Obsah
DNA a RNA sú základnými zložkami živých buniek, z ktorých obe sú zložené z dusíkatých báz známych ako puríny a pyrimidíny, ktoré sú tiež základom pre okamžité uskladnenie bunkovej energie a bez nich mnoho bunkové procesy sa nemohli uskutočniť.
Charakteristika purínov
Molekuly známe ako puríny sú odvodené od heterocyklických zlúčenín, ktoré sa v praxi nikdy nenachádzajú v prírode. Guanín, znázornený na obrázku nižšie, je purínová molekula modifikovaná aminoskupinou a okysličeným ketónom. Štandardné puríny používané vo vysokoenergetických väzbách a syntéze DNA / RNA sú guanín a adenín.
Charakteristiky pyrimidínov
Pyrimidíny sú molekuly odvodené od pyrimidínu. Podobne ako purín je to heterocyklická molekula, ktorá sa nenachádza v prírode. Cytozín, znázornený na obrázku nižšie, je podobný guanínu; je tiež modifikovaný aminoskupinou a okysličeným ketónom.
funkcie
Medzi bunkovými funkciami vyvolanými purínmi a pyrimidínmi si zaslúžia pozornosť dve. Najprv sa na produkciu DNA a RNA používajú puríny adenín a guanín a pyrimidíny cytozín, tymín a uracil. Tieto dusíkaté bázy sa syntetizujú a viažu na fosfátovú skupinu a cukor (deoxyribóza); takéto monofosfátové nukleotidy sú začlenené do zvyšujúcich sa radov nových DNA alebo RNA počas replikácie alebo transkripcie. Druhou funkciou pyrimidínov a purínov je dočasné uskladnenie energie. Najbežnejšou formou energie v bunkách je adenozíntrifosfát alebo ATP. Uvoľňovanie tretieho fosfátu tvorí adenozíndifosfát alebo ADP, čo je mimoriadne priaznivá reakcia a môže viesť k reakciám, ktoré vyžadujú vstup energie. Guaníntrifosfát a guaníndifosfát používajú niektoré enzýmy a receptory ako "zapnuté / vypnuté", zatiaľ čo cytosín trifosfát a uridín trifosfát sa používajú pri výrobe biomolekúl.
Párovanie báz
Puríny a pyrimidíny používané bunkami na syntézu nukleotidov (adenín, cytozín, guanín, tymín a uracil) majú niekoľko atómov, ktoré sa viažu s vodíkom, ako je dusík, kyslík a vodík. Tieto molekuly sú označené tak, že cytozín a guanín tvoria väzby troch vodíkových väzieb, zatiaľ čo adenín a tymín v DNA alebo uracil v RNA tvoria väzby dvoch mostíkov. Počas replikácie DNA tvoria polymerázy páry A-T a C-G s nízkou chybovosťou v dôsledku účinnosti ich vodíkových väzieb. Nesprávne párovanie báz sa rýchlo zistí podľa vlastnej nestability nesprávnych párov.
Laboratórne použitie
Nukleotid trifosfáty sú bežné zložky v rôznych štandardných laboratórnych postupoch. Polymerázová reťazová reakcia (PCR) vyžaduje vstup zmesi NTP na amplifikáciu DNA. K zmesi sa môže pridať ATP, aby sa vytvorila požadovaná nežiaduca reakcia.
