- Charakteristiky a štruktúra
- Vlastnosti
- - Konštrukčné bloky nukleových kyselín
- Pyrimidíny v DNA a RNA
- -Excelulárni poslovia
- -Prostredný metabolizmus
- Poškodenie DNA
- Metabolizmus pyrimidínov
- -Synthesis
- Prehľad
- reakcie
- degradácia
- Požiadavky na stravu
- Referencie
Tieto pyrimidíny sú cyklicky molekuly bohaté na dusík. Sú súčasťou nukleotidov, ktoré sú zase základnými štruktúrnymi zložkami nukleových kyselín.
Okrem ich prítomnosti v nukleových kyselinách zohrávajú nukleotidy tvorené pyrimidínmi dôležitú úlohu ako intracelulárne poslovia a podieľajú sa na regulácii biosyntetických ciest glykogénu a fosfolipidov.
Zdroj: BruceBlaus. Zamestnanci spoločnosti Blausen.com (2014). "Lekárska galéria Blausen Medical 2014". WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI: 10,15347 / wjm / 2014.010. ISSN 2002-4436.
Hlavný rozdiel medzi pyrimidínom a purínom je v štruktúre: prvý z nich je tvorený jedným kruhom, zatiaľ čo v druhom z nich nájdeme kruh pyrimidínov spojený s imidazolovým kruhom.
Pyrimidínové kruhy sa nachádzajú aj v niektorých syntetických drogách, ako sú napríklad barbituráty a lieky používané na liečbu HIV.
Charakteristiky a štruktúra
Pyrimidíny sú aromatické chemické zlúčeniny, ktorých štruktúra je cyklická (jednoduchý kruh) a plochá.
Najčastejšie sa vyskytujúcimi pyrimidínmi v prírode sú uracil (molekulový vzorec 2,4-dihydroxypyrimidín), cytozín (2-hydroxy-4-aminopyrimidín) a tymín (2,4-dihydroxy-5-metylpyrimidín).
Molárna hmotnosť je okolo 80 g / mol, s hustotou 1,016 g / cm. Sú rozpustné vo vode a vďaka prstencom majú schopnosť absorbovať svetlo maximálne 260 nanometrov.
Vlastnosti
- Konštrukčné bloky nukleových kyselín
Nukleové kyseliny sú biopolyméry vyrobené z monomérov nazývaných nukleotidy. Nukleotidy sa zase skladajú z: (i) päťuhlíkového cukru, (ii) fosfátovej skupiny a (iii) dusíkatej bázy.
Pyrimidíny v DNA a RNA
Dusíkové bázy sú ploché cyklické zlúčeniny, ktoré sú klasifikované na puríny a pyrimidíny.
V porovnaní s purickými bázami sú pyrimidíny menšie (pamätajte, že ich štruktúra obsahuje dva kondenzované kruhy a jeden z nich je pyrimidínový kruh).
Táto skutočnosť má dôsledky, pokiaľ ide o párovanie v dvojitej špirále DNA: aby sa vytvorila stabilná štruktúra, purinuje sa iba pár s jedným pyrimidínom.
Ako sme už uviedli, tri najbežnejšie pyrimidíny v prírode sú uracil, cytozín a tymín.
Jedným zo základných rozdielov medzi DNA a RNA je zloženie pyrimidínov, ktoré tvoria jeho štruktúru. Uracil a cytozín sú súčasťou nukleotidov v RNA. Naopak, cytozín a tymín sa nachádzajú v DNA.
V prenosových RNA sa však nachádza malé množstvo tymínových nukleotidov.
V nukleotidoch sa pyrimidíny viažu na uhlík 1 ribózy cez dusík nachádzajúci sa v polohe 1.
-Excelulárni poslovia
Nukleotidy obsahujúce pyrimidíny (a tiež puríny) sú molekuly, ktoré plnia extracelulárnu úlohu posla. Sú zodpovedné za reguláciu rôznych funkcií prakticky v každej bunke v tele.
Tieto nukleotidy sa uvoľňujú z poškodených buniek alebo sa môžu sekretovať nelytickou cestou a interagovať so špecifickými receptormi na bunkovej membráne.
Špecifické membránové receptory sa nazývajú receptory P2 a sú klasifikované do dvoch rodín: P2Y alebo metabotropné a P2X alebo ionotropné.
