Azot, co to są, klasyfikacja, funkcje

Jakie są podstawy azotu?

Podstawy azotu Są to związki organiczne heterocykliczne, bogate w azot. Są częścią strukturalnych bloków kwasów nukleinowych i innych cząsteczek o biologicznym zainteresowaniu, takich jak nukleozydy, dyukleotydy i posłańcy wewnątrzkomórkowe. Innymi słowy, zasady azotowe są częścią jednostek, które tworzą kwasy nukleinowe (RNA i DNA), a inne wspomniane cząsteczki.

Istnieją dwie główne grupy zasad azotu: puryczne zasady lub puryny i podstawy pirymidynowe lub pirymidynowe. Adenina i guanina należą do pierwszej grupy, podczas gdy Timina, cytozyna i uracyl to podstawy pirymidyny. Zasadniczo podstawy te są oznaczone pierwszą literą: a, g, t, c i u u.

Różne zasady azotu w DNA i RNA.
Źródło: Użytkownik: SponkTranslation: Użytkownik: JCFidy [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licencje/by-sa/3.0)]

Bloki DNA to A, G, T i C. W tej kolejności podstawowej wszystkie informacje niezbędne do budowy i rozwoju żywego organizmu są skodyfikowane. W RNA komponenty są takie same, tylko to, że T zastępuje U U.

Struktura i klasyfikacja

Podstawy azotu to płaskie cząsteczki typu aromatycznego i heterocyklicznego, które na ogół pochodzą z puryn lub pirymidyn.

Pierścień pirymidyny

Struktura chemiczna pirymidyny.

Pierścień pirymidyny to heterocykliczne pierścienie aromatyczne z sześcioma elementami i dwoma atomami azotu. Atomy są ponumerowane po znaczeniu igieł zegara.

Pierścień Purin

Struktura chemiczna puryny.

Pierścień purinowy składa się z systemu dwuosobowego: jeden jest strukturalnie podobny do pierścienia pirymidynowego, a drugi podobny do pierścienia imidazolu. Te dziewięć atomów jest połączone w pojedynczy pierścień.

Pierścień pirymidyn to płaski system, podczas gdy puryny odbiegają trochę od tego wzoru. Między pierścieniem imidazolu a pierścieniem pirymidynowym zgłoszono lekkie fałd lub zmarszczki.

Może ci służyć: sismonetia

Właściwości podstaw azotu

Aromatyczność

W chemii organicznej, a Pierścień aromatyczny Jest zdefiniowany jako cząsteczka, której elektronom podwójnych wiązań mają swobodny krążenie w strukturze cyklicznej. Mobilność elektronów wewnątrz pierścienia zapewnia stabilność cząsteczce -Jeśli porównujemy ją z tą samą cząsteczką -ale ze stałymi elektronami w podwójnych wiązaniach.

Aromatyczny charakter tego systemu pierścieni daje im zdolność do doświadczenia zjawiska zwanego ceta-enol Tautomeía.

Absorpcja światła UV

Inną właściwością puryn i pirymidyn jest ich zdolność do silnego wchłaniania światła ultrafioletowego (światło UV). Ten wzór absorpcji jest bezpośrednią konsekwencją aromatyczności jego heterocyklicznych pierścieni.

Widmo absorpcyjne ma maksymalnie blisko 260 nm. Naukowcy używają tego wzorca do ilościowego ilościowego DNA w swoich próbkach.

Rozpuszczalność wody

Dzięki silnym aromatycznym charakterze zasad azotowych te cząsteczki są praktycznie nierozpuszczalne w wodzie.

Jak kategorie azotowe?

Na mostku wodorowym dwa atomy elektroonegatywne mają proton między zasadami. Do tworzenia mostu wodoru konieczne jest udział atomu wodoru z niewielkim obciążeniem dodatnim i akceptorem o niewielkim obciążeniu ujemnym.

Most jest utworzony między H a O. Te linki są słabe i muszą być, ponieważ DNA należy łatwo otworzyć, aby powtórzyć.

Zasada Chargoffa

Pary zasad tworzą mosty wodorowe po następującym wzorze godowym pumidyny znanym jako zasada Chargoffa: Guanina podnosi się wraz z cytozyną i adeniną z Timiną.

