Ribose -kenmerken, structuur en functies

De Ribosa Het is een suiker van vijf koolstofarme die aanwezig is in de ribonucleosiden, ribonucleotiden en zijn derivaten. U kunt andere namen vinden, zoals β-D-Librounosa, D-Libose en L-Libose.

Nucleotiden zijn de samenstellende "blokken" van het ribonucleïnezuur skelet (RNA). Elk nucleotide bestaat uit een basis die adenine, guanine, cytosine of uracil kan zijn, een fosfaatgroep en een suiker, de ribose.

Fisher-projectie voor D- en L-Libose (Bron: Neurotokeker [Public Domain] via Wikimedia Commons)

Dit type suiker is vooral overvloedig aanwezig in spierweefsels, waar het wordt geassocieerd met ribonucleotiden, met name met adenosine of ATP -trypfosfaat, wat essentieel is voor het functioneren van spieren.

De D-Rribose werd in 1891 ontdekt door Emil Fischer, en sindsdien is veel aandacht besteed aan de fysicochemische kenmerken en zijn rol in het celmetabolisme, dat wil zeggen als onderdeel van het skelet van ribonucleïnezuur, ATP en verschillende van verschillende coenzymen.

In het begin werd dit alleen verkregen door de hydrolyse van het RNA van gisten, totdat het in de jaren 1950 erin slaagde om uit de D-glucose in min of meer toegankelijke hoeveelheden te synthetiseren, waardoor de industrialisatie van zijn productie mogelijk was.

[TOC]

Kenmerken

De ribose is een algemeen geëxtraheerde aldopentosa als een pure chemische verbinding in de vorm van d-libose. Het is een in water oplosbare organische stof, wit en kristallijn. Als koolhydraat heeft Ribose polaire en hydrofiele kenmerken.

De ribose voldoet aan de gemeenschappelijke regel van koolhydraten: het heeft hetzelfde aantal koolstof- en zuurstofatomen, en tweemaal deze hoeveelheid in waterstofatomen.

Door middel van koolstofatomen in posities 3 of 5 kan deze suiker zich aansluiten bij een fosfaatgroep, en als het zich aansluit bij een van de stikstofbases van het RNA, wordt een nucleotide gevormd.

De meest voorkomende manier om ribose in de natuur te vinden is als D-libose en 2-dexy-D-libose, dit zijn componenten van nucleotiden en nucleïnezuren. D-libose is een deel van ribonucleïnezuur (RNA) en de 2-Disaxi-Dibose van deoxyribonucleïnezuur (DNA).

Kan u van dienst zijn: Eiwit K: Kenmerken, enzymatische activiteit, toepassingenStructurele verschillen tussen ribose en deoxyribose (Bron: Genomics Education Program [CC door 2.0 (https: // creativeCommons.Org/licenties/door/2.0)] via Wikimedia Commons)

In nucleotiden worden beide soorten pentose gevonden in de β-fluaneuze vorm (gesloten vijfhoekige ring).

In oplossing is vrije ribose in evenwicht tussen de aldehyde (open ketting) en de β-furaneuze cyclische vorm. RNA bevat echter alleen de β-D-dribofuranosa-cyclische vorm. De biologisch actieve vorm is meestal de D-Libose.

Structuur

La Ribosa is een suiker afgeleid van glucose die tot de AldoPentosa -groep behoort. De moleculaire formule is C5H10O5 en heeft een molecuulgewicht van 150.13 g/mol. Omdat het een monosacharide -suiker is, scheidt de hydrolyse de molecuul in zijn functionele groepen.

Het heeft, zoals de formule aangeeft, vijf koolstofatomen die cyclisch kunnen worden gevonden als onderdeel van vijf of zes ledenringen. Deze suiker heeft een aldehyde-groep in het koolstofatoom 1 en een hydroxylgroep (-oH) in koolstofatomen van positie 2 naar positie 5 van de Pontosa-ring.

Het ribosemolecuul kan op twee manieren worden weergegeven in de projectie van Fisher: D-Libose of L-Libose, de vorm L de stereoisomeer en enantiomeer van de vorm D en vice versa.

De classificatie van de D- of L -vorm hangt af van de oriëntatie van de hydroxylgroepen van het eerste koolstofatoom na de aldehyde -groep. Als deze groep naar de rechterkant is gericht, komt het molecuul namens Fisher overeen met de D-Riby.

De Haworth -projectie van de ribose kan worden weergegeven in twee extra structuren, afhankelijk van de oriëntatie van de hydroxylgroep in het koolstofatoom dat anomeer is. In de β -positie is het hydroxyl georiënteerd op het bovenste deel van het molecuul, terwijl de a -positie hydroxyl naar de bodem leidt.

Het kan u van dienst zijn: Flora en Fauna of Santa Fe: Representative SoortenHaworth -projectie voor de Ribopyranosa en de Ribofuranosa (Bron: Neurotokeker [Public Domain] via Wikimedia Commons)

Volgens de Haworth-projectie kunnen dus vier mogelijke manieren worden genomen: β-D-libose, α-D-libose, β-libose of α-libose.

