PIRIMIDĪNI: RAKSTUROJUMS, STRUKTŪRA, FUNKCIJAS - BIOLOĢIJA - 2025

The Pirimid īna ir cikliski molekulas bagāti ar slāpekli. Tie ir daļa no nukleotīdiem, kas savukārt ir nukleīnskābju pamata strukturālās sastāvdaļas.

Papildus to klātbūtnei nukleīnskābēs, pirimidīnu veidotajiem nukleotīdiem ir svarīga loma kā intracelulāriem sūtītājiem un tie piedalās glikogēna un fosfolipīdu biosintēzes ceļu regulēšanā.

Avots: BruceBlaus. Blausen.com darbinieki (2014). "Blausen Medical 2014 medicīnas galerija". WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI: 10.15347 / wjm / 2014.010. ISSN 2002-4436.

Galvenā atšķirība starp pirimidīnu un purīnu ir struktūrā: pirmos veido viens gredzens, savukārt otrajā mēs atrodam pirimidīnu gredzenu, kas savienots ar imidazola gredzenu.

Pirimidīna gredzeni ir sastopami arī dažās sintētiskās narkotikās, piemēram, barbiturātos un tajās, kuras lieto HIV ārstēšanai.

Raksturojums un uzbūve

Pirimidīni ir aromātiski ķīmiski savienojumi, kuru struktūra ir cikliska (viens gredzens) un plakana.

Visbiežākie pirimidīni dabā ir uracils (molekulārā formula 2,4-dihidroksipirimidīns), citozīns (2-hidroksi-4-aminopirimidīns) un timīns (2,4-dihidroksi-5-metilpirimidīns).

Molārā masa ir aptuveni 80 g / mol, ar blīvumu 1,016 g / cm. Tie šķīst ūdenī, un, pateicoties gredzeniem, tiem piemīt īpašība absorbēt gaismu ne vairāk kā 260 nanometru.

Iespējas

-Nukleīnskābju strukturālie bloki

Nukleīnskābes ir biopolimēri, ko veido monomēri, kurus sauc par nukleotīdiem. Savukārt nukleotīdus veido: (i) piecu oglekļa cukurs, (ii) fosfātu grupa un (iii) slāpekļa bāze.

Pirimidīni DNS un RNS

Slāpekļa bāzes ir plakani cikliski savienojumi, kurus klasificē purīnos un pirimidīnos.

Salīdzinot ar puric bāzes, pirimidīni ir mazāki (atcerieties, ka bijušā struktūra sastāv no diviem kausētiem gredzeniem, un viens no tiem ir pirimidīna gredzens).

Šim faktam ir sekas, kad runa ir par pāra veidošanos DNS dubultā spirālē: lai izveidotu stabilu struktūru, purīni tiek savienoti tikai pārī ar pirimidīnu.

Kā jau minēts iepriekš, trīs dabā visbiežāk sastopamie pirimidīni ir uracils, citozīns un timīns.

Viena no būtiskām atšķirībām starp DNS un RNS ir pirimidīnu sastāvs, kas veido tā struktūru. Uracils un citozīns ir daļa no RNS nukleotīdiem. Turpretī citozīns un timīns ir atrodami DNS.

Tomēr nelielā daudzumā timīna nukleotīdi ir atrodami pārnešanas RNS.

Nukleotīdos pirimidīni saistās ar ribozes 1. oglekli caur slāpekli, kas atrodas 1. pozīcijā.

-Āršūnu kurjeri

Nukleotīdi, kas satur pirimidīnus (un arī purīnus), ir molekulas, kas pilda ārpusšūnu kurjera lomu. Viņi ir atbildīgi par dažādu funkciju regulēšanu praktiski katrā ķermeņa šūnā.

Šie nukleotīdi tiek atbrīvoti no bojātām šūnām vai arī tos var izdalīt ar ne-lītisku ceļu un mijiedarboties ar īpašiem receptoriem uz šūnu membrānas.

Specifiskos membrānas receptorus sauc par P2 receptoriem, un tos klasificē divās grupās: P2Y vai metabotropie un P2X vai jonotropie.

-Vidējais metabolisms

Pirimidīna nukleotīdi ir iesaistīti citu komponentu bioloģiskās sintēzes ceļos. Šīs līdzdalības piemērs ir glikogēna un fosfolipīdu biosintēzes ceļš.

