Περιεχόμενο
Το DNA και το RNA είναι βασικά συστατικά για τα ζωντανά κύτταρα και και τα δύο αποτελούνται από αζωτούχες βάσεις γνωστές ως "πουρίνες" και "πυριμιδίνες". Αυτές οι βάσεις είναι επίσης απαραίτητες για τη στιγμιαία αποθήκευση της κυτταρικής ενέργειας και, χωρίς αυτές, πολλές Δεν ήταν δυνατή η εκτέλεση κυτταρικών διεργασιών.
Χαρακτηριστικά πουρίνης
Τα μόρια που είναι γνωστά ως πουρίνες προέρχονται από ετεροκυκλικές ενώσεις που, στην πράξη, δεν βρίσκονται ποτέ στη φύση. Η γουανίνη, που φαίνεται στην παρακάτω εικόνα, είναι ένα μόριο πουρίνης τροποποιημένο από μια αμινομάδα και μια οξυγονωμένη κετόνη. Οι τυπικές πουρίνες που χρησιμοποιούνται σε δεσμούς υψηλής ενέργειας και στη σύνθεση DNA / RNA είναι η γουανίνη και η αδενίνη.
Χαρακτηριστικά των πυριμιδινών
Οι πυριμιδίνες είναι μόρια που προέρχονται από πυριμιδίνη. Όπως η πουρίνη, είναι ένα ετεροκυκλικό μόριο που δεν βρίσκεται στη φύση. Η κυτοσίνη, που φαίνεται στην παρακάτω εικόνα, είναι παρόμοια με τη γουανίνη. τροποποιείται επίσης με αμινομάδα και οξυγονωμένη κετόνη.
Λειτουργίες
Μεταξύ των κυτταρικών λειτουργιών που εκτελούνται από πουρίνες και πυριμιδίνες, δύο αξίζει να επισημανθούν. Πρώτον, πουρίνες αδενίνη και γουανίνη και πυριμιδίνες κυτοσίνη, θυμίνη και ουρακίλη χρησιμοποιούνται για την παραγωγή DNA και RNA. Αυτές οι αζωτούχες βάσεις συντίθενται και συνδέονται με μια ομάδα φωσφορικών και ένα σάκχαρο (δεοξυριβόζη). Αυτά τα μονοφωσφορικά νουκλεοτίδια ενσωματώνονται σε αναπτυσσόμενους κλώνους νέων DNA ή RNA κατά την αντιγραφή ή τη μεταγραφή. Η δεύτερη λειτουργία των πυριμιδινών και των πουρινών είναι η προσωρινή αποθήκευση ενέργειας. Η πιο κοινή μορφή ενέργειας στα κύτταρα είναι τριφωσφορική αδενοσίνη ή ATP. Η απελευθέρωση του τρίτου φωσφορικού σχηματίζει διφωσφορική αδενοσίνη ή ADP, μια εξαιρετικά ευνοϊκή αντίδραση και μπορεί να οδηγήσει σε αντιδράσεις που απαιτούν ενέργεια για να εισέλθουν. Η τριφωσφορική γουανίνη και η διφωσφορική γουανίνη χρησιμοποιούνται από ορισμένα ένζυμα και υποδοχείς ως "κουμπιά ενεργοποίησης / απενεργοποίησης", ενώ η τριφωσφορική κυτοσίνη και η τριφωσφορική ουριδίνη χρησιμοποιούνται στην παραγωγή βιομορίων.
Σύζευξη βάσης
Οι πουρίνες και οι πυριμιδίνες που χρησιμοποιούνται από κύτταρα για τη σύνθεση νουκλεοτιδίων (αδενίνη, κυτοσίνη, γουανίνη, θυμίνη και ουρακίλη) έχουν αρκετά άτομα που συνδέονται με υδρογόνο, όπως άζωτο, οξυγόνο και υδρογόνο. Αυτά τα μόρια έχουν σχεδιαστεί έτσι ώστε η κυτοσίνη και η γουανίνη να σχηματίζουν δεσμούς τριών δεσμών υδρογόνου, ενώ η αδενίνη και η θυμίνη σε DNA ή η ουρακίλη σε RNA σχηματίζουν δεσμούς δύο δεσμών. Κατά τη διάρκεια της αντιγραφής του DNA, οι πολυμεράσες σχηματίζουν ζεύγη Α-Τ και C-G με χαμηλούς ρυθμούς σφάλματος λόγω της αποτελεσματικότητας των δεσμών υδρογόνου τους. Η ακατάλληλη αντιστοίχιση βάσης ανιχνεύεται γρήγορα σύμφωνα με την εγγενή αστάθεια των λανθασμένων ζευγών.
Εργαστηριακή χρήση
Τα τριφωσφορικά νουκλεοτίδια είναι κοινά συστατικά σε διάφορες τυπικές εργαστηριακές διαδικασίες. Μια αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης (PCR) απαιτεί την είσοδο ενός μίγματος ΝΤΡ για ενίσχυση DNA. ΑΤΡ μπορεί να προστεθεί στο μείγμα για να δημιουργηθεί μια επιθυμητή δυσμενής αντίδραση.