Wanneer fosfaatgroepen worden verbonden met de ribose, worden ze meestal α, β en ƴ genoemd. Hydrolyse van nucleosiden trypfosfaat biedt chemische energie om een ​​breed scala aan celreacties te vergroten.

Functie

Er is voorgesteld dat het ribosfosfaatproduct van de ontleding van de ribonucleotiden een van de belangrijkste voorlopers van de furano en de thiofenolen is, die verantwoordelijk zijn voor de karakteristieke geur van het vlees.

In cellen

De chemische plasticiteit van de ribose zorgt ervoor dat het molecuul betrokken is bij de overgrote meerderheid van biochemische processen in celinterieur, sommige zoals de translatie van DNA, synthese van aminozuren en nucleotiden, enz.

De ribose werkt voortdurend als een chemisch voertuig in de cel, omdat de nucleotiden één, twee fosfaatgroepen kunnen presenteren die covalent met elkaar verenigen door watervrije bindingen. Deze staan ​​respectievelijk bekend als mono-, di- en trifosfaat.

Het verband tussen de ribose en het fosfaat is van het estertype, de hydrolyse van deze link brengt ongeveer 14 kJ/mol af in standaardomstandigheden, terwijl die van elk van de anhydrided bindingen ongeveer 30 kJ/mol loslaat.

In de ribosomen kan bijvoorbeeld de 2'-hydroxylgroep van de ribose een waterstofbinding vormen met de verschillende aminozuren, vereniging die eiwitsynthese uit tRNA mogelijk maakt in alle bekende levende organismen.

Het gif van de meeste slangen bevat fosfodiesterase dat hydrolyseert nucleotiden uit het 3 'uiteinde die een vrije hydroxyl hebben, waardoor de vakbonden tussen hydroxyl 3' van de ribose of dexyribosa worden gebroken.

Het kan u van dienst zijn: Aerobia Glycolyse: wat is, reacties, glycolytische intermediairs

In de geneeskunde

In medicinale contexten wordt het gebruikt om de prestaties en de inspanningscapaciteit te verbeteren door spierergie te vergroten. Chronisch vermoeidheidssyndroom wordt ook behandeld met dit saccharide, evenals fibromyalgie en bepaalde ziekten van de kransslagader.

In preventieve termen wordt het gebruikt om spiervermoeidheid, krampen, pijn en stijfheid na lichaamsbeweging te voorkomen bij patiënten met de erfelijke aandoening van myoadenylaatdeaminasedeficiëntie of AMP -deficiëntie van het AMP -deaminase.

Referenties

1. Alberts, B., Johnson, a., Lewis, J., Morgan, D., Raff, m., Roberts, K., & Walter, p. (2015). Biologie van de celmoleculair (6e ed.)). New York: Garland Science.
2. Angyal, s. (1969). De samenstelling en conformatie van suikers. Angewandte Chemie - Internationale editie, 8(3), 157-166.
3. Foloppe, n., & Mackerell, a. D. (1998). Conformationele eigenschappen van de deoxyribose- en ribose -delen van nucleïnezuren: een kwantummechanisch onderzoek, 5647(98), 6669-6678.
4. Garrett, r., & Grisham, c. (2010). Biochemie (4e ed.)). Boston, VS: Brooks/Cole. Cengage leren.
5. Guttman, B. (2001). Nucleotiden en nucleosiden. Academische pers, 1360-1361.
6. Mathews, c., Van Holde, K., & Ahern, k. (2000). Biochemie (3e ed.)). San Francisco, Californië: Pearson.
7. Mottram, D. S. (1998). Smaakvorming in vlees- en vleesproducten: een overzicht. Voedsel scheikunde, 62(4), 415-424.
8. Nechamkin, h. (1958). Subbelang ethmologische afleidingen van chemische terminologie. Chemische terminologie, 1-12.
9. Nelson, D. L., & Cox, m. M. (2009). Lehninger -principes van biochemie. Omega -edities (5e ed.)). https: // doi.org/10.1007/S13398-014-0173-7.2
10. Shapiro, r. (1988). Prebiotische ribose -synthese: een kritische analyse. Oorsprong van het leven en de evolutie van de biosfeer, 18, 71-85.
11. De Merck Index Online. (2018). Opgehaald van www.RSC.org/merck-index/monografie/m9598/dribose?Q = niet autoriseren
12. Waris, s., Pischetsrianer, m., & Salemuddin, m. (2010). DNA -schade door ribose: remming bij hoge ribose -concentraties. Indian Journal of Biochemistry & Biophysics, 47, 148-156.
13. Webmd. (2018). Ontvangen op 11 april 2019, van www.Webmd.com/vitamines/AI/ingredientMono-827/Ribose
14. Wulf, p., & Vandamme, en. (1997). Microbiële synthese van D-libose: metabolisch deregulerings- en fermentatieproces. Vooruitgang in toegepaste microbiologie, 4, 167-214.
15. Xu, Z., Sha, en., Liu, c., Li, S., Liang, J., Zhou, J., & Xu, h. (2016). L -ribose -isomerase en mannose -6 -fosfaat isomerase: eigenschappen en toepassingen voor L -ribose -productie. Toegepaste microbiologie en biotechnologie, 1-9.