Περιεχόμενο
- Χαρακτηριστικά των Purines
- Χαρακτηριστικά των πυριμιδινών
- Λειτουργίες
- Βάση ζευγαρώματος
- Εργαστηριακή χρήση
Το DNA και το RNA είναι βασικά συστατικά για τα ζωντανά κύτταρα, και τα δύο αποτελούνται από αζωτούχες βάσεις γνωστές ως πουρίνες και πυριμιδίνες.Αυτές οι βάσεις είναι επίσης θεμελιώδεις για τη στιγμιαία αποθήκευση της κυτταρικής ενέργειας και χωρίς αυτές πολλές οι κυτταρικές διεργασίες δεν μπορούσαν να εκτελεστούν.
Χαρακτηριστικά των Purines
Τα μόρια γνωστά ως πουρίνες προέρχονται από ετεροκυκλικές ενώσεις οι οποίες, στην πράξη, ποτέ δεν απαντώνται στη φύση. Η γουανίνη, που παρουσιάζεται στην παρακάτω εικόνα, είναι ένα μόριο πουρίνης τροποποιημένο από μία αμινομάδα και μία οξυγονωμένη κετόνη. Τα πρότυπα πουρίνες που χρησιμοποιούνται σε δεσμούς υψηλής ενέργειας και 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, όπως φαίνεται στην παρακάτω εικόνα, είναι παρόμοια με την γουανίνη. τροποποιείται επίσης με αμινομάδα και οξυγονωμένη κετόνη.
Κυτοσίνη
Λειτουργίες
Μεταξύ των κυτταρικών λειτουργιών που ασκούνται από τις πουρίνες και τις πυριμιδίνες, δύο αξίζουν προσοχής. Κατ 'αρχάς, οι πορφίνες αδενίνη και γουανίνη και οι πυριμιδίνες κυτοσίνη, θυμίνη και ουρακίλη χρησιμοποιούνται για την παραγωγή ϋΝΑ και RNA. Αυτές οι αζωτούχες βάσεις συντίθενται και δεσμεύονται σε μια φωσφορική ομάδα και μια ζάχαρη (δεοξυριβόζη). αυτά τα μονοφωσφορικά νουκλεοτίδια ενσωματώνονται σε αυξανόμενες σειρές νέων DNA ή RNA κατά τη διάρκεια της αντιγραφής ή της μεταγραφής. Η δεύτερη λειτουργία των πυριμιδινών και των πουρινών είναι η προσωρινή αποθήκευση ενέργειας. Η πιο κοινή μορφή ενέργειας στα κύτταρα είναι η τριφωσφορική αδενοσίνη ή η ΑΤΡ. Η απελευθέρωση του τρίτου φωσφορικού σχηματίζει τη διφωσφορική αδενοσίνη ή ADP, μια εξαιρετικά ευνοϊκή αντίδραση και μπορεί να οδηγήσει σε αντιδράσεις που απαιτούν ενέργεια εισόδου. Τα τριφωσφορικά και η διφωσφορική γουανίνη χρησιμοποιούνται από ορισμένα ένζυμα και υποδοχείς ως «on / off», ενώ η τριφωσφορική κυτοσίνη και η τριφωσφορική ουριδίνη χρησιμοποιούνται στην παραγωγή βιομορίων.
Βάση ζευγαρώματος
Οι πουρίνες και οι πυριμιδίνες που χρησιμοποιούνται από τα κύτταρα για τη σύνθεση νουκλεοτιδίων (αδενίνη, κυτοσίνη, γουανίνη, θυμίνη και ουρακίλη) έχουν αρκετά άτομα που δεσμεύονται με υδρογόνο, όπως άζωτο, οξυγόνο και υδρογόνο. Αυτά τα μόρια ορίζονται έτσι ώστε η κυτοσίνη και η γουανίνη να σχηματίζουν δεσμούς τριών δεσμών υδρογόνου, ενώ η αδενίνη και η θυμίνη στο DNA ή η ουρακίλη σε RNA σχηματίζουν δεσμούς δύο γεφυρών. Κατά την αντιγραφή DNA, οι πολυμεράσες σχηματίζουν ζεύγη Α-Τ και C-G με χαμηλά ποσοστά σφάλματος λόγω της αποτελεσματικότητας των δεσμών τους υδρογόνου. Η ακατάλληλη αντιστοίχιση των βάσεων 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. Το ΑΤΡ μπορεί να προστεθεί στο μίγμα για να δημιουργήσει μία επιθυμητή δυσμενή αντίδραση.
