Biologi

Ciri -ciri, Struktur, Latihan dan Fungsi Guanina

Ciri -ciri, Struktur, Latihan dan Fungsi Guanina

The Guanina Ia adalah asas nitrogen yang berfungsi untuk biosintesis guanile 5'-monophosphate. Kedua -dua bahan masing -masing adalah sebahagian daripada RNA dan DNA, yang menyimpan maklumat genetik sel.

Asid ribonukleik (RNA) dan asid deoxyribonucleic (DNA) dibentuk oleh nukleotida, yang dibentuk oleh asas nitrogen yang dilekatkan pada gula dan kumpulan fosfat.

Sumber: Neurotoger [Domain Awam]

Guanine, sebagai tambahan kepada menjadi sebahagian daripada asid nukleik, dalam monophosphate, diphosphate dan tiga fasa nukleosida (GMP, KDNK dan GTP) mengambil bahagian dalam proses seperti metabolisme tenaga, terjemahan isyarat intraselular, fisiologi photoreceptor dan fusion vesicles dan fusion vesicles dan fusion vesicle vesicles.

[TOC]

Struktur kimia

Struktur kimia guanine (2-amino-6-hydroxipurine) adalah cincin purine heterosiklik, yang terdiri daripada sistem dua cincin bersatu: satu cincin adalah pyrimidine dan cincin lain adalah imidazole.

Cincin guanin heterosiklik rata dan dengan beberapa pautan konjugasi berganda. Di samping itu, ia mempunyai dua bentuk tautomerik, bentuk keto dan enol, antara kumpulan C-1 dan n-6.

Ciri -ciri

Ciri -ciri guanine adalah seperti berikut:

- Guanine adalah bahan apolar. Ia tidak larut dalam air, tetapi larut dalam penyelesaian asid atau pangkalan yang kuat.

- Ia boleh diasingkan sebagai pepejal putih, dengan formula empirikal c5H5N5Atau, dan berat molekul 151.3 g/mol.

- Harta penyerapan cahaya pada 260 nm DNA adalah disebabkan, sebahagiannya, kepada struktur kimia guanine.

- Dalam DNA, guanine membentuk tiga ikatan hidrogen. Kumpulan Carbonyl C-6 adalah penerima penghubung hidrogen, kumpulan N-1 dan kumpulan amino C-2 adalah penderma ikatan hidrogen.

Atas sebab ini, lebih banyak tenaga diperlukan untuk memecahkan hubungan antara guanine dan sitosin, daripada adenin dengan timin, kerana tork terakhir dikaitkan oleh hanya dua jambatan hidrogen.

Boleh melayani anda: elektroforesis: asas, teknik, apa itu, contohnya

- Di dalam sel, ia sentiasa menjadi sebahagian daripada asid nukleik atau sebagai GMP, KDNK dan GTP, tidak pernah dalam bentuk bebas mereka.

Biosintesis

Molekul guanine, seperti purin lain, disintesis daripada Novo Dari 5-phosphoribosyl-1-pyrophosphate (PRPP), oleh reaksi enzim yang dipangkin.

Langkah pertama terdiri daripada penambahan kumpulan amino, dari glutamin, ke PRPP dan membentuk 5-phosphoribosylamine (PRA).

Selanjutnya, dalam urutan yang teratur, penambahan glisin, aspartat, glutamin, membentuk dan karbon dioksida ke PRA berlaku. Dengan cara ini, metabolit perantaraan yang dipanggil inosina 5'-monophosphate (IMP) terbentuk.

Semasa proses ini, tenaga bebas hidrolisis ATP (adenosine 5'-triffosphate) digunakan, yang menghasilkan ADP (adenosine 5'-diaphypho) dan PI (fosfat bukan organik).

Pengoksidaan yang tidak terkawal di NAD+ (Nicotinamide dan adenine dinucleotide), menghasilkan Xantine 5'-monophosphate (XMP). Penambahan seterusnya kumpulan amino ke XMP menghasilkan molekul guanilaato.

Peraturan biosintesis guanilaato dilakukan pada mulanya, ketika PRA dibentuk, dan pada akhirnya, ketika pengoksidaan impe terjadi. Peraturan berlaku melalui maklum balas negatif: Nukleotida GMP menghalang enzim di kedua -dua peringkat.

Semasa degradasi metabolik nukleotida, pangkalan nitrogen dikitar semula. GMP dibentuk oleh phosphoribosyltransferase enzim hipoksantin, memindahkan kumpulan fosribosil dari PRPP ke guanine.

