Základy dusíka Čo sú, klasifikácia, funkcie

Aké sú dusíkové základne?

Ten dusíka Sú to organické zlúčeniny heterocyklické, bohaté na dusík. Sú súčasťou štrukturálnych blokov nukleových kyselín a iných molekúl biologického záujmu, ako sú nukleozidy, dyukleotidy a intracelulárne poslovia. Inými slovami, dusíky sú súčasťou jednotiek, ktoré tvoria nukleové kyseliny (RNA a DNA) a ďalšie uvedené molekuly.

Existujú dve hlavné skupiny dusíkových báz: Puric bázy alebo puríny a pyrimidín alebo pyrimidínové bázy. Adenín a guaníny patria do prvej skupiny, zatiaľ čo Timina, cytozín a uracil sú pyrimidínové základne. Všeobecne sú tieto základne označené ich prvým písmenom: A, G, T, C a U U.

Rôzne dusíkové bázy v DNA a RNA.
Zdroj: Používateľ: SponkTranslation: Používateľ: JCFIDY [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/3.0)]

DNA bloky sú a, g, t a c. V tomto základnom poradí sú všetky informácie potrebné na výstavbu a vývoj živého organizmu kodifikované. V RNA sú komponenty rovnaké, iba to, že T je nahradený u.

Štruktúra

Dusíkové bázy sú ploché molekuly aromatického a heterocyklického typu, ktoré sú všeobecne odvodené z purín alebo pyrimidínov.

Pyrimidínový prsteň

Chemická štruktúra pyrimidínu.

Pyrimidínový kruh sú heterocyklické aromatické krúžky so šiestimi členmi a dvoma atómami dusíka. Atómy sú očíslované podľa významu ihiel hodín.

Prsteň

Chemická štruktúra purínu.

Purinový kruh pozostáva zo systému s dvoma rukami: jeden je štrukturálne podobný pyrimidínovému kruhu a druhý podobný imidazolovému krúžku. Týchto deväť atómov je zlúčených do jedného kruhu.

Kruh pyrimidínov je plochý systém, zatiaľ čo purány sa od tohto vzoru trochu líšia. Medzi krúžkom imidazol a pyrimidínovým krúžkom bol hlásený mierny záhyb alebo vrások.

Môže vám slúžiť: Sismonetia

Vlastnosti dusíka

Aromaticita

V organickej chémii, a aromatický prsteň Je definovaná ako molekula, ktorej elektróny dvojitých väzieb majú voľný obeh v cyklickej štruktúre. Mobilita elektrónov vo vnútri kruhu dáva molekulu stabilitu -ak ju porovnávame s rovnakou molekulou -ale s pevnými elektrónmi v dvojitých väzbách.

Aromatická povaha tohto systému prsteňov im dáva schopnosť zažiť jav zvaný ceto-enol tautomíí.

UV absorpcia

Ďalšou vlastnosťou purín a pyrimidínov je ich schopnosť silne absorbovať ultrafialové svetlo (UV svetlo). Tento absorpčný vzorec je priamym dôsledkom aromaticity jej heterocyklických krúžkov.

Absorpčné spektrum má maximálne takmer 260 nm. Vedci používajú tento model na kvantifikáciu množstva DNA vo svojich vzorkách.

Rozpustnosť

Vďaka silnému aromatickému charakteru dusíkatých báz sú tieto molekuly prakticky nerozpustné vo vode.

Ako sa spárujú nitrogénne základne?

Na vodíkovom moste zdieľajú dva elektronegatívne atómy protón medzi základňami. Na tvorbu vodíkového mosta, je potrebná účasť atómu vodíka s miernym pozitívnym zaťažením a akceptorom s malým záporným zaťažením.

Most je vytvorený medzi H a O. Tieto odkazy sú slabé a musia byť, pretože DNA sa musí ľahko otvoriť na replikáciu.

Pravidlo

Páry báz tvoria vodíkové mosty podľa nasledujúceho vzoru párenia purín-pyimidín známy ako pravidlo Chargoff: Guanina vyhľadáva cytozín a adenín s Timinou.

