PYRIMIDINES: CIRI, STRUKTUR, FUNGSI - BIOLOGI - 2026

The pyrimidines adalah cyclically molekul kaya dengan nitrogen. Mereka adalah sebahagian daripada nukleotida, yang seterusnya merupakan unsur asas struktur asid nukleik.

Sebagai tambahan kepada keberadaannya dalam asid nukleik, nukleotida yang dibentuk oleh pyrimidin mempunyai peranan penting sebagai utusan intraselular dan turut serta dalam pengaturan jalur biosintesis glikogen dan fosfolipid.

Sumber: BruceBlaus. Kakitangan Blausen.com (2014). "Galeri perubatan Blausen Medical 2014". WikiJurnal Perubatan 1 (2). DOI: 10.15347 / wjm / 2014.010. ISSN 2002-4436.

Perbezaan utama antara pyrimidine dan purine adalah dalam struktur: yang pertama terdiri dari cincin tunggal, sementara yang kedua kita dapati cincin piramidin yang bergabung dengan cincin imidazol.

Cincin piramidin juga terdapat dalam beberapa ubat sintetik, seperti barbiturat dan yang digunakan untuk merawat HIV.

Ciri dan struktur

Pyrimidines adalah sebatian kimia aromatik yang strukturnya berbentuk siklik (satu cincin) dan rata.

Pyrimidin yang paling banyak terdapat di alam adalah uracil (formula molekul 2,4-dihydroxypyrimidine), sitosin (2-hidroksi-4-aminoprimidin), dan timin (2,4-dihydroxy-5-methyl pyrimidine).

Jisim molar adalah sekitar 80 g / mol, dengan ketumpatan 1.016 g / cm. Mereka larut dalam air dan berkat cincin mereka mempunyai sifat menyerap cahaya pada maksimum 260 nanometer.

ciri-ciri

-Bahan struktur asid nukleik

Asid nukleik adalah biopolimer yang terdiri daripada monomer yang disebut nukleotida. Pada gilirannya, nukleotida terdiri daripada: (i) gula lima karbon, (ii) kumpulan fosfat dan (iii) asas nitrogen.

Pyrimidines dalam DNA dan RNA

Asas nitrogen adalah sebatian siklik rata yang dikelaskan kepada purin dan pirimidin.

Berbanding dengan asas puric, pyrimidine lebih kecil (ingat bahawa struktur yang pertama terdiri dari dua cincin yang menyatu, dan salah satunya adalah cincin pyrimidine).

Fakta ini mempunyai akibat ketika berpasangan dalam heliks ganda DNA: untuk membangun struktur yang stabil, purin hanya berpasangan dengan satu piramidin.

Seperti yang telah kami sebutkan sebelumnya, tiga piramidin yang paling umum di alam semula jadi adalah urasil, sitosin, dan timin.

Salah satu perbezaan asas antara DNA dan RNA adalah komposisi piramidin yang membentuk strukturnya. Uracil dan sitosin adalah sebahagian daripada nukleotida dalam RNA. Sebaliknya, sitosin dan timin terdapat dalam DNA.

Walau bagaimanapun, sejumlah kecil nukleotida timin terdapat dalam RNA pemindahan.

Dalam nukleotida, piramidin mengikat karbon 1 ribosa melalui nitrogen yang terletak di kedudukan 1.

-Pelbagai utusan ekstraselular

Nukleotida yang mengandungi piramidin (dan juga purin) adalah molekul yang memenuhi peranan utusan ekstraselular. Mereka bertanggungjawab mengatur pelbagai fungsi di hampir setiap sel di dalam badan.

Nukleotida ini dibebaskan dari sel-sel yang rosak atau mereka dapat disekresikan melalui jalur bukan litik dan berinteraksi dengan reseptor tertentu pada membran sel.

Reseptor membran tertentu dipanggil reseptor P2 dan dikelaskan kepada dua keluarga: P2Y atau metabotropic dan P2X atau ionotropik.

-Metabolisme perantaraan

Nukleotida piramidin terlibat dalam laluan untuk sintesis biologi komponen lain. Contoh penyertaan ini ialah jalur biosintesis glikogen dan fosfolipid.