Fungsi

Kerana guanine tidak dijumpai dalam bentuk bebasnya, fungsinya dikaitkan dengan GMP, KDNK dan GTP. Sebahagian daripada mereka disebut di bawah:

- 5'-Triffosphate (GTP) Guanosine bertindak sebagai takungan tenaga bebas. Kumpulan gamma fosfat GTP boleh dipindahkan ke adenosine 5'-trifosphate (ADP), untuk membentuk ATP. Reaksi ini boleh diterbalikkan, dan dipangkin oleh kinase diphosphate nukleosid.

Boleh melayani anda: beta galactosidase: ciri, struktur, fungsi

- GMP adalah bentuk nukleotida yang paling stabil yang mengandungi guanina. Melalui hidrolisis, GMP membentuk GMP Cyclic (GMPC), yang merupakan utusan kedua semasa papan tanda intrasel, di jalan terjemahan. Contohnya, dalam fooreceptor dan sel -sel chemiorreceptor bau.

- GMPC mengambil bahagian dalam kelonggaran saluran darah otot licin, semasa biosintesis nitrik oksida di sel endothelium.

- GTP Gamma Fosfat Hidrolisis Berkhidmat sebagai Sumber Tenaga Bebas untuk Biosintesis Protein dalam Ribosom.

- Enzim helikase memerlukan tenaga bebas hidrolisis GTP untuk memisahkan kipas DNA berganda, semasa replikasi dan transkripsi DNA.

- Dalam neuron hippocampus, tindakan saluran natrium yang bergantung kepada voltan dikawal oleh hidrolisis GTP kepada KDNK.

Penyakit berkaitan

Tahap asid darah dan air kencing yang tinggi telah dikaitkan dengan tiga kecacatan metabolik yang berbeza, yang akan kita lihat di bawah.

Sindrom Lesch-Nyhan

Ia dicirikan oleh kekurangan HPRT (hypoxantine-guaddibosyl transferase), enzim penting untuk kitar semula hypoxantine dan guanine. Dalam kes ini, ia meningkatkan tahap PRPP dan tidak membentuk IMP dan GMP, dua pengawal selia penting peringkat sintesis purin awal. Semua ini nikmat biosintesis daripada Novo daripada purin.

Aktiviti PRPP ditambah synthase

Ini menghasilkan peningkatan tahap PRPP. Metabolit ini bertindak sebagai pengaktifan gutamine PRPP-amidotranferase, yang bertanggungjawab untuk sintesis 5-phosphoribosyllamine, meningkatkan biosintesis daripada Novo purin.

Boleh melayani anda: sphingomyeline: apakah, struktur, fungsi, sintesis

Sindrom Von Gierke

Ia adalah penyakit yang berkaitan dengan jenis penyimpanan glikogen I. Pesakit yang menderita sindrom ini mempunyai glukosa 6-fosfatase yang cacat. Ini menghasilkan peningkatan tahap glukosa 6-fosfat, yang berfungsi untuk sintesis ribosa 5-fosfat, melalui pentos fosfat.

Ribosa 5-fosfat adalah metabolit permulaan untuk biosintesis PRPP. Sama dengan dua kes sebelumnya, ini membawa kepada peningkatan biosintesis daripada Novo daripada purin.

Peningkatan asid urik dalam darah dan air kencing menyebabkan gejala yang biasanya dikenali sebagai gout. Dalam kes sindrom Lesch Nyhan, pesakit benar -benar kekurangan aktiviti enzim HPRP, yang membawa kepada manifestasi gejala lain yang termasuk lumpuh dan kelemahan mental.

Gen HPRP terdapat pada kromosom X. Oleh itu, mutasi dalam gen ini mempengaruhi lelaki. Tidak ada rawatan untuk merawat masalah neurologi. Gejala yang berkaitan dengan peningkatan asid urik dirawat dengan allopurinol.

Rujukan

  1. Dawson, r. et al. 1986. Data untuk penyelidikan biokimia. Clarendon Press, Oxford.
  2. Horton, R; Moran, L; Scrimgeour, g; Perry, m. Dan Rawn, D. 2008. Prinsip Biokimia. Edisi ke -4. Pendidikan Pearson.
  3. Mathews, Van Holde, Ahern. 2001. Biokimia. Edisi ke -3.
  4. Murray, r; Granner, D; Mayes, ms. Dan Rodwell, v. 2003. Biokimia Illustrated Harper. Edisi ke -26. Syarikat McGraw-Hill.
  5. Nelson, DL dan Cox, m. 1994. Lehninger. Prinsip Biokimia. Edisi ke -4. Ed Omega.
  6. Sigma-Aldrich. 2019. Lembaran Kimia Guanine. Alamat Web Wide Word: Sigmaaldrich.com.