DNS bojājumi

Viens no visizplatītākajiem DNS molekulas bojājumiem rodas pirimidīnu līmenī, īpaši, veidojot dimērus starp timīna bāzēm. Tas ir, starp divām no šīm molekulām veidojas saite.

Tas notiek ultravioletā starojuma (no saules iedarbības) dēļ, ko saņem DNS, vai mutagēnu aģentu iedarbības dēļ.

Šo pirimidīna dimēru veidošanās izkropļo DNS dubulto spirāli, radot problēmas atkārtošanās vai transkripcijas gadījumā. Fermentu, kas atbildīgs par šī notikuma labošanu, sauc par fotolāzi.

Pirimidīna metabolisms

-Sintēze

Pārskats

Slāpekļa bāzu - gan purīnu, gan pirimidīnu - sintēze ir dzīvības pamatelements, jo tās ir izejviela nukleīnskābju sintezēšanai.

Pirimidīna sintēzes vispārējā shēma vienā pamatjēdzienā atšķiras no purīnu sintēzes: pirimidīna gredzens tiek salikts pirms saistīšanas ar ribozes-5-fosfātu.

Reakcijas

Molekulā, ko sauc par karbamoil-aspartātu, ir visi elementi (atomi), kas nepieciešami pirimidīna gredzena sintēzei. To veido kondensācijas reakcija starp aspartātu un karbomoilfosfātu.

Karbomoilfosfāta prekursors veidojas šūnu citoplazmā ar reakciju, ko katalizē enzīma karbamoilfosfāta sintetāze, kuras substrāti ir oglekļa dioksīds (CO ₂ ) un ATP. Savienojums, kas rodas karbamoil-aspartāta oksidācijas rezultātā, ir orotiskā skābe.

Interesanti, ka karbamoilfosfāta sintetāze ir enzīms, kas kopīgs aprakstītajam ceļam un urīnvielas ciklam. Tomēr dažos aspektos, kas saistīti ar viņu darbību, tie atšķiras; Piemēram, šajā enzīma versijā kā slāpekļa avots tiek izmantots glutamīns, nevis NH ₃ .

Kad gredzens ir aizvērts, to var pārveidot par citiem savienojumiem, piemēram, uridīna trifosfātu (UTP), citidīna trifosfātu (CTP) un timidilātu.

Degradācija

Kataboliskas (vai sadalīšanās) reakcijas, kurās iesaistīti pirimidīni, notiek aknās. Atšķirībā no purīniem, vielas, ko rada katabolisms, uzkrājoties neveido kristālus - notikums, kas izraisa podagru pacientiem, kuri uzkrāj šo atkritumu vielu.

Izveidotie savienojumi ir oglekļa dioksīds, ūdens un urīnviela. Citosīns var pāriet uz citu pirimidīnu (uracilu) un pēc tam turpināt sadalīšanās ceļu vairākos starpproduktos.

Diētas prasības

Pirimidīnus, tāpat kā purīnus, šūna sintezē daudzumos, kas atbilst šūnas prasībām. Tieši šī iemesla dēļ uzturā nav minimālo prasību attiecībā uz slāpekļa bāzēm. Tomēr, kad šīs molekulas tiek patērētas, ķermenim ir iespēja tās pārstrādāt.

Atsauces

1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, AD, Lewis, J., Raff, M.,… & Walter, P. (2013). Būtiskā šūnu bioloģija. Garland zinātne.
2. Kūpers, GM un Hausmans, RE (2007). Šūna: molekulārā pieeja. Vašingtona DC, Sunderland, MA.
3. Griffiths, AJ (2002). Mūsdienu ģenētiskā analīze: gēnu un genomu integrēšana. Makmillans.
4. Griffiths, AJ, Wessler, SR, Lewontin, RC, Gelbart, WM, Suzuki, DT, & Miller, JH (2005). Ievads ģenētiskajā analīzē. Makmillans.
5. Koolman, J., & Röhm, KH (2005). Bioķīmija: teksts un atlants. Panamerican Medical Ed.
6. Passarge, E. (2009). Ģenētikas teksts un atlants. Panamerican Medical Ed.