Stickstoffbasen Was sind, Klassifizierung, Funktionen

Was sind die Stickstoffbasen?

Der Stickstoffbasen Sie sind organische Verbindungen heterocyclisch, reich an Stickstoff. Sie sind Teil der strukturellen Blöcke von Nukleinsäuren und anderen Molekülen von biologischem Interesse, wie Nukleosiden, Dyukleotiden und intrazellulären Botener. Mit anderen Worten, Stickstoffbasen sind Teil der Einheiten, die Nukleinsäuren (RNA und DNA) und die anderen erwähnten Moleküle bilden.

Es gibt zwei Hauptgruppen von Stickstoffbasen: purische Basen oder Purine sowie Pyrimidin- oder Pyrimidinbasen. Adenin und Guanin gehören zur ersten Gruppe, während Timina, Cytosin und Uracil Pyrimidinbasen sind. Im Allgemeinen werden diese Grundlagen mit ihrem ersten Brief bezeichnet: a, g, t, c und u u.

Verschiedene Stickstoffbasen in DNA und RNA.
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DNA -Blöcke sind a, g, t und c. In dieser Basisreihenfolge werden alle für die Konstruktion und Entwicklung eines lebenden Organismus erforderlichen Informationen kodifiziert. In der RNA sind die Komponenten gleich, nur dass das t durch das u ersetzt wird.

Struktur und Klassifizierung

Die Stickstoffbasen sind flache Moleküle des aromatischen und heterocyclischen Typs, die im Allgemeinen aus Purinen oder Pyrimidinen stammen.

Pyrimidinring

Chemische Struktur von Pyrimidin.

Der Pyrimidinring sind heterocyclische aromatische Ringe mit sechs Mitgliedern und mit zwei Stickstoffatomen. Die Atome werden nach der Bedeutung der Taktnadeln nummeriert.

Purinring

Chemische Struktur von Purin.

Der Purinring besteht aus einem Zwei -Rings. Diese neun Atome werden zu einem einzigen Ring verschmolzen.

Der Ring von Pyrimidinen ist ein flaches System, während Purines ein wenig von diesem Muster abweicht. Zwischen dem Imidazol -Ring und dem Pyrimidinring wurde eine leichte Falte oder Falten gemeldet.

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Eigenschaften von Stickstoffbasen

Aromatizität

In organischer Chemie, a aromatischer Ring Es ist definiert als ein Molekül. Die Mobilität von Elektronen im Ring verleiht dem Molekül Stabilität -wenn wir es mit demselben Molekül vergleicht, aber mit den festen Elektronen in den Doppelbindungen.

Die aromatische Natur dieses Ringssystems gibt ihnen die Fähigkeit, ein Phänomen namens Ceto-Enol Tautomeía zu erleben.

UV -Lichtabsorption

Eine andere Eigenschaft von Purinen und Pyrimidinen ist ihre Fähigkeit, UV -Licht stark absorbieren (UV -Licht). Dieses Absorptionsmuster ist eine direkte Folge der Aromatizität seiner heterocyclischen Ringe.

Das Absorptionsspektrum hat ein Maximum nahe 260 nm. Forscher verwenden dieses Muster, um die DNA -Menge in ihren Proben zu quantifizieren.

Wasserlöslichkeit

Dank des starken aromatischen Charakters der stickstoffhaltigen Basen sind diese Moleküle im Wasser praktisch unlöslich.

Wie pumpen stickstoffhaltige Basen zusammen?

Auf einer Wasserstoffbrücke haben zwei elektronegative Atome ein Proton zwischen den Basen. Für die Bildung einer Wasserstoffbrücke ist die Teilnahme eines Wasserstoffatoms mit einer leichten positiven Belastung und eines Akzeptors mit einer kleinen negativen Belastung erforderlich.

Die Brücke bildet sich zwischen a h und einem o. Diese Verbindungen sind schwach und müssen sein, da die DNA leicht geöffnet werden muss, um sie zu replizieren.

