Vsebina
DNA in RNA sta bistveni komponenti živih celic in sta sestavljeni iz dušikovih baz, znanih kot "purini" in "pirimidini". Te baze so bistvene tudi za trenutno shranjevanje celične energije in brez njih veliko celičnih procesov ni bilo mogoče izvesti.
Značilnosti purina
Molekule, znane kot purini, izvirajo iz heterocikličnih spojin, ki jih v praksi v naravi nikoli ne najdemo. Guanin, prikazan na spodnji sliki, je molekula purina, modificirana z amino skupino in kisikovim ketonom. Standardna purina, ki se uporabljata v visokoenergijskih vezah in sintezi DNA / RNA, sta gvanin in adenin.
Značilnosti pirimidinov
Pirimidini so molekule, pridobljene iz pirimidina. Tako kot purin je tudi heterociklična molekula, ki je v naravi ni. Citozin, prikazan na spodnji sliki, je podoben gvaninu; modificiran je tudi z amino skupino in kisikovim ketonom.
Funkcije
Med celičnimi funkcijami, ki jih opravljajo purini in pirimidini, je treba izpostaviti dve. Najprej se purini adenin in gvanin ter pirimidini citozin, timin in uracil uporabljajo za proizvodnjo DNA in RNA. Te dušikove baze se sintetizirajo in povežejo s skupino fosfatov in sladkorja (deoksiriboza); ti monofosfatni nukleotidi se med replikacijo ali transkripcijo vključijo v rastoče verige novih DNA ali RNA. Druga funkcija pirimidinov in purinov je začasno shranjevanje energije. Najpogostejša oblika energije v celicah je adenozin trifosfat ali ATP. Sproščanje tretjega fosfata tvori adenozin difosfat ali ADP, izjemno ugodno reakcijo in lahko privede do reakcij, ki zahtevajo vstop energije. Gvanin trifosfat in gvanin difosfat nekateri encimi in receptorji uporabljajo kot gumba za vklop / izklop, medtem ko se citozin trifosfat in uridin trifosfat uporabljata za proizvodnjo biomolekul.
Osnovno seznanjanje
Purini in pirimidini, ki jih celice uporabljajo za sintezo nukleotidov (adenin, citozin, gvanin, timin in uracil), imajo več atomov, ki se vežejo z vodikom, kot so dušik, kisik in vodik. Te molekule so zasnovane tako, da citozin in gvanin tvorita vezi treh vodikovih vezi, medtem ko adenin in timin v DNA ali uracil v RNA tvorita vezi dveh vezi. Med replikacijo DNA polimeraze tvorijo pare A-T in C-G z nizko stopnjo napak zaradi učinkovitosti njihovih vodikovih vezi. Neprimerno osnovno seznanjanje se hitro zazna glede na lastno nestabilnost nepravilnih parov.
Laboratorijska uporaba
Trifosfatni nukleotidi so pogoste sestavine več običajnih laboratorijskih postopkov. Verižna reakcija s polimerazo (PCR) zahteva vnos mešanice NTP za ojačanje DNA. Zmesi lahko dodamo ATP, da dobimo želeno neugodno reakcijo.
