Dušikove baze, kaj so, klasifikacija, funkcije

Kakšne so baze dušika?

The baze dušika So organske spojine heterociklične, bogate z dušikom. So del strukturnih blokov nukleinskih kislin in drugih molekul biološkega interesa, kot so nukleozidi, diukleotidi in medcelični glasniki. Z drugimi besedami, dušikove baze so del enot, ki tvorijo nukleinske kisline (RNA in DNK), druge pa omenjene molekule.

Obstajata dve glavni skupini dušikovih podstavkov: rakostne baze ali purine in pirimidin ali pirimidin baze. Adenin in gvanin pripadata prvi skupini, medtem ko so Timina, citozin in uracil pirimidinske baze. Na splošno so te baze označene s prvo pismo: a, g, t, c in u u.

Različne baze dušika v DNK in RNA.
Vir: Uporabnik: Sponktranslation: Uporabnik: JCFidy [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/3.0)]

Bloki DNK so A, G, T in C. V tem osnovnem vrstnem redu so kodificirane vse informacije, potrebne za gradnjo in razvoj živega organizma. V RNA so komponente enake, le da je t nadomeščen z U.

Struktura in razvrstitev

Baze dušika so ravne molekule aromatičnega in heterocikličnega tipa, ki na splošno izhajajo iz purinov ali pirimidinov.

Pirimidinski obroč

Kemična struktura pirimidina.

Pirimidinski obroč so heterociklični aromatični obroči s šestimi člani in z dvema atomima dušika. Atomi so oštevilčeni po pomenu igle ure.

Purinski prstan

Kemična struktura purina.

Purinski obroč je sestavljen iz sistema z dvema povezovanjem: eden je strukturno podoben pirimidinskemu obroču in drugi podoben imidazol. Teh devet atomov se združi v en sam obroč.

Obroč pirimidinov je raven sistem, medtem ko purini nekoliko odstopajo od tega vzorca. Med imidazolskim obročem in pirimidinskim obročem so poročali o rahlem pregibu ali gubah.

Vam lahko služi: sistonetia

Lastnosti dušikovih baz

Aromatičnost

V organski kemiji, a Aromatičen prstan Opredeljen je kot molekula, katere elektroni dvojnih vezi imajo prosti obtok znotraj ciklične strukture. Mobilnost elektronov znotraj obroča daje molekulo stabilnost -če jo primerjamo z isto molekulo -vendar s fiksnimi elektroni v dvojnih veznih.

Aromatična narava tega sistema obročev jim daje sposobnost doživljanja pojava, imenovanega Ceto-Enol Tautomeía.

UV -svetlobna absorpcija

Druga lastnost purinov in pirimidinov je njihova sposobnost, da močno absorbirajo ultravijolično svetlobo (UV svetloba). Ta absorpcijski vzorec je neposredna posledica aromatičnosti njegovih heterocikličnih obročev.

Absorpcijski spekter ima največ blizu 260 nm. Raziskovalci uporabljajo ta vzorec za količinsko opredelitev količine DNK v svojih vzorcih.

Topnost vode

Zahvaljujoč močnemu aromatičnemu značaju dušikovih baz so te molekule praktično netopne v vodi.

Kako se pari dušikove baze?

Na vodikovem mostu si dva elektronegativna atoma delita proton med bazami. Za nastajanje vodikovega mostu je potrebno sodelovanje vodikovega atoma z rahlo pozitivno obremenitvijo in sprejemnikom z majhno negativno obremenitvijo.

Most je oblikovan med h in o. Te povezave so šibke in morajo biti, saj je treba DNK enostavno odpreti za ponovitev.

Pravilo Chargoff

Osnovni pari tvorijo vodikove mostove po naslednjem vzorcu parjenja purina-piimidina, znanega kot pravilo Chargoffa: Guanina pogleda s citozinom in adeninom s timino.

