Plik pirymidyny są to cząsteczki w formie cyklicznej, bogate w azot. Są częścią nukleotydów, które z kolei są podstawowymi składnikami strukturalnymi kwasów nukleinowych.
Oprócz ich obecności w kwasach nukleinowych, nukleotydy utworzone przez pirymidyny odgrywają ważną rolę jako przekaźniki wewnątrzkomórkowe i uczestniczą w regulacji szlaków biosyntezy glikogenu i fosfolipidów..
Główna różnica między pirymidyną a puryną polega na budowie: te pierwsze składają się z pojedynczego pierścienia, podczas gdy w drugim znajdujemy pierścień pirymidyn połączony z pierścieniem imidazolowym.
Pierścienie pirymidynowe znajdują się również w niektórych lekach syntetycznych, takich jak barbiturany i leki stosowane w leczeniu HIV.
Indeks artykułów
Pirymidyny to aromatyczne związki chemiczne, których budowa jest cykliczna (pojedynczy pierścień) i płaska..
Najliczniejsze w naturze pirymidyny to uracyl (wzór cząsteczkowy 2,4-dihydroksypirymidyna), cytozyna (2-hydroksy-4-aminopirymidyna) i tymina (2,4-dihydroksy-5-metylopirymidyna).
Masa molowa wynosi około 80 g / mol, przy gęstości 1,016 g / cm. Są rozpuszczalne w wodzie, a dzięki swoim pierścieniom mają właściwość pochłaniania światła maksymalnie do 260 nanometrów..
Kwasy nukleinowe to biopolimery zbudowane z monomerów zwanych nukleotydami. Z kolei nukleotydy składają się z: (i) pięciowęglowego cukru, (ii) grupy fosforanowej oraz (iii) zasady azotowej.
Zasady azotowe to płaskie związki cykliczne, które są klasyfikowane jako puryny i pirymidyny..
W porównaniu do zasad purycznych pirymidyny są mniejsze (pamiętaj, że struktura tych pierwszych składa się z dwóch skondensowanych pierścieni, a jeden z nich to pierścień pirymidynowy).
Fakt ten ma konsekwencje, jeśli chodzi o parowanie w podwójnej helisie DNA: w celu ustalenia stabilnej struktury puryny łączą się tylko z jedną pirymidyną..
Jak wspomnieliśmy wcześniej, trzy najpowszechniejsze w naturze pirymidyny to uracyl, cytozyna i tymina..
Jedną z fundamentalnych różnic między DNA i RNA jest skład pirymidyn, które tworzą jego strukturę. Uracyl i cytozyna są częścią nukleotydów w RNA. Natomiast cytozyna i tymina znajdują się w DNA..
Jednak małe ilości nukleotydów tyminy znajdują się w transferowych RNA..
W nukleotydach pirymidyny wiążą się z węglem 1 rybozy przez azot znajdujący się w pozycji 1.
Nukleotydy zawierające pirymidyny (a także puryny) to cząsteczki, które pełnią rolę przekaźnika pozakomórkowego. Odpowiadają za regulację różnych funkcji praktycznie w każdej komórce organizmu.
Te nukleotydy są uwalniane z uszkodzonych komórek lub mogą być wydzielane na drodze nielitycznej i oddziaływać ze specyficznymi receptorami na błonie komórkowej..
Specyficzne receptory błonowe nazywane są receptorami P2 i są podzielone na dwie rodziny: P2Y lub metabotropowe i P2X lub jonotropowe..
Nukleotydy pirymidynowe biorą udział w szlakach syntezy biologicznej innych składników. Przykładem tego udziału jest szlak biosyntezy glikogenu i fosfolipidów..
Jedna z najczęstszych zmian w cząsteczce DNA zachodzi na poziomie pirymidyn, a konkretnie w tworzeniu dimerów pomiędzy zasadami tyminy. Oznacza to, że między dwiema z tych cząsteczek powstaje wiązanie.
Dzieje się tak z powodu promieniowania ultrafioletowego (z ekspozycji na słońce), które otrzymuje DNA, lub z powodu ekspozycji na czynniki mutagenne..
Tworzenie tych pirymidynowych dimerów zniekształca podwójną helisę DNA, powodując problemy z replikacją lub transkrypcją. Enzym odpowiedzialny za korygowanie tego zdarzenia nazywany jest fotolazą.
Synteza zasad azotowych - zarówno puryn, jak i pirymidyn - jest podstawowym elementem życia, ponieważ są one surowcem do syntezy kwasów nukleinowych..
Ogólny schemat syntezy pirymidyn różni się w podstawowym aspekcie od syntezy puryn: pierścień pirymidyn składa się przed zakotwiczeniem do rybozo-5-fosforanu.
Cząsteczka zwana asparaginianem karbamoilu zawiera wszystkie pierwiastki (atomy) niezbędne do syntezy pierścienia pirymidynowego. Tworzy się to w wyniku reakcji kondensacji między asparaginianem i fosforanem karbomoilu.
Prekursor fosforanu karbamoilu powstaje w cytoplazmie komórki w wyniku reakcji katalizowanej przez enzym syntetazę karbamoilofosforanową, którego substratami są dwutlenek węgla (COdwa) i ATP. Związkiem powstającym w wyniku utleniania asparaginianu karbamoilu jest kwas orotowy.
Ciekawe, że syntetaza karbamoilofosforanowa jest enzymem wspólnym dla opisanego szlaku i cyklu mocznikowego. Jednak różnią się w niektórych aspektach związanych z ich działalnością; Na przykład ta wersja enzymu wykorzystuje jako źródło azotu glutaminę, a nie NH.3.
Po zamknięciu pierścienia można go przekształcić w inne związki, takie jak trifosforan urydyny (UTP), trifosforan cytydyny (CTP) i tymidylan..
Reakcje kataboliczne (lub rozpadu) z udziałem pirymidyn zachodzą w wątrobie. W przeciwieństwie do puryn, substancje wytwarzane przez katabolizm nie tworzą kryształów po ich nagromadzeniu, co powoduje dnę moczanową u pacjentów, którzy gromadzą tę odpadową substancję..
Powstające związki to dwutlenek węgla, woda i mocznik. Cytozyna może przejść do innej pirymidyny (uracylu), a następnie kontynuować ścieżkę degradacji wielu półproduktów.
Pirymidyny, podobnie jak puryny, są syntetyzowane przez komórkę w ilościach spełniających jej wymagania. Z tego powodu nie ma minimalnych wymagań dotyczących zasad azotowych w diecie. Jednak gdy te cząsteczki są spożywane, organizm ma zdolność ich recyklingu..
Jeszcze bez komentarzy