Stikstofbasis wat zijn, classificatie, functies

Wat zijn de stikstofbases?

De stikstofbases Het zijn organische verbindingen heterocyclisch, rijk aan stikstof. Ze maken deel uit van de structurele blokken van nucleïnezuren en andere moleculen van biologisch belang, zoals nucleosiden, dyucleotiden en intracellulaire boodschappers. Met andere woorden, stikstofbasen maken deel uit van de eenheden die nucleïnezuren (RNA en DNA) vormen en de andere genoemde moleculen.

Er zijn twee hoofdgroepen stikstofbases: purische basen of purines en pyrimidine of pyrimidinebasen. De adenine en guanine behoren tot de eerste groep, terwijl timina, cytosine en uracil pyrimidinebases zijn. Over het algemeen worden deze bases aangegeven met hun eerste brief: a, g, t, c en u u u.

Verschillende stikstofbases in DNA en RNA.
Bron: Gebruiker: Sponktranslation: Gebruiker: JCFIDY [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licenties/by-sa/3.0)]

DNA -blokken zijn a, g, t en c. In deze basisvolgorde is alle informatie die nodig is voor de constructie en ontwikkeling van een levend organisme gecodificeerd. In RNA zijn de componenten hetzelfde, alleen dat de T wordt vervangen door de U.

Structuur en classificatie

De stikstofbases zijn platte moleculen, van het aromatische en heterocyclische type die in het algemeen zijn afgeleid van purines of pyrimidines.

Pyrimidine -ring

Chemische structuur van pyrimidine.

De pyrimidine -ring zijn heterocyclische aromatische ringen met zes leden en met twee stikstofatomen. De atomen zijn genummerd volgens de betekenis van de kloknaalden.

Purinring

Chemische structuur van purine.

De purinring bestaat uit een systeem met twee ringen: de ene is structureel vergelijkbaar met de pyrimidinring en een andere vergelijkbaar met de imidazolring. Deze negen atomen zijn samengevoegd tot een enkele ring.

De ring van pyrimidines is een plat systeem, terwijl purines een beetje af wijken van dit patroon. Tussen de imidazolring en de pyrimidinring is een lichte vouw of rimpel gemeld.

Kan u van dienst zijn: Sismonetia

Eigenschappen van stikstofbases

Aromaticiteit

In organische chemie, een aromatische ring Het wordt gedefinieerd als een molecuul waarvan de elektronen van dubbele bindingen een vrije circulatie hebben binnen de cyclische structuur. De mobiliteit van elektronen in de ring geeft stabiliteit aan het molecuul -als we het vergelijken met dezelfde molecuul -maar met de vaste elektronen in de dubbele bindingen.

Het aromatische karakter van dit ringssysteem geeft hen het vermogen om een ​​fenomeen te ervaren dat Ceto-enol tautomeía wordt genoemd.

UV -lichtabsorptie

Een andere eigenschap van purines en pyrimidines is hun vermogen om ultraviolet licht sterk te absorberen (UV -licht). Dit absorptiepatroon is een direct gevolg van de aromaticiteit van zijn heterocyclische ringen.

Het absorptiespectrum heeft een maximaal bijna 260 nm. Onderzoekers gebruiken dit patroon om de hoeveelheid DNA in hun monsters te kwantificeren.

Oplosbaarheid in water

Dankzij het sterke aromatische karakter van de stikstofbasen zijn deze moleculen praktisch onoplosbaar in het water.

Hoe paren stikstofbases?

Op een waterstofbrug delen twee elektronegatieve atomen een proton tussen de basen. Voor de vorming van een waterstofbrug is de deelname van een waterstofatoom met een lichte positieve belasting en een acceptor met een kleine negatieve belasting nodig.

De brug wordt gevormd tussen een H en een O. Deze links zijn zwak en moeten zijn, omdat DNA gemakkelijk moet worden geopend om te repliceren.

Chargoff -regel

De basenparen vormen de waterstofbruggen na het volgende purine-pyimidine-paringspatroon dat bekend staat als Chargoff-regel: Guanina kijkt omhoog met cytosine en adenine met Timina.

