Struktur, fungsi dan biosintesis dexyribosa

The Deoxyribose Sama ada D-2-Desoxirribosa Ia adalah gula lima karbon yang membentuk nukleotida asid deoxyribonucleic (DNA). Gula ini berfungsi sebagai asas bagi kesatuan kumpulan fosfat dan asas nitrogen yang membentuk nukleotida.

Karbohidrat secara umum adalah molekul penting untuk makhluk hidup, mereka memenuhi fungsi yang sangat diperlukan, bukan hanya sebagai molekul dari mana tenaga boleh diekstrak untuk sel, tetapi juga untuk menyusun rantai DNA di mana maklumat genetik dihantar.

Struktur Kimia Deoxyribose (Sumber: Edgar181 [Domain Awam] melalui Wikimedia Commons)

Semua gula atau karbohidrat mempunyai formula umum CNH2non, dalam hal deoxyribose formula kimianya adalah C5H10O4.

Deoxyribose adalah gula yang struktur DNA dan hanya berbeza dari ribosa (gula yang membentuk RNA) di mana ia mempunyai atom hidrogen (-H) dalam karbon 3, sementara itu ribosa mempunyai kumpulan fungsi hidroksil (- OH) kedudukan yang sama.

Oleh kerana persamaan struktur ini, ribosa adalah substrat permulaan yang paling penting untuk sintesis selular gula deoxyribose.

Sel purata mempunyai jumlah RNA hampir 10 kali lebih tinggi daripada DNA, dan pecahan RNA yang dikitar semula, mengalihkan ke arah pembentukan deoxyribose mempunyai sumbangan penting kepada kelangsungan hidup sel.

[TOC]

Struktur

Dexyribose adalah monosakarida yang terdiri daripada lima atom karbon. Oleh itu, ia mempunyai kumpulan Aldehid, oleh itu, ia diklasifikasikan dalam kumpulan Aldopentosa (Aldo, oleh Aldehid dan Pento untuk lima karbon).

Dengan memecahkan komposisi kimia deoxyribose kita boleh mengatakan bahawa:

Ini terdiri daripada lima atom karbon, dalam karbon kedudukan 1 adalah kumpulan aldehid, dalam karbon kedudukan 2 ia mempunyai dua atom hidrogen dan dalam karbon dalam kedudukan 3 ia mempunyai dua substituen yang berbeza, iaitu: kumpulan hidroksil (- oh) dan atom hidrogen.

Ia dapat melayani anda: Hydrocoloid

Karbon dalam kedudukan 4, dan juga dalam kedudukan 3, mempunyai kumpulan OH dan atom hidrogen. Ia melalui atom oksigen kumpulan hidroksil dalam kedudukan ini bahawa molekul dapat memperoleh penyesuaian kitarannya, kerana ia dikaitkan dengan karbon dalam kedudukan 1.

Atom karbon kelima tepu dengan dua atom hidrogen dan terletak di hujung terminal molekul, di luar cincin.

Dalam kumpulan aldehid atom karbon 1 adalah di mana asas nitrogen yang, bersama -sama dengan gula, membentuk nukleosida (nukleotida tanpa kumpulan fosfat) disertai. Dalam oksigen yang dilampirkan pada atom karbon 5 adalah di mana kumpulan fosfat yang membentuk nukleotida bergabung.

Dalam kipas atau helai DNA, kumpulan fosfat karbon 5 nukleotida adalah yang menyertai kumpulan OH karbon dalam kedudukan 3 dari satu lagi deoxyribose milik nukleotida lain, dan sebagainya.

Isomer optik

Antara lima atom karbon yang membentuk rangka utama deoxyribose adalah tiga karbon yang mempunyai empat substituen yang berbeza di setiap sisi mereka. Karbon dalam kedudukan 2 adalah asimetrik berkenaan dengan ini, kerana ia tidak dikaitkan dengan mana -mana kumpulan oh.

Oleh itu, dan mengikut atom karbon ini, deoxyribose dapat dicapai dalam dua "isoforms" atau "isomer optik" yang dikenali sebagai L-desoxyribose dan D. Kedua -dua bentuk boleh ditakrifkan dari kumpulan karbonil di bahagian atas struktur Fisher.