Może ci służyć: histydyna: Charakterystyka, struktura, funkcje, jedzenie

Para GC tworzy trzy puszki, które są między sobą wodoru, podczas gdy ATE AT jest połączone tylko dwoma mostami. Możemy zatem przewidzieć, że DNA o wyższej zawartości GC będzie bardziej stabilne.

Każdy z łańcuchów (lub poręczy w naszej analogii) biegnie w przeciwnych kierunkach: jeden 5 '→ 3' i pozostałe 3 '→ 5'.

Funkcje podstaw azotu

Bloki strukturalne kwasów nukleinowych

Istoty organiczne mają rodzaj biomolekuł zwanych kwasami nukleinowymi. Są to polimery o znacznej wielkości utworzone z powtarzających się monomerów: nukleotydy, zjednoczone za pomocą specjalnego ogniwa, zwana wiązaniem fosfodiéster. Są one podzielone na dwa podstawowe typy, DNA i RNA.

Każdy nukleotyd jest tworzony przez grupę fosforanową, cukier (typu dezoksyrybozy w DNA i rybozie w RNA) i jedną z pięciu azotowych zasad: A, T, G, C i. Gdy grupa fosforanowa nie jest obecna, cząsteczka nazywana jest nukleozydem.

W DNA

DNA jest genetycznym materiałem żywych istot (z wyjątkiem niektórych wirusów używających głównie ARN). Korzystając z kodu 4 zasad, DNA ma sekwencję dla wszystkich białek, które istnieją w organizmach, oprócz elementów regulujących ekspresję tego samego.

W RNA

Podobnie jak DNA, RNA jest polimerem nukleotydowym, z tym wyjątkiem, że podstawa T jest zastępowana przez U. Ta cząsteczka ma postać prostego pasma i spełnia szeroki zakres funkcji biologicznych.

Bloki strukturalne nukleozydów trifosforanów

Podstawy azotu są częścią tryfosforanów nukleozydów, cząsteczki, podobnie jak DNA i RNA, jest zainteresowane biologicznym. Oprócz podstawy składa się z grupy pentozy i trzech fosforan.

Może ci służyć: wtórni konsumenci

Autakoid

Chociaż większość nukleozydów nie ma znaczącej aktywności biologicznej, adenozyna jest wyraźnym wyjątkiem u ssaków. Działa to jako autakoid, analogiczny do „lokalnego hormonu” i jako neuromodulator.

Ten nukleozyd krąży swobodnie przez krew i działa lokalnie, z różnorodnym wpływem na rozszerzenie naczyń krwionośnych, skurczów mięśni gładkich, zwolnień neuronalnych, uwalniania neuroprzekaźników oraz w metabolizmie tłuszczów. Jest również związany z regulacją tętna.

Bloki strukturalne elementów regulacyjnych

Ważna ilość wspólnych szlaków metabolicznych w komórkach ma mechanizmy regulacyjne oparte na poziomach ATP, ADP i AMP. ETA ostatnie dwie cząsteczki mają tę samą strukturę ATP, ale straciły odpowiednio jedną i dwie grupy fosforanowe.

Bloki strukturalne koenzymów

W wielu etapach szlaków metabolicznych enzymy nie mogą działać samodzielnie. Potrzebują dodatkowych cząsteczek, aby spełnić swoje funkcje; Elementy te nazywane są koenzymami lub cosustratos, będąc tym drugim najbardziej odpowiednim terminem, ponieważ koenzymy nie są katalitycznie aktywne.

W tych reakcjach katalitycznych istnieje potrzeba przeniesienia elektronów lub grupy atomów do innego podłoża. Cząsteczki pomocnicze uczestniczące w tym zjawisku to koenzymy.

Podstawy azotowe są elementami strukturalnymi tych kofaktorów. Wśród najbardziej rozpoznawalnych są nukleotydy pirymidynowe (NAD⁺, NADP⁺), Fmn, moda i coenzyme. Uczestniczą między innymi w bardzo ważnych szlakach metabolicznych, takich jak glikoliza, cykl Krebsa, fotosynteza.

Bibliografia

1. Alberts, ur., Bray, d., Hopkin, k., Johnson, a. D., Lewis, J., Raff, m.,… I Walter, P. (2013). Niezbędna biologia komórki. Garland Science.
2. Cooper, g. M., & Hausman, r. I. (2007). Komórka: podejście molekularne. Waszyngton, DC, Sunderland, MA.