Nitrogenbaser hva som er, klassifisering, funksjoner

Hva er nitrogenbasene?

De Nitrogenbaser De er organiske forbindelser heterocykliske, rike på nitrogen. De er en del av de strukturelle blokker av nukleinsyrer og andre molekyler av biologisk interesse, for eksempel nukleosider, dyukleotider og intracellulære budbringere. Med andre ord, nitrogenholdige baser er en del av enhetene som danner nukleinsyrer (RNA og DNA) og de andre nevnte molekyler.

Det er to hovedgrupper av nitrogenbaser: Puric -baser eller puriner og pyrimidin- eller pyrimidinbaser. Adenin og guanin tilhører den første gruppen, mens Timina, cytosin og uracil er pyrimidinbaser. Generelt er disse basene betegnet med deres første bokstav: a, g, t, c og u u.

Forskjellige nitrogenbaser i DNA og RNA.
Kilde: Bruker: Spontranslation: Bruker: JCFIDY [CC BY-SA 3.0 (https: // creativecommons.Org/lisenser/by-SA/3.0)]

DNA -blokker er A, G, T og C. I denne baseordren blir all informasjon som er nødvendig for bygging og utvikling av en levende organisme kodifisert. I RNA er komponentene de samme, bare at T erstattes av U.

Struktur og klassifisering

Nitrogenbasene er flate molekyler, av den aromatiske og heterocykliske typen som vanligvis er avledet fra puriner eller pyrimidiner.

Pyrimidinring

Kjemisk struktur av pyrimidin.

Pyrimidinringen er heterocykliske aromatiske ringer med seks medlemmer og med to nitrogenatomer. Atomene er nummerert etter betydningen av klokken nåler.

Purin ring

Kjemisk struktur av purin.

Purin -ringen består av et to -Rings -system: Den ene er strukturelt lik pyrimidinringen og en annen som ligner på imidazolringen. Disse ni atomene er slått sammen til en enkelt ring.

Ringen av pyrimidin er et flatt system, mens puriner avviker litt fra dette mønsteret. Mellom imidazolringen og pyrimidinringen er det rapportert om en svak fold eller rynke.

Kan tjene deg: Sismonetia

Egenskapene til nitrogenbaser

Aromatisitet

I organisk kjemi, a aromatisk ring Det er definert som et molekyl hvis elektroner med dobbeltbindinger har fri sirkulasjon i den sykliske strukturen. Elektronens mobilitet inne i ringen gir stabilitet til molekylet -hvis vi sammenligner det med samme molekyl -men med de faste elektronene i dobbeltbindinger.

Den aromatiske naturen til dette ringer-systemet gir dem muligheten til å oppleve et fenomen kalt Ceto-enol Tautomeía.

UV -lysabsorpsjon

En annen egenskap av puriner og pyrimidiner er deres evne til å absorbere ultrafiolett lys sterkt (UV -lys). Dette absorpsjonsmønsteret er en direkte konsekvens av aromatisiteten til dens heterocykliske ringer.

Absorpsjonsspekteret har maksimalt nær 260 nm. Forskere bruker dette mønsteret for å kvantifisere mengden DNA i prøvene sine.

Vannløselighet

Takket være den sterke aromatiske karakteren av de nitrogene basene, er disse molekylene praktisk talt uoppløselige i vannet.

Hvordan parrer nitrogenholdige baser?

På en hydrogenbro deler to elektronegative atomer et proton mellom basene. For dannelse av en hydrogenbro er deltakelse av et hydrogenatom med en liten positiv belastning og en akseptor med liten negativ belastning nødvendig.

Broen dannes mellom en h og en o. Disse koblingene er svake, og må være, siden DNA lett må åpnes for å gjenskape.

Chargoff Rule

Basen parene danner hydrogenbroene etter følgende purin-pyimidin-parringsmønster kjent som Chargoff Rule: Guanina ser opp med cytosin og adenin med Timina.

