Štruktúra, funkcie a biosyntéza dexyribosa

Ten deoxyribóza ani D-2-desoxirribosa Je to päťkarbónový cukor, ktorý tvorí nukleotidy kyseliny deoxyribonukleovej (DNA). Tento cukor funguje ako základ pre spojenie fosfátovej skupiny a dusíkovej bázy, ktorá tvorí nukleotidy.

Sacharidy vo všeobecnosti sú základnými molekulami pre živé bytosti, plnenie rôznych nevyhnutných funkcií, a to nielen ako molekuly, z ktorých sa energia môže extrahovať pre bunky, ale tiež na štruktúrovanie DNA reťazcov, prostredníctvom ktorých sa prenášajú genetické informácie.

Chemická štruktúra deoxyribózy (zdroj: EDGAR181 [verejná doména] cez Wikimedia Commons)

Všetky cukry alebo uhľohydráty majú všeobecný vzorec cnh2non, v prípade deoxyribózy, jeho chemický vzorec je C5H10O4.

Deoxyribóza je cukor, ktorý štruktúruje DNA a líši sa iba od ribózy (cukor, ktorý tvorí RNA), v ktorom má atóm vodíka (-H) v uhlíku 3, medzitým má ribóza hydroxylovú funkčnú skupinu (- OH) v rovnaká pozícia.

Kvôli tejto štrukturálnej podobnosti je ribóza najdôležitejším počiatočným substrátom pre bunkovú syntézu deoxyribózových cukrov.

Priemerná bunka má množstvo RNA takmer 10 -krát vyššiu ako v prípade DNA a frakcia RNA, ktorá sa recykluje, sa odkloní smerom k tvorbe deoxyribózy dôležitý príspevok k prežitiu buniek.

[TOC]

Štruktúra

Dexyribóza je monosacharid zložený z piatich atómov uhlíka. Má skupinu aldehydu, preto je klasifikovaná v skupine Aldopentosa (Aldo, Aldehyde a Pento pre päť uhlíkov).

Rozdelením chemického zloženia deoxyribózy môžeme povedať:

Pozostáva z piatich atómov uhlíka, v uhlíku polohy 1 je skupina aldehydu, v uhlíku polohy 2 má dva atómy vodíka a v uhlíku v polohe 3. Má dva rôzne substituenty, konkrétne: hydroxylová skupina (- Oh) a atóm vodíka.

Môže vám slúžiť: hydrokoloid

Uhlík v polohe 4, ako aj v pozícii 3, má skupinu OH a atóm vodíka. Práve cez atóm kyslíka hydroxylovej skupiny v tejto polohe môže molekula získať svoju cyklickú konformáciu, pretože je spojená s uhlíkom v polohe 1.

Piaty atóm uhlíka je nasýtený dvoma atómami vodíka a je umiestnený na koncovom konci molekuly, mimo kruhu.

V skupine aldehydu atómu uhlíka 1 je miesto, kde sú dusíkové bázy, ktoré spolu s cukrom tvoria nukleozidy (nukleotidy bez fosfátovej skupiny). V kyslíku pripojenom k ​​atómu uhlíka 5 je miesto, kde sa fosfátová skupina, ktorá tvorí nukleotidy.

V vrtule DNA alebo prameň je skupina nukleotidu uhlíkom 5 nukleotidom, ktorá sa spája so skupinou OH uhlíka v polohe 3 iného deoxyribózy patriaceho k inému nukleotidu atď.

Optické izoméry

Medzi piatimi atómami uhlíka, ktoré tvoria hlavnú kostru deoxyribózy, sú tri uhlíky, ktoré majú na každej zo svojich strán štyri rôzne substituenty. Uhlík v polohe 2 je v súvislosti s nimi asymetrický, pretože nie je spojený so žiadnou skupinou OH.

Preto a podľa tohto atómu uhlíka sa deoxyribóza dá dosiahnuť v dvoch „izoformách“ alebo „optických izoméroch“, ktoré sú známe ako L-Desoxyribóza a D. Obe formy môžu byť definované zo skupiny karbonylovej skupiny v hornej časti Fisherovej štruktúry.