Môže vám slúžiť: histidín: Charakteristiky, štruktúra, funkcie, jedlo

Pár GC tvorí tri medzi sebou vodík, zatiaľ čo ATE je spojený iba dvoma mostmi. Môžeme teda predpovedať, že DNA s vyšším obsahom GC bude stabilnejšia.

Každý z reťazcov (alebo zábradlie v našej analógii), beží v opačných smeroch: jeden 5 '→ 3' a druhý 3 '→ 5'.

Funkcie dusíka

Štrukturálne bloky nukleových kyselín

Organické bytosti majú typ biomolekúl nazývaných nukleové kyseliny. Sú to polyméry značnej veľkosti tvorené opakovanými monomérmi: nukleotidy, United pomocou špeciálneho spojenia, nazývaného Phosfodiéster Bond. Sú klasifikované do dvoch základných typov, DNA a RNA.

Each nucleotide is formed by a phosphate group, a sugar (of the deoxyribose type in the DNA and ribose in the RNA), and one of the five nitrogenous bases: a, t, g, c and u u u u u u u u u u u u u u. Ak nie je prítomná fosfátová skupina, molekula sa nazýva nukleozid.

V DNA

DNA je genetický materiál živých bytostí (s výnimkou niektorých vírusov, ktoré používajú hlavne ARN). Pomocou kódu 4 báz má DNA sekvenciu pre všetky proteíny, ktoré existujú v organizmoch, okrem prvkov, ktoré regulujú ich expresiu toho istého.

V RNA

Rovnako ako DNA, RNA je nukleotidový polymér, s výnimkou, že t báza je nahradená u. Táto molekula je vo forme jednoduchého pásma a spĺňa širokú škálu biologických funkcií.

Štrukturálne bloky nukleozidov triposfáty

Dusíkové bázy sú súčasťou nukleozidov tryfosfátov, molekuly, ktorá je podobne ako DNA a RNA, biologický záujem. Okrem základne je vytvorená pentózou a tromi fosfátovými skupinami spolu prostredníctvom vysokých energetických väzieb.

Môže vám slúžiť: sekundárne spotrebitelia

Autokoidný

Aj keď väčšina nukleozidov nemá významnú biologickú aktivitu, adenozín je výraznou výnimkou u cicavcov. Funguje to ako autakoid, analogický s „lokálnym hormónom“ a ako neuromodulátor.

Tento nukleozid cirkuluje voľne cez krvný obežník a pôsobí lokálne, s rôznymi účinkami na dilatáciu krvných ciev, kontrakcie hladkého svalstva, neuronálne výboje, uvoľňovanie neurotransmiterov a metabolizmus tukov. Súvisí tiež s reguláciou srdcovej frekvencie.

Štrukturálne bloky regulačných prvkov

Dôležité množstvo bežných metabolických dráh v bunkách má regulačné mechanizmy založené na hladinách ATP, ADP a AMP. ETAS trvajú dve molekuly, majú rovnakú štruktúru ATP, ale stratili jednu a dve fosfátové skupiny.

Štrukturálne bloky koenzýmov

Vo viacerých krokoch metabolických dráh nemôžu enzýmy konať samostatne. Na splnenie svojich funkcií potrebujú ďalšie molekuly; Tieto prvky sa nazývajú koenzýmy alebo kozustáty, ktoré sú najpriaznivejším pojmom, pretože koenzýmy nie sú katalyticky aktívne.

V týchto katalytických reakciách je potrebné preniesť elektróny alebo skupinu atómov na iný substrát. Pomocné molekuly, ktoré sa zúčastňujú tohto javu, sú koenzýmy.

Dusíkové bázy sú štrukturálne prvky týchto kofaktorov. Medzi najuznávanejšie patria pyrimidínové nukleotidy (NAD⁺, Nadp⁺), Fmn, výstrelok a koenzým do. Tieto sa zúčastňujú na veľmi dôležitých metabolických dráhach, ako je napríklad glykolýza, cyklus Krebs, fotosyntéza,.

Odkazy

1. Alberts, b., Bray, D., Hopkin, k., Johnson, a. D., Lewis, J., Raff, m.,… & Walter, P. (2013). Základná bunková biológia. Girlandská veda.
2. Cooper, G. M., & Hausman, R. A. (2007). Bunka: Molekulárny prístup k prístupu. Washington, DC, Sunderland, MA.