Indhold
DNA og RNA er væsentlige komponenter til levende celler, og begge består af nitrogenholdige baser kendt som "puriner" og "pyrimidiner". Disse baser er også vigtige for den øjeblikkelige lagring af cellulær energi og uden dem mange cellulære processer kunne ikke udføres.
Purine egenskaber
Molekylerne kendt som puriner stammer fra heterocykliske forbindelser, der i praksis aldrig findes i naturen. Guanin, vist på billedet nedenfor, er et purinmolekyle modificeret af en aminogruppe og en iltet keton. Standardpurinerne, der anvendes i højenergibindinger og i DNA / RNA-syntese, er guanin og adenin.
Kendetegn ved pyrimidiner
Pyrimidiner er molekyler afledt af pyrimidin. Ligesom purin er det et heterocyklisk molekyle, der ikke findes i naturen. Cytosin, vist på billedet nedenfor, ligner guanin; det er også modificeret med en aminogruppe og en iltet keton.
Funktioner
Blandt de cellulære funktioner udført af puriner og pyrimidiner fortjener to at blive fremhævet. For det første anvendes puriner adenin og guanin og pyrimidiner cytosin, thymin og uracil til produktion af DNA og RNA. Disse nitrogenholdige baser syntetiseres og er bundet til en gruppe af phosphat og et sukker (deoxyribose); disse monophosphatnukleotider er inkorporeret i voksende tråde af nye DNA'er eller RNA'er under replikation eller transkription. Den anden funktion af pyrimidiner og puriner er den midlertidige lagring af energi. Den mest almindelige form for energi i celler er adenosintriphosphat eller ATP. Frigivelsen af det tredje phosphat danner adenosindiphosphat eller ADP, en ekstremt gunstig reaktion og kan føre til reaktioner, der kræver energi for at komme ind. Guanintriphosphat og guanindiphosphat anvendes af visse enzymer og receptorer som "on / off-knapper", mens cytosintriphosphat og uridintrifosfat anvendes til produktion af biomolekyler.
Baseparring
Purinerne og pyrimidinerne, der anvendes af celler til syntese af nukleotider (adenin, cytosin, guanin, thymin og uracil), har flere atomer, der binder med hydrogen, såsom nitrogen, ilt og hydrogen. Disse molekyler er designet således, at cytosin og guanin danner bindinger af tre hydrogenbindinger, mens adenin og thymin i DNA eller uracil i RNA danner bindinger af to bindinger. Under DNA-replikation danner polymeraserne A-T- og C-G-par med lave fejlrater på grund af effektiviteten af deres hydrogenbindinger. Forkert baseparring opdages hurtigt i henhold til de forkerte parers iboende ustabilitet.
Laboratoriebrug
Triphosphatnukleotider er almindelige ingredienser i flere standard laboratorieprocedurer. En polymerasekædereaktion (PCR) kræver indgang af en blanding af NTP'er til DNA-amplifikation. ATP kan tilsættes til blandingen for at generere en ønsket ugunstig reaktion.