Je označený ako „d -Desexirribosa“ pre všetky deoxyribosy, kde je skupina -oh uhlíka 2 usporiadaná doprava, zatiaľ čo formy „l -disoxyribóza“ majú skupinu -OH vľavo.

Môže vám slúžiť: Organické zlúčeniny: Charakteristiky, klasifikácia, príklady

Forma „D“ cukrov, vrátane deoxyribózy, prevláda v metabolizme organizmov.

Funkcia

Desoxyribosa je cukor, ktorý funguje ako štrukturálny blok mnohých dôležitých makromolekúl, ako je DNA a vysoko energetické nukleotidy, ako sú ATP, ADP, AMP, GTP,.

Rozdiel, ktorý predstavuje cyklická štruktúra deoxyribózy vzhľadom na Ribosa, robí prvú oveľa stabilnejšiu molekulu.

Absencia atómu kyslíka v uhlíku 2 robí deoxyribózu menšieho cukru na redukciu, najmä v porovnaní s ribózou. Je to veľmi dôležité, pretože poskytuje stabilitu molekúl, ktorých je súčasťou.

Biosyntéza

Deoxyribóza, podobne ako ribóza, sa dá syntetizovať v tele zvieraťa pomocou trás, ktoré zahŕňajú degradáciu iných uhľohydrátov (zvyčajne hexozóznych, ako je glukóza) alebo menšou kondenzáciou uhľohydrátov).

V prvom prípade, to znamená získanie deoxyribózy z degradácie „vynikajúcich“ sacharidových zlúčenín fosfát v ribóze 5-fosfátu.

Štrukturálne porovnanie medzi ribózou a deoxyribózou (zdroj: vzdelávací program Genomics [CC po 2.0 (https: // creativeCommons.Org/licencie/BY/2.0)] Via Wikimedia Commons)

5-fosfátový ribóza sa môže následne redukovať na 5-fosfát deoxyribózu, ktorý sa môže použiť priamo na syntézu energetických nukleotidov.

Získanie ribózy a deoxyribózy z kondenzácie menších cukrov bolo preukázané v bakteriálnych extraktoch, kde tvorba deoxyribózy bola preukázaná v prítomnosti glycerálneho fosfátu a acetaldehydu.

Môže vám slúžiť: Henryho zákon

Podobné dôkazy sa získali v štúdiách s použitím živočíšnych tkanív, ale inkubáciou fruktózy-1-6-bifosfátu a acetaldehydu v prítomnosti kyseliny jodatovej.

Konverzia ribonukleotidov na dexyribonukleotidy

Aj keď malé frakcie atómov uhlíka určené na trasy biosyntézy nukleotidov sú nasmerované na biosyntézu deoxynukleotidov (nukleotidy DNA, ktoré majú ako cukor na deoxyribózu).

V dôsledku toho je deoxyribóza syntetizovaná hlavne z jeho cukor z hrdze)).

Prvý krok syntézy dexinukleotidov z ribonukleotidov teda spočíva v tvorbe deoxyribózy z ribózy, ktorý skladá tieto nukleotidy.

Za týmto účelom je ribóza znížená, to znamená, že skupina OH sa odstráni v uhlíku 2 ribózy a vymieňa sa za hydridový ión (atóm vodíka), čo si zachováva rovnakú konfiguráciu.

Odkazy

1. Bernstein, i. Do., & Sladké, D. (1958). Biosyntéza deoxyribózy v neporušenom Escherichia coli. Journal of Biological Chemistry, 233(5), 1194-1198.
2. Griffiths, a. J., Wessler, s. R., Lewontin, r. C., Gelbart, w. M., Suzuki, D. Tón., & Miller, J. H. (2005). Úvod do genetickej analýzy. Macmillan.
3. Mathews, C. Klimatizovať., Van Holde, K. A., & Ahern, K. G. (2000). Biochémia. 2000. San Francisco: Benjamincummings.
4. McGeown, m. G., & Malpress, f. H. (1952). Syntéza deoxyribózy v živočíšnych tkanivách. Povaha, 170(4327), 575-576.
5. Watson, J. D., & Crick, f. (1953). Štruktúra pre deoxyribózovú nukleovú kyselinu.