Dexyribosa -struktur, funksjoner og biosyntese

De Deoxyribose enten D-2-desoxirribosa Det er et fem -karbon sukker som komponerer nukleotidene av deoksyribonukleinsyre (DNA). Dette sukkeret fungerer som grunnlag for foreningen av fosfatgruppen og nitrogenbasen som utgjør nukleotidene.

Karbohydrater generelt er essensielle molekyler for levende vesener, de oppfyller forskjellige uunnværlige funksjoner, ikke bare som molekyler som energi kan trukket ut for celler, men også for å strukturere DNA -kjeder som genetisk informasjon overføres.

Kjemisk struktur av deoksyribose (Kilde: Edgar181 [Public Domain] via Wikimedia Commons)

Alt sukker eller karbohydrater har den generelle formelen CNH2NON, for deoksyribose er den kjemiske formelen C5H10O4.

Deoxyribose er sukkeret som strukturerer DNA og bare skiller samme stilling.

På grunn av denne strukturelle likheten er ribose det viktigste startunderlaget for cellulær syntese av deoksyribosesukker.

En gjennomsnittlig celle har en mengde RNA nesten 10 ganger høyere enn for DNA, og RNA -fraksjonen som resirkuleres, og avleder mot dannelse av deoksyribose har et viktig bidrag til overlevelsen av cellene.

[TOC]

Struktur

Dexyribose er et monosakkarid sammensatt av fem karbonatomer. Den har en aldehydgruppe, derfor er den klassifisert i Aldopentosa -gruppen (Aldo, av Aldehyd og Pento for de fem karbonatområdene).

Ved å bryte ned den kjemiske sammensetningen av deoksyribose kan vi si det:

Dette består av fem karbonatomer, i karbonet i posisjon 1 er aldehydgruppen, i karbonet i posisjon 2 har den to atomer av hydrogen og i karbonet i posisjon 3 har den to forskjellige substituenter, nemlig: en hydroksylgruppe (- Å) og et hydrogenatom.

Det kan tjene deg: hydrokoloid

Karbon i posisjon 4, så vel som i posisjon 3, har en OH -gruppe og et hydrogenatom. Det er gjennom oksygenatomet i hydroksylgruppen i denne posisjonen at molekylet kan skaffe seg sin sykliske konformasjon, siden det er knyttet til karbon i posisjon 1.

Det femte karbonatomet er mettet med to hydrogenatomer og er lokalisert i den terminale enden av molekylet, utenfor ringen.

I aldehydgruppen av karbonatom 1 er der nitrogenbaser som sammen med sukkeret danner nukleosidene (nukleotider uten fosfatgruppen) er sammen med. I oksygenet festet til karbonatom 5 er der fosfatgruppen som danner nukleotidene, blir med.

I en DNA -propell eller streng er karbonfosfatgruppen 5 av et nukleotid det som blir med i OH -gruppen av karbonet i posisjon 3 av en annen deoksyribose som tilhører et annet nukleotid, og så videre.

Optiske isomerer

Blant de fem karbonatomene som utgjør hovedskjelettet til deoksyribose er tre karbonatomer som har fire forskjellige substituenter på hver av sidene. Karbon i posisjon 2 er asymmetrisk med hensyn til disse, da det ikke er knyttet til noen gruppe OH.

Derfor, og i henhold til dette karbonatom, kan deoksyribose oppnås i to "isoformer" eller "optiske isomerer" som er kjent som L-desoxyribose og D. Begge formene kan defineres fra karbonylgruppen øverst i Fishers struktur.

Det er utpekt som "d -desexirribosa" til alle deoxyribosas der gruppen -OH karbon 2 er ordnet til høyre, mens formene "l -disoxyribose" har gruppen -OH til venstre.

Kan tjene deg: organiske forbindelser: egenskaper, klassifisering, eksempler

"D" -formen for sukker, inkludert deoksyribose, er den dominerende i metabolismen av organismer.

Funksjoner

Desoxyribosa er et sukker som fungerer som en strukturell blokk av mange viktige makromolekyler som DNA og høy -energikjerner som ATP, ADP, AMP, GTP, blant andre.

Forskjellen presentert av den sykliske strukturen til deoksyribose med hensyn til ribosa gjør den første til et mye mer stabilt molekyl.

Fraværet av oksygenatom i karbon 2 gjør deoksyribose til en mindre sukker utsatt for reduksjon, spesielt sammenlignet med ribose. Dette er av stor betydning, ettersom det gir stabilitet til molekylene som det er en del av.

Biosyntese

Deoxyribose, som ribose, kan syntetiseres i kroppen til et dyr ved ruter som involverer nedbrytning av andre karbohydrater (vanligvis heksosisk som glukose) eller ved mindre karbohydratkondensasjon, for eksempel).

I det første tilfellet, det vil si oppnåelse av deoksyribose fra nedbrytningen av "overlegne" karbohydratforbindelser, er dette mulig takket være den metabolske kapasiteten til cellene til å utføre direkte konvertering av det ribuløse 5-fosfat oppnådd ved veien til den Pentosefosfat i ribose 5-fosfat.

Strukturell sammenligning mellom ribose og deoxyribose (Kilde: Genomics Education Program [CC av 2.0 (https: // creativecommons.Org/lisenser/av/2.0)] via Wikimedia Commons)

5-fosfat ribose kan deretter reduseres til 5-fosfat deoksyribose, som kan brukes direkte for energimukleotidsyntese.

Å oppnå ribose og deoksyribose fra kondensering av mindre sukker er påvist i bakterieekstrakter, hvor dannelsen av deoksyribose er bevist i nærvær av glyseraldehyd fosfat og acetaldehyd.

Kan tjene deg: Henrys lov

Lignende bevis er oppnådd i studier ved bruk av dyrevev, men inkubering av fruktose-1-6-bifosfat og acetaldehyd i nærvær av jodeddiksyre.

Ribonukleotider omdannelse til dexyribonukleotider

Selv om små fraksjoner av karbonatomer beregnet på nukleotidbiosyntese -ruter er rettet mot biosyntesen av deoksynukleotider (DNA -nukleotider som har som sukker til deoksyribosen), er de fleste av dem hovedsakelig på vei mot dannelsen av ribonukleotider.

Følgelig syntetiseres deoksyribose hovedsakelig fra rust ribosesukker).

Dermed består det første trinnet i syntesen av dexinukleotider fra ribonukleotider i dannelsen av deoksyribose fra ribosen som komponerer disse nukleotidene.

For å gjøre dette reduseres ribosen, det vil si at OH -gruppen fjernes i karbon 2 av ribosen og byttes mot et hydridion (et hydrogenatom), og beholder den samme konfigurasjonen.

Referanser

1. Bernstein, i. TIL., & Søt, d. (1958). Biosyntese av deoksyribose i intakt 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. T., & Miller, J. H. (2005). En introduksjon til genetisk analyse. Macmillan.
3. Mathews, c. K., Van Holde, K. OG., & Ahern, K. G. (2000). Biokjemi. 2000. San Francisco: Benjamincummings.
4. McGeown, m. G., & Malpress, f. H. (1952). Syntese av deoksyribose i dyrevev. Natur, 170(4327), 575-576.
5. Watson, J. D., & Crick, f. (1953). En struktur for deoksyriboses nukleinsyre.