PYRIMIDIINIT: OMINAISUUDET, RAKENNE, TOIMINNOT - BIOLOGIA - 2026

Pyrimidiinit ovat syklisesti molekyylejä runsaasti typpeä. Ne ovat osa nukleotidejä, jotka puolestaan ​​ovat nukleiinihappojen perustavanlaatuisia rakenneosia.

Nukleiinihappojen esiintymisen lisäksi pyrimidiinien muodostamilla nukleotideillä on tärkeä rooli solunsisäisinä lähettiläinä ja ne osallistuvat glykogeenin ja fosfolipidien biosynteesireittien säätelyyn.

Lähde: BruceBlaus. Blausen.com-henkilökunta (2014). "Blausen Medicalin lääketieteellinen galleria 2014". WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI: 10.15347 / wjm / 2014.010. ISSN 2002-4436.

Tärkein ero pyrimidiinin ja puriinin välillä on rakenteessa: ensimmäiset koostuvat yhdestä renkaasta, kun taas jälkimmäisissä löydämme pyrimidiinirenkaan, joka on liittynyt imidatsolirenkaaseen.

Pyrimidiinirenkaita löytyy myös joistakin synteettisistä huumeista, kuten barbituraateista ja niistä, joita käytetään HIV: n hoitoon.

Ominaisuudet ja rakenne

Pyrimidiinit ovat aromaattisia kemiallisia yhdisteitä, joiden rakenne on syklinen (yksi rengas) ja litteä.

Luonnon yleisimmät pyrimidiinit ovat urasiili (molekyylikaava 2,4-dihydroksipyrimidiini), sytosiini (2-hydroksi-4-aminopyrimidiini) ja tymiini (2,4-dihydroksi-5-metyylipyrimidiini).

Moolimassa on noin 80 g / mol, tiheys 1,016 g / cm. Ne liukenevat veteen ja renkaidensa ansiosta heillä on ominaisuus absorboida valoa korkeintaan 260 nanometrillä.

ominaisuudet

-Nukleiinihappojen rakenteelliset lohkot

Nukleiinihapot ovat biopolymeerejä, jotka koostuvat nukleotideiksi kutsuttuista monomeereistä. Nukleotidit puolestaan ​​koostuvat: (i) viiden hiilen sokerista, (ii) fosfaattiryhmästä ja (iii) typpipohjaisesta emäksestä.

Pyrimidiinit DNA: ssa ja RNA: ssa

Typpiemäkset ovat litteitä syklisiä yhdisteitä, jotka luokitellaan puriiniksi ja pyrimidiiniksi.

Verrattuna purisiin emäksiin, pyrimidiinit ovat pienempiä (muista, että entisen rakenne käsittää kaksi sulatettua rengasta ja yksi niistä on pyrimidiinirengas).

Tällä tosiasialla on seurauksia, kun on kyse pariliitoksesta DNA-kaksoiskierreeseen: Stabiilin rakenteen luomiseksi puriinit vain parit pyrimidiinin kanssa.

Kuten aiemmin mainitsimme, luonnossa kolme yleisintä pyrimidiiniä ovat urasiili, sytosiini ja tymiini.

Yksi perustavanlaatuisista eroista DNA: n ja RNA: n välillä on pyrimidiinien koostumus, jotka muodostavat sen rakenteen. Urasiili ja sytosiini ovat osa RNA: n nukleotidejä. Sitä vastoin sytosiini ja tymiini löytyvät DNA: sta.

Pieniä määriä tymiininukleotideja löytyy kuitenkin siirto-RNA: ista.

Nukleotideissa pyrimidiinit sitoutuvat riboosin hiili-1: een asemassa 1 olevan typen kautta.

-Ekstrasellulaariset lähettiläät

Nukleotidit, jotka sisältävät pyrimidinejä (ja myös puriineja), ovat molekyylejä, jotka täyttävät solunulkoisen välittäjäroolin. He vastaavat erilaisten toimintojen säätelemisestä käytännössä jokaisessa kehon solussa.

Nämä nukleotidit vapautuvat vaurioituneista soluista tai ne voidaan erittää ei-lyyttisellä reitillä ja olla vuorovaikutuksessa solukalvon spesifisten reseptoreiden kanssa.

Spesifisiä membraanireseptoreita kutsutaan P2-reseptoreiksi ja ne luokitellaan kahteen perheeseen: P2Y tai metabotrooppiset ja P2X tai ionotrooppiset.