-Prostredný metabolizmus
Pyrimidínové nukleotidy sa podieľajú na dráhach biologickej syntézy ďalších zložiek. Príkladom tejto účasti je cesta biosyntézy glykogénu a fosfolipidu.
Poškodenie DNA
Jedna z najbežnejších lézií v molekule DNA sa vyskytuje na úrovni pyrimidínov, konkrétne pri tvorbe dimérov medzi tymínovými bázami. To znamená, že medzi dvoma z týchto molekúl je vytvorená väzba.
K tomu dochádza v dôsledku ultrafialového žiarenia (zo slnečného žiarenia), ktoré dostáva DNA, alebo v dôsledku vystavenia mutagénnym látkam.
Tvorba týchto pyrimidínových dimérov skresľuje dvojitú špirálu DNA, čo spôsobuje problémy, pokiaľ ide o replikáciu alebo transkripciu. Enzým zodpovedný za korekciu tejto udalosti sa nazýva fotolyáza.
Metabolizmus pyrimidínov
-Synthesis
Prehľad
Syntéza dusíkatých báz - purínov aj pyrimidínov - je základným prvkom života, pretože sú surovinou na syntézu nukleových kyselín.
Všeobecná schéma syntézy pyrimidínov sa líši v základnom aspekte syntézy purínov: kruh pyrimidínov je zostavený pred ukotvením k ribóza-5-fosfátu.
reakcie
Molekula nazývaná karbamoyl-aspartát má všetky prvky (atómy) potrebné na syntézu pyrimidínového kruhu. To sa vytvára kondenzačnou reakciou medzi aspartátom a karbomoylfosfátom.
Prekurzor karbamoyl fosfát je vytvorený v bunkovej cytoplazme reakciou katalyzovaná enzýmom karbamoyl syntetázu, substráty, ktoré sú oxid uhličitý (CO 2 ) a ATP. Zlúčenina, ktorá je výsledkom oxidácie karbamoyl-aspartátu, je kyselina orotová.
Je zvláštne, že karbamoylfosfátsyntetáza je enzým spoločný pre opísanú cestu a pre cyklus močoviny. V niektorých aspektoch sa však líšia v súvislosti s ich činnosťou; Napríklad, táto verzia enzýmu používa glutamín a nie NH 3 ako zdroj dusíka .
Akonáhle je kruh uzavretý, môže byť konvertovaný na iné zlúčeniny, ako je uridíntrifosfát (UTP), cytidíntrifosfát (CTP) a tymididylát.
degradácia
V pečeni sa vyskytujú katabolické (alebo rozkladné) reakcie zahŕňajúce pyrimidíny. Na rozdiel od purínov látky produkované katabolizmom pri akumulácii netvoria kryštály, čo je udalosť, ktorá spôsobuje dnu u pacientov, ktorí akumulujú túto odpadovú látku.
Vytvorené zlúčeniny sú oxid uhličitý, voda a močovina. Cytozín sa môže presunúť na iný pyrimidín (uracil) a potom pokračovať v degradačnej ceste vo viacerých medziproduktoch.
Požiadavky na stravu
Pyrimidíny, ako puríny, sú syntetizované bunkou v množstvách, ktoré spĺňajú požiadavky bunky. Z tohto dôvodu neexistujú v potrave minimálne požiadavky na dusíkaté bázy. Keď sa však tieto molekuly konzumujú, telo ich má schopné recyklovať.
Referencie
- Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, AD, Lewis, J., Raff, M.,… & Walter, P. (2013). Základná bunková biológia. Garland Science.
- Cooper, GM a Hausman, RE (2007). Bunka: molekulárny prístup. Washington, DC, Sunderland, MA.
- Griffiths, AJ (2002). Moderná genetická analýza: integrácia génov a genómov. Macmillan.
- Griffiths, AJ, Wessler, SR, Lewontin, RC, Gelbart, WM, Suzuki, DT, a Miller, JH (2005). Úvod do genetickej analýzy. Macmillan.
- Koolman, J., & Röhm, KH (2005). Biochémia: text a atlas. Panamerican Medical Ed.
- Passarge, E. (2009). Genetický text a atlas. Panamerican Medical Ed.