Ia ditetapkan sebagai "d -desexirribosa" kepada semua deoxyribosas di mana kumpulan -OH karbon 2 diatur ke kanan, sementara bentuk "l -disoxyribose" mempunyai kumpulan -OH ke kiri.

Boleh melayani anda: sebatian organik: ciri, klasifikasi, contoh

Bentuk "d" gula, termasuk deoxyribose, adalah yang utama dalam metabolisme organisma.

Fungsi

Desoxyribosa adalah gula yang berfungsi sebagai blok struktur banyak makromolekul penting seperti DNA dan nukleotida tinggi seperti ATP, ADP, AMP, GTP, antara lain.

Perbezaan yang dibentangkan oleh struktur kitaran deoxyribose berkenaan dengan ribosa menjadikan molekul pertama yang lebih stabil.

Ketiadaan atom oksigen dalam karbon 2 menjadikan deoxyribose kurang gula untuk pengurangan, terutama berbanding ribose. Ini sangat penting, kerana ia memberikan kestabilan kepada molekul yang mana ia adalah sebahagian.

Biosintesis

Deoxyribose, seperti ribosa, boleh disintesis dalam badan haiwan dengan laluan yang melibatkan kemerosotan karbohidrat lain (biasanya hexosous seperti glukosa) atau oleh pemeluwapan karbohidrat yang lebih kecil, misalnya).

Dalam kes pertama, iaitu, mendapatkan deoxyribose dari kemerosotan sebatian karbohidrat "unggul", ini mungkin berkat kapasiti metabolik sel untuk melakukan penukaran langsung 5-fosfat yang diperolehi oleh jalan raya Pentosa fosfat dalam ribosa 5-fosfat.

Perbandingan struktur antara ribosa dan deoxyribose (Sumber: Program Pendidikan Genomik [CC oleh 2.0 (https: // creativeCommons.Org/lesen/by/2.0)] melalui Wikimedia Commons)

5-fosfat ribosa boleh dikurangkan kepada 5-fosfat deoxyribose, yang boleh digunakan secara langsung untuk sintesis nukleotida tenaga.

Mendapatkan ribosa dan deoxyribose dari pemeluwapan gula yang lebih kecil telah ditunjukkan dalam ekstrak bakteria, di mana pembentukan deoxyribose telah terbukti dengan kehadiran glyceraldehyde fosfat dan asetaldehida.

Boleh melayani anda: Undang -undang Henry

Bukti yang sama telah diperolehi dalam kajian menggunakan tisu haiwan, tetapi mengeram fruktosa-1-6-biphosphate dan acetaldehid dengan kehadiran asid iodacetic.

Penukaran ribonukleotida ke dexyribonukleotida

Walaupun pecahan kecil atom karbon yang dimaksudkan untuk laluan biosintesis nukleotida diarahkan ke arah biosintesis deoxynucleotides (nukleotida DNA yang memiliki gula kepada deoxyribose), kebanyakannya menuju ke arah pembentukan ribonukleotida.

Oleh itu, deoxyribose terutamanya disintesis dari gula ribosa karatnya).

Oleh itu, langkah pertama sintesis dexinucleotides dari ribonukleotida terdiri daripada pembentukan deoxyribose dari ribosa yang membentuk nukleotida ini.

Untuk melakukan ini, ribosa dikurangkan, iaitu, kumpulan OH dikeluarkan dalam karbon 2 ribosa dan ditukar untuk ion hidrida (atom hidrogen), mengekalkan konfigurasi yang sama.

Rujukan

1. Bernstein, i. Ke., & Manis, D. (1958). Biosintesis deoxyribose dalam Escherichia coli utuh. Jurnal Kimia Biologi, 233(5), 1194-1198.
2. Griffiths, a. J., Wessler, s. R., Lewontin, r. C., Gelbart, w. M., Suzuki, d. T., & Miller, J. H. (2005). Pengenalan kepada Analisis Genetik. Macmillan.
3. Mathews, c. K., Van holde, k. Dan., & Ahern, k. G. (2000). Biokimia. 2000. San Francisco: Benjamincummings.
4. McGeown, m. G., & Malpress, f. H. (1952). Sintesis deoxyribose dalam tisu haiwan. Alam, 170(4327), 575-576.
5. Watson, J. D., & Crick, f. (1953). Struktur untuk asid nukleik deoxyribose.