Kerosakan DNA

Salah satu lesi yang paling biasa pada molekul DNA berlaku pada tahap piramidin, khususnya dalam pembentukan dimer antara pangkalan timin. Maksudnya, ikatan terbentuk di antara dua molekul ini.

Ini berlaku disebabkan oleh sinaran ultraviolet (dari paparan sinar matahari) yang diterima oleh DNA, atau disebabkan oleh pendedahan kepada agen mutagenik.

Pembentukan dimer pyrimidine ini memutarbalikkan heliks ganda DNA, menyebabkan masalah ketika meniru atau menyalin. Enzim yang bertanggungjawab untuk membetulkan kejadian ini disebut photolyase.

Metabolisme piramidin

-Sintesis

Gambaran keseluruhan

Sintesis asas nitrogen - purin dan pyrimidin - adalah elemen asas untuk kehidupan, kerana mereka adalah bahan mentah untuk mensintesis asid nukleik.

Skema umum sintesis piramidin berbeza dari aspek asas dengan sintesis purin: cincin pyrimidin dipasang sebelum berlabuh ke ribosa-5-fosfat.

Reaksi

Molekul yang disebut carbamoyl aspartate mempunyai semua unsur (atom) yang diperlukan untuk sintesis cincin pyrimidine. Ini terbentuk melalui tindak balas pemeluwapan antara aspartat dan fosfat karbomoil.

Prekursor fosfat karbomoil terbentuk dalam sitoplasma sel dengan tindak balas yang dikatalisis oleh enzim karbamoil fosfat sintetase, substratnya adalah karbon dioksida (CO ₂ ) dan ATP. Sebatian yang terhasil dari pengoksidaan carbamoyl aspartate adalah asid orotik.

Adalah pelik bahawa karbamoil fosfat sintetase adalah enzim yang biasa untuk laluan yang dijelaskan dan kitaran urea. Walau bagaimanapun, mereka berbeza dalam beberapa aspek yang berkaitan dengan aktiviti mereka; Sebagai contoh, versi enzim menggunakan glutamin dan tidak NH ₃ sebagai sumber nitrogen .

Setelah cincin ditutup, ia boleh ditukar kepada sebatian lain seperti uridin trifosfat (UTP), sitidin trifosfat (CTP), dan timidilat.

Kemerosotan

Reaksi katabolik (atau pemecahan) yang melibatkan pirrimidin berlaku di hati. Tidak seperti purin, zat yang dihasilkan oleh katabolisme tidak membentuk kristal ketika ia terkumpul, kejadian yang menyebabkan gout pada pesakit yang mengumpulkan bahan buangan ini.

Sebatian yang dihasilkan adalah karbon dioksida, air dan urea. Cytosine boleh bergerak ke pyrimidine lain (uracil) dan kemudian meneruskan jalan degradasi pada beberapa perantaraan.

Keperluan diet

Pyrimidin, seperti purin, disintesis oleh sel dalam jumlah yang memenuhi keperluan sel. Atas sebab inilah tidak ada syarat minimum untuk asas nitrogen dalam makanan. Namun, apabila molekul ini dimakan, tubuh mempunyai kemampuan untuk mengitar semula mereka.

Rujukan

1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, AD, Lewis, J., Raff, M., … & Walter, P. (2013). Biologi sel penting. Ilmu Garland.
2. Cooper, GM, & Hausman, RE (2007). Sel: pendekatan molekul. Washington, DC, Sunderland, MA.
3. Griffiths, AJ (2002). Analisis genetik moden: mengintegrasikan gen dan genom. Macmillan.
4. Griffiths, AJ, Wessler, SR, Lewontin, RC, Gelbart, WM, Suzuki, DT, & Miller, JH (2005). Pengenalan kepada analisis genetik. Macmillan.
5. Koolman, J., & Röhm, KH (2005). Biokimia: teks dan atlas. Panamerican Medical Ed.
6. Passarge, E. (2009). Teks genetik dan atlas. Panamerican Medical Ed.