Nitrogen Pangkalan Apa, Klasifikasi, Fungsi

Apakah pangkalan nitrogen?

The Pangkalan nitrogen Mereka adalah sebatian organik heterosiklik, kaya dengan nitrogen. Mereka adalah sebahagian daripada blok struktur asid nukleik dan molekul lain kepentingan biologi, seperti nukleosida, dyucleotides dan utusan intraselular. Dalam erti kata lain, pangkalan nitrogen adalah sebahagian daripada unit yang membentuk asid nukleik (RNA dan DNA) dan molekul lain yang disebutkan.

Terdapat dua kumpulan utama pangkalan nitrogen: pangkalan purik atau purin dan pangkalan pyrimidine atau pyrimidine. Adenine dan guanine tergolong dalam kumpulan pertama, manakala Timina, sitosin dan uracil adalah pangkalan pyrimidine. Umumnya pangkalan ini dilambangkan oleh huruf pertama mereka: a, g, t, c dan u.

Asas nitrogen yang berbeza dalam DNA dan RNA.
Sumber: Pengguna: Sponktranslation: Pengguna: JCFidy [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/3.0)]

Blok DNA adalah A, G, T dan C. Dalam urutan asas ini, semua maklumat yang diperlukan untuk pembinaan dan pembangunan organisma hidup dikodifikasikan. Dalam RNA, komponen adalah sama, hanya bahawa t digantikan oleh u.

Struktur dan klasifikasi

Pangkalan nitrogen adalah molekul rata, jenis aromatik dan heterosiklik yang umumnya berasal dari purin atau pirimidin.

Cincin pyrimidine

Struktur kimia pirimidin.

Cincin pirimidin adalah cincin aromatik heterosiklik dengan enam ahli dan dengan dua atom nitrogen. Atom -atom bernombor berikutan makna jarum jam.

Cincin purin

Struktur Kimia Purine.

Cincin Purin terdiri daripada sistem dua -rings: satu berstruktur sama dengan cincin pyrimidine dan satu lagi yang serupa dengan cincin imidazole. Sembilan atom ini digabungkan ke dalam satu cincin.

Cincin Pyrimidines adalah sistem rata, sementara purin menyimpang sedikit dari corak ini. Antara cincin imidazol dan cincin pyrimidine sedikit lipatan atau kedutan telah dilaporkan.

Boleh melayani anda: sismonetia

Sifat asas nitrogen

Aromatik

Dalam kimia organik, a cincin aromatik Ia ditakrifkan sebagai molekul yang elektron ikatan berganda mempunyai peredaran bebas dalam struktur kitaran. Mobiliti elektron di dalam cincin memberikan kestabilan kepada molekul -jika kita membandingkannya dengan molekul yang sama -tetapi dengan elektron tetap dalam ikatan berganda.

Sifat aromatik sistem cincin ini memberi mereka keupayaan untuk mengalami fenomena yang disebut ceto-enol tautomeía.

Penyerapan cahaya UV

Satu lagi harta purin dan pirimidin adalah keupayaan mereka untuk menyerap cahaya ultraviolet dengan kuat (cahaya UV). Corak penyerapan ini merupakan akibat langsung dari aromatik cincin heterosikliknya.

Spektrum penyerapan mempunyai maksimum hampir 260 nm. Penyelidik menggunakan corak ini untuk mengukur jumlah DNA dalam sampel mereka.

Kelarutan air

Terima kasih kepada watak aromatik yang kuat dari pangkalan nitrogen, molekul ini hampir tidak larut di dalam air.

Bagaimana Pangkalan Nitrogen Mate?

Di jambatan hidrogen, dua atom elektronegatif berkongsi proton antara pangkalan. Untuk pembentukan jambatan hidrogen, penyertaan atom hidrogen dengan sedikit beban positif dan penerima dengan beban negatif kecil diperlukan.

Jambatan terbentuk antara H dan O O. Pautan ini lemah, dan mesti, kerana DNA mesti dibuka dengan mudah untuk meniru.

Peraturan Chargoff

Pasangan asas membentuk jambatan hidrogen berikutan corak mengawan purine-pyimidine berikut yang dikenali sebagai Peraturan Chargoff: Guanina melihat dengan sitosin dan adenine dengan Timina.