- Välituotteet

Pyrimidiininukleotidit osallistuvat muiden komponenttien biologisen synteesin reiteihin. Esimerkki tästä osallistumisesta on glykogeenin ja fosfolipidin biosynteesireitti.

DNA-vauriot

Yksi yleisimmistä vaurioista DNA-molekyylissä tapahtuu pyrimidiinien tasolla, erityisesti dimeerien muodostuksessa tymiiniemästen välillä. Toisin sanoen kahden näiden molekyylien välille muodostuu sidos.

Tämä tapahtuu DNA: n vastaanottaman ultraviolettisäteilyn (auringonvalossa) tai mutageenisten aineiden altistumisen vuoksi.

Näiden pyrimidiinidimeerien muodostuminen vääristää DNA-kaksoiskierrettä aiheuttaen ongelmia replikoitumisen tai transkription suhteen. Tämän tapahtuman korjaamisesta vastaavaa entsyymiä kutsutaan fotolyaasiksi.

Pyrimidiiniaineenvaihdunta

-Synteesi

Yleiskatsaus

Typpipitoisten emästen - sekä puriinien että pyrimidiinien - synteesi on elämän perusta, koska ne ovat nukleiinihappojen syntetisoinnin raaka-aine.

Pyrimidiinien synteesin yleiskaavio eroaa perustavanlaatuisesta näkökulmasta puriinien synteesin kanssa: pyrimidiinien rengas kootaan ennen ankkurointia riboosi-5-fosfaattiin.

reaktiot

Karbamoyyli-aspartaatiksi kutsuttu molekyyli sisältää kaikki elementit (atomit), joita tarvitaan pyrimidiinirenkaan synteesiin. Tämä muodostetaan kondensaatioreaktion avulla aspartaatin ja karbomoyylifosfaatin välillä.

Karbomoyylifosfaatin esiaste muodostuu solusytoplasmassa reaktiolla, jota katalysoi entsyymi karbamoyylifosfaattisyntetaasi, jonka substraatit ovat hiilidioksidi (CO ₂) ja ATP. Karbamoyyliaspartaatin hapettumisesta syntyvä yhdiste on orotiinihappo.

On uteliasta, että karbamoyylifosfaattisyntetaasi on entsyymi, joka on yhteinen kuvatulle reitille ja ureasyklille. Ne eroavat kuitenkin tietyistä toimintaansa liittyvistä näkökohdista; Esimerkiksi, tämä versio entsyymin käyttää glutamiinia ja ei NH ₃ typpilähteenä.

Kun rengas on sulkenut, se voidaan muuttaa muiksi yhdisteiksi, kuten uridiinitrifosfaatiksi (UTP), sytidiinitrifosfaatiksi (CTP) ja tymidylaatiksi.

hajoaminen

Kataboliset (tai hajoamis) reaktiot, joihin pyrimidiinit liittyvät, tapahtuvat maksassa. Toisin kuin puriineja, katabolismin tuottamat aineet eivät muodosta kiteitä kerääntyessään, mikä aiheuttaa kihti potilaille, jotka keräävät tämän jäteaineen.

Syntyneet yhdisteet ovat hiilidioksidi, vesi ja urea. Sytosiini voi siirtyä toiseen pyrimidiiniin (urasiili) ja jatkaa sitten hajoamisreittiä useissa välituotteissa.

Ruokavaliovaatimukset

Solut syntetisoivat pyrimidiinit, kuten puriinit, määrinä, jotka täyttävät solun vaatimukset. Tästä syystä ruokavaliossa ei ole typpipitoisia emäksiä koskevia vähimmäisvaatimuksia. Kun nämä molekyylit kulutetaan, keholla on kuitenkin kyky kierrättää ne.

Viitteet

1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, AD, Lewis, J., Raff, M.,… ja Walter, P. (2013). Oleellinen solubiologia. Garland Science.
2. Cooper, GM, ja Hausman, RE (2007). Solu: molekyylinäkökulma. Washington DC, Sunderland, MA.
3. Griffiths, AJ (2002). Moderni geenianalyysi: geenien ja genomien integrointi. Macmillan.
4. Griffiths, AJ, Wessler, SR, Lewontin, RC, Gelbart, WM, Suzuki, DT, ja Miller, JH (2005). Johdanto geenianalyysiin. Macmillan.
5. Koolman, J., & Röhm, KH (2005). Biokemia: teksti ja atlas. Panamerican Medical Ed.
6. Passarge, E. (2009). Genetiikan teksti ja atlas. Panamerican Medical Ed.