthese oder dem Recycling von abgestorbenen Zellen zu gewinnen. Dies ist aber recht energieaufwändig und benötigt Zeit und Nährstoffe. Da Dein Körper in manchen Situationen schnell reagieren muss oder nicht alle benötigten Nähr- oder Energiestoffe zur Verfügung hat, ist eine Zufuhr von Nukleotiden über die Ernährung nötig. Man findet sie vor allem in tierischen Produkten, speziell den Innereien.
Einige wichtige Zellen können selbst sogar keine Nukleotide herstellen (z.B. rote Blutkörperchen) – sie sind darauf angewiesen, dass wir ihnen diese zuführen. Ist der Körper in einer Ausnahmesituation, die einen erhöhten Bedarf an neuen Zellen benötigt, ist die Geschwindigkeit der Neusynthese nicht hoch genug, um schnell genug Antikörperzellen zu proliferieren. Eine Zufuhr über die Nahrung ist also notwendig. Da wir aber Innereien immer seltener bis gar nicht auf unseren Tellern finden, ist es sinnvoll einen alternativen Weg zu finden.
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