Kan u van dienst zijn: histidine: kenmerken, structuur, functies, voedsel

Het GC -paar vormt drie kan waterstof onderling, terwijl de Athe AT alleen wordt verbonden door twee bruggen. We kunnen dus voorspellen dat een DNA met een hoger GC -gehalte stabieler zal zijn.

Elk van de ketens (of de leuningen in onze analogie), lopen in tegengestelde richtingen: de ene 5 '→ 3' en de andere 3 '→ 5'.

Functies van de stikstofbases

Structurele blokken van nucleïnezuren

Organische wezens hebben een soort biomoleculen die nucleïnezuren worden genoemd. Dit zijn polymeren van een aanzienlijke grootte gevormd uit herhaalde monomeren: nucleotiden, verenigd door middel van een speciale link, genaamd Phosphodiéster Bond. Ze zijn ingedeeld in twee basistypen, DNA en 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. Wanneer de fosfaatgroep niet aanwezig is, wordt het molecuul nucleoside genoemd.

In DNA

DNA is het genetische materiaal van levende wezens (met uitzondering van sommige virussen die ARN vooral gebruiken). Met behulp van de code van de 4 basen heeft het DNA de sequentie voor alle eiwitten die in de organismen bestaan, naast elementen die de expressie van hetzelfde reguleren.

In RNA

Net als DNA is RNA een nucleotidepolymeer, met uitzondering dat de T -basis wordt vervangen door de U. Dit molecuul heeft de vorm van een eenvoudige band en ontmoet een breed scala aan biologische functies.

Structurele blokken van nucleosiden Triposfaten

De stikstofbasen maken deel uit van de tryposfaten nucleosiden, een molecuul dat, net als DNA en RNA, van biologisch belang is. Naast de basis wordt het gevormd door een pentose en drie fosfaatgroepen samen met elkaar door middel van hoge energielinks.

Kan u van dienst zijn: secundaire consumenten

Autacoid

Hoewel de meeste nucleosiden geen significante biologische activiteit hebben, is adenosine een duidelijke uitzondering bij zoogdieren. Dit werkt als een autacoid, analoog aan een "lokaal hormoon" en als een neuromodulator.

Dit nucleoside circuleert vrij door de bloedbaan en werkt lokaal, met verschillende effecten op de verwijding van bloedvaten, gladde spiercontracties, neuronale ontladingen, afgifte van neurotransmitter en in het metabolisme van de vetten. Het is ook gerelateerd aan hartslagregulering.

Structurele blokken van de regelgevende elementen

Een belangrijke hoeveelheid gemeenschappelijke metabole routes in cellen hebben regulatiemechanismen op basis van ATP-, ADP- en AMP -niveaus. Etas laatste twee moleculen hebben dezelfde structuur van de ATP, maar ze hebben respectievelijk een en twee fosfaatgroepen verloren.

Structurele blokken van co -enzymen

In meerdere stappen van metabole paden kunnen enzymen niet alleen handelen. Ze hebben extra moleculen nodig om hun functies te vervullen; Deze elementen worden co -enzymen of cosustrato's genoemd, zijn de laatste meest geschikte term, omdat co -enzymen niet katalytisch actief zijn.

In deze katalytische reacties is er behoefte om elektronen of een groep atomen over te dragen naar een ander substraat. De hulpmoleculen die deelnemen aan dit fenomeen zijn co -enzymen.

Stikstofbases zijn structurele elementen van deze cofactors. Een van de meest erkende zijn pyrimidine -nucleotiden (NAD⁺, NADP⁺), FMN, FAD en het co -enzym tot. Deze nemen deel aan zeer belangrijke metabole paden, zoals glycolyse, de Krebs -cyclus, fotosynthese, onder andere.

Referenties

1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, a. D., Lewis, J., Raff, m.,… & Walter, p. (2013). Essentiële celbiologie. Slingerwetenschap.
2. Cooper, G. M., & Hausman, r. EN. (2007). De cel: een naderingsmoleculair. Washington, DC, Sunderland, MA.