Vam lahko služi: histidin: značilnosti, struktura, funkcije, hrana

GC par tvori tri lahko vodik med seboj, medtem ko ate at at povezujeta le dva mostova. Tako lahko napovemo, da bo DNK z višjo vsebnostjo GC bolj stabilna.

Vsaka veriga (ali ograje v naši analogiji) teče v nasprotnih smereh: ena 5 '→ 3' in druga 3 '→ 5'.

Funkcije dušikovih baz

Strukturni bloki nukleinskih kislin

Organska bitja imajo vrsto biomolekul, imenovanih nukleinske kisline. To so polimeri velike velikosti, oblikovane iz ponavljajočih se monomerov: nukleotidi, združeni s posebno povezavo, imenovano fosfodiéster vez. Razvrščeni so v dve osnovni vrsti, DNK in RNA.

Vsak nukleotid tvori fosfatna skupina, sladkor (tipa deoksiriboze v DNK in ribozi v RNA) in ena od petih dušikovih baz: a, t, g, c in u u u u u u u u u u unja. Ko fosfatna skupina ni, se molekula imenuje nukleozid.

V DNK

DNK je genetski material živih bitij (z izjemo nekaterih virusov, ki v glavnem uporabljajo ARN). Z uporabo kode štirih baz ima DNK zaporedje za vse beljakovine, ki obstajajo v organizmih, poleg elementov, ki uravnavajo izražanje istega.

V RNA

Tako kot DNK je tudi RNA nukleotidni polimer, z izjemo, da t bazo nadomesti U. Ta molekula je v obliki preprostega pasu in izpolnjuje široko paleto bioloških funkcij.

Strukturni bloki nukleozidov triposfatov

Dušične baze so del nukleozidov trifosfatov, molekule, ki je, podobno kot DNK in RNA, biološki interes. Poleg baze ga sestavljajo pentoze in tri fosfatne skupine skupaj med seboj z visokoenergetskimi povezavami.

Vam lahko služi: sekundarni potrošniki

Atakoid

Čeprav večina nukleozidov nima pomembne biološke aktivnosti, je adenozin izrazita izjema pri sesalcih. To deluje kot avtakoid, analogno "lokalnemu hormonu" in kot nevromodulator.

Ta nukleozid svobodno kroži skozi krvni obtok in deluje lokalno, z raznolikimi učinki na dilatacijo krvnih žil, kontrakcije gladkih mišic, nevronske izpuste, sproščanje nevrotransmiterjev in v presnovi maščob. Povezana je tudi z regulacijo srčnega utripa.

Strukturni bloki regulativnih elementov

Pomembna količina skupnih presnovnih poti v celicah ima regulacijske mehanizme, ki temeljijo na ravni ATP, ADP in AMP. Zadnji dve molekuli ETA imata enako strukturo ATP, vendar sta izgubila eno oziroma dve fosfatni skupini.

Strukturni bloki koencimov

V več korakih presnovnih poti encimi ne morejo delovati sami. Za izpolnitev svojih funkcij potrebujejo dodatne molekule; Ti elementi se imenujejo koencimi ali kosustratos, ki je slednji najprimernejši izraz, saj koencimi niso katalitično aktivni.

V teh katalitičnih reakcijah je treba prenos elektronov ali skupine atomov na drug substrat prenos. Pomožne molekule, ki sodelujejo v tem pojavu, so koencimi.

Dušične baze so strukturni elementi teh kofaktorjev. Med najbolj prepoznanimi so pirimidinski nukleotidi (NAD⁺, NADP⁺), FMN, FAD in koencim. Ti sodelujejo v zelo pomembnih presnovnih poteh, kot so glikoliza, Krebsov cikel, fotosinteza, med drugim.

Reference

1. Alberts, b., Bray, d., Hopkin, k., Johnson, a. D., Lewis, J., Raff, m.,… & Walter, P. (2013). Bistvena celična biologija. Garland Science.
2. Cooper, g. M., & Hausman, r. In. (2007). Celica: molekularna pristop. Washington, DC, Sunderland, MA.