Chargoff -Regel

Die Basenpaare bilden die Wasserstoffbrücken nach dem folgenden Purin-Pyimidin-Paarungsmuster, das als Chargoff-Regel bekannt ist: Guanina schaut mit Timina mit Cytosin und Adenin auf.

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Das GC -Paar bildet drei Dreier Wasserstoff untereinander, während das Athe at nur durch zwei Brücken verbunden ist. Daher können wir vorhersagen, dass eine DNA mit höherem GC -Gehalt stabiler ist.

Jede der Ketten (oder die Handläufe in unserer Analogie) laufen in entgegengesetzte Richtungen: Ein 5 '→ 3' und der andere 3 '→ 5'.

Funktionen der Stickstoffbasen

Strukturblöcke von Nukleinsäuren

Organische Wesen haben eine Art von Biomolekülen, die als Nukleinsäuren bezeichnet werden. Dies handelt. Sie werden in zwei Grundtypen eingeteilt, DNA und RNA.

Jedes Nukleotid wird durch eine Phosphatgruppe, ein Zucker (vom Desoxyribose -Typ in der DNA und Ribose in der RNA) und einer der fünf stickstoffhaltigen Basen gebildet: a, t, g, c und 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. Wenn die Phosphatgruppe nicht vorhanden ist, wird das Molekül als Nukleosid bezeichnet.

In DNA

DNA ist das genetische Material der Lebewesen (mit Ausnahme einiger Viren, die ARN hauptsächlich verwenden). Mit dem Code der 4 Basen hat die DNA die Sequenz für alle Proteine, die in den Organismen existieren, zusätzlich zu Elementen, die die Expression desselben regulieren.

In RNA

Wie DNA ist RNA ein Nukleotidpolymer, mit der Ausnahme, dass die T -Basis durch die U ersetzt wird. Dieses Molekül erfolgt in Form einer einfachen Bande und erfüllt eine breite Palette biologischer Funktionen.

Strukturblöcke von Nukleosiden -Triposphaten

Die stickstoffhaltigen Basen sind Teil der Tryphosphat -Nukleoside, einem Molekül, das wie DNA und RNA von biologischem Interesse ist. Neben der Basi.

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Autakoid

Obwohl die meisten Nukleoside eine signifikante biologische Aktivität haben, ist Adenosin eine deutliche Ausnahme bei Säugetieren. Dies funktioniert als Autakoid, analog zu einem "lokalen Hormon" und als Neuromodulator.

Dieses Nukleosid zirkuliert frei durch den Blutkreislauf und wirkt lokal mit unterschiedlichen Auswirkungen auf die Verdünnung von Blutgefäßen, die Kontraktionen der glatten Muskeln, neuronale Entladungen, die Freisetzung von Neurotransmitter und im Stoffwechsel der Fetts. Es hängt auch mit der Herzfrequenzregulierung zusammen.

Strukturblöcke der regulatorischen Elemente

Eine wichtige Menge gemeinsamer Stoffwechselwege in Zellen haben Regulationsmechanismen, die auf ATP-, ADP- und AMP -Spiegeln basieren. Die letzten beiden Moleküle haben die gleiche Struktur des ATP, aber sie haben ein bzw. zwei Phosphatgruppen verloren.

Strukturblöcke von Coenzymen

In mehreren Schritten der Stoffwechselwege können Enzyme nicht allein wirken. Sie brauchen zusätzliche Moleküle, um ihre Funktionen zu erfüllen. Diese Elemente werden als Coenzyme oder COSUustratos bezeichnet, was letztere am besten geeignet ist, da Coenzyme nicht katalytisch aktiv sind.

Bei diesen katalytischen Reaktionen müssen Elektronen oder eine Gruppe von Atomen auf ein anderes Substrat übertragen werden. Die Hilfsmoleküle, die an diesem Phänomen teilnehmen.

Stickstoffbasen sind Strukturelemente dieser Cofaktoren. Zu den bekanntesten gehören Pyrimidin -Nukleotide (NAD⁺, NADP⁺), Fmn, fad und das coenzym zu. Diese beteiligen sich an sehr wichtigen Stoffwechselwegen wie Glykolyse, Krebszyklus, Photosynthese unter anderem.

Verweise

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