Boleh melayani anda: histidine: ciri, struktur, fungsi, makanan

Pasangan GC membentuk tiga boleh hidrogen di antara mereka, sementara athe di dikaitkan hanya oleh dua jambatan. Oleh itu, kita dapat meramalkan bahawa DNA dengan kandungan GC yang lebih tinggi akan lebih stabil.

Setiap rantai (atau handrails dalam analogi kami), berjalan dalam arah yang bertentangan: satu 5 '→ 3' dan yang lain 3 '→ 5'.

Fungsi asas nitrogen

Blok struktur asid nukleat

Makhluk organik mempunyai jenis biomolekul yang disebut asid nukleik. Ini adalah polimer saiz yang besar yang terbentuk daripada monomer berulang: nukleotida, bersatu dengan pautan khas, yang dipanggil ikatan phosphodiéster. Mereka diklasifikasikan kepada dua jenis asas, DNA dan RNA.

Each nucleotide is formed by a phosphate group, a sugar (of the deoxyribose type in the DNA and ribose in the RNA), and one of the five nitrogenous bases: a, t, g, c and u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u. Apabila kumpulan fosfat tidak hadir, molekul dipanggil nukleosida.

Dalam DNA

DNA adalah bahan genetik makhluk hidup (kecuali beberapa virus yang menggunakan ARN terutamanya). Menggunakan kod 4 pangkalan, DNA mempunyai urutan untuk semua protein yang wujud dalam organisma, sebagai tambahan kepada unsur -unsur yang mengawal ekspresi yang sama.

Dalam RNA

Seperti DNA, RNA adalah polimer nukleotida, dengan pengecualian bahawa asas t digantikan oleh u. Molekul ini dalam bentuk band yang mudah dan memenuhi pelbagai fungsi biologi.

Blok struktur nukleosida triposfat

Pangkalan nitrogen adalah sebahagian daripada nukleosida tryphosphates, molekul yang, seperti DNA dan RNA, adalah kepentingan biologi. Sebagai tambahan kepada pangkalan, ia dibentuk oleh pentos dan tiga kumpulan fosfat bersama -sama dengan satu sama lain melalui pautan tenaga yang tinggi.

Boleh melayani anda: pengguna sekunder

Autacoid

Walaupun kebanyakan nukleosida tidak mempunyai aktiviti biologi yang signifikan, adenosin adalah pengecualian yang ketara dalam mamalia. Ini berfungsi sebagai autakoid, sama dengan "hormon tempatan" dan sebagai neuromodulator.

Nukleosida ini beredar dengan bebas melalui aliran darah dan bertindak secara tempatan, dengan pelbagai kesan pada peleburan saluran darah, kontraksi otot licin, pelepasan neuron, pelepasan neurotransmitter dan dalam metabolisme lemak. Ia juga berkaitan dengan peraturan denyutan jantung.

Blok struktur unsur pengawalseliaan

Jumlah penting jalur metabolik yang biasa dalam sel mempunyai mekanisme peraturan berdasarkan tahap ATP, ADP dan AMP. ETAS Dua molekul terakhir mempunyai struktur ATP yang sama, tetapi mereka telah kehilangan satu dan dua kumpulan fosfat.

Blok struktur koenzim

Dalam pelbagai langkah jalur metabolik, enzim tidak boleh bertindak sendirian. Mereka memerlukan molekul tambahan untuk memenuhi fungsi mereka; Unsur -unsur ini dipanggil koenzim atau kosustratos, yang merupakan istilah yang paling sesuai, kerana koenzim tidak aktif secara pemangkin.

Dalam tindak balas pemangkin ini, terdapat keperluan untuk memindahkan elektron atau kumpulan atom ke substrat lain. Molekul tambahan yang mengambil bahagian dalam fenomena ini adalah koenzim.

Pangkalan nitrogen adalah unsur -unsur struktur dari cofactors ini. Antara yang paling diiktiraf ialah nukleotida pyrimidine (NAD⁺, NADP⁺), Fmn, fad dan koenzim ke. Ini mengambil bahagian dalam laluan metabolik yang sangat penting, seperti glikolisis, kitaran Krebs, fotosintesis, antara lain.

Rujukan

1. Alberts, b., Bray, d., Hopkin, k., Johnson, a. D., Lewis, J., Raff, m.,... & Walter, p. (2013). Biologi sel penting. Sains Garland.
2. Cooper, g. M., & Hausman, r. Dan. (2007). Sel: pendekatan molekul. Washington, DC, Sunderland, MA.