Kan tjene deg: histidin: egenskaper, struktur, funksjoner, mat

GC -paret danner tre kan hydrogen seg imellom, mens ate AT er bare knyttet sammen av to broer. Dermed kan vi forutsi at et DNA med høyere GC -innhold vil være mer stabilt.

Hver av kjedene (eller rekkverkene i vår analogi), kjør i motsatte retninger: en 5 '→ 3' og den andre 3 '→ 5'.

Funksjoner av nitrogenbasene

Strukturelle blokker av nukleinsyrer

Organiske vesener har en type biomolekyler som kalles nukleinsyrer. Dette er polymerer av en betydelig størrelse dannet av gjentatte monomerer: nukleotider, forent ved hjelp av en spesiell kobling, kalt fosfodieterbinding. De er klassifisert i to grunnleggende typer, DNA og 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 u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u. Når fosfatgruppen ikke er til stede, kalles molekylet nukleosid.

I DNA

DNA er det genetiske materialet til levende vesener (med unntak av noen virus som hovedsakelig bruker ARN). Ved hjelp av koden til de 4 basene har DNA sekvensen for alle proteiner som finnes i organismer, i tillegg til elementer som regulerer uttrykket av det samme.

I RNA

I likhet med DNA er RNA en nukleotidpolymer, med unntak av at T -basen erstattes av U. Dette molekylet er i form av et enkelt bånd og oppfyller et bredt spekter av biologiske funksjoner.

Strukturelle blokker av nukleosider Triposfater

De nitrogene basene er en del av tryfosfater -nukleosidene, et molekyl som, i likhet med DNA og RNA, er av biologisk interesse. I tillegg til basen, utgjør den av en pentose og tre fosfatgrupper sammen med hverandre gjennom høye energikoblinger.

Kan tjene deg: sekundære forbrukere

Autacoid

Selv om de fleste nukleosider mangler betydelig biologisk aktivitet, er adenosin et markert unntak hos pattedyr. Dette fungerer som en autacoid, analogt med et "lokalt hormon" og som en neuromodulator.

Dette nukleosidet sirkulerer fritt gjennom blodomløpet og virker lokalt, med forskjellige effekter på utvidelse av blodkar, sammentrekninger av glatt muskel, neuronale utslipp, frigjøring av nevrotransmitter og i metabolismen til fett. Det er også relatert til hjerterytmen regulering.

Strukturelle blokker av regulatoriske elementer

En viktig mengde vanlige metabolske veier i celler har reguleringsmekanismer basert på ATP-, ADP- og AMP -nivåer. ETAs siste to molekyler har den samme strukturen til ATP, men de har mistet henholdsvis en og to fosfatgrupper.

Strukturelle blokker av koenzymer

I flere trinn med metabolske veier kan enzymer ikke fungere alene. De trenger flere molekyler for å oppfylle sine funksjoner; Disse elementene kalles koenzymer eller kosustratos, og er det sistnevnte mest passende begrep, siden koenzymer ikke er katalytisk aktive.

I disse katalytiske reaksjonene er det behov for å overføre elektroner eller gruppe atomer til et annet underlag. Hjelpemolekylene som deltar i dette fenomenet er koenzymer.

Nitrogenholdige baser er strukturelle elementer i disse kofaktorene. Blant de mest anerkjente er pyrimidin -nukleotider (NAD⁺, Nadp⁺), FMN, FAD og koenzymet til. Disse deltar i veldig viktige metabolske veier, for eksempel glykolyse, Krebs -syklusen, fotosyntesen, blant andre.

Referanser

1. Alberts, f., Bray, d., Hopkin, k., Johnson, a. D., Lewis, J., Raff, m.,… & Walter, P. (2013). Essensiell cellebiologi. Garland Science.
2. Cooper, g. M., & Hausman, r. OG. (2007). The Cell: A Approach Molecular. Washington, DC, Sunderland, MA.