Dexyrbosa -struktur, funktioner och biosyntes

De deoxyrbos antingen D-2-desoxirribosa Det är ett fem -kolsocker som komponerar nukleotiderna av deoxyribonukleinsyra (DNA). Detta socker fungerar som grund för föreningen av fosfatgruppen och kvävebasen som utgör nukleotiderna.

Kolhydrater i allmänhet är väsentliga molekyler för levande varelser, de uppfyller olika nödvändiga funktioner, inte bara som molekyler från vilka energi kan extraheras för celler, utan också för att strukturera DNA -kedjor genom vilka genetisk information överförs överföras.

Kemisk struktur av deoxyribos (källa: edgar181 [public domain] via Wikimedia Commons)

Alla sockerarter eller kolhydrater har den allmänna formeln CNH2NON, i fallet med deoxyribos dess kemiska formel är C5H10O4.

Deoxyribos är sockret som strukturerar DNA och skiljer sig bara från ribosen (sockret som komponerar RNA) där det har en väteatom (-H) i kol 3, under tiden har ribosen en hydroxylfunktionell grupp (- OH) i samma position.

På grund av denna strukturella likhet är Ribose det viktigaste startsubstratet för cellulär syntes av deoxyribososger.

En genomsnittlig cell har en mängd RNA nästan 10 gånger högre än för DNA, och RNA -fraktionen som återvinns, avledande mot bildandet av deoxyribos har ett viktigt bidrag till cellernas överlevnad.

[TOC]

Strukturera

Dexyribos är en monosackarid som består av fem kolatomer. Den har en aldehydgrupp, därför klassificeras den inom Aldopentosa -gruppen (Aldo, av Aldehyd och Pento för de fem kolhydrater).

Genom att bryta ner den kemiska sammansättningen av deoxyribos kan vi säga att:

Detta består av fem kolatomer, i kolet i position 1 är aldehydgruppen, i koldioxidkolet 2 har det två väteatomer och i kolet i position 3 har det två olika substituenter, nämligen: en hydroxylgrupp (- OH) och en väteatom.

Det kan tjäna dig: hydrokoloid

Kol i position 4, liksom i position 3, har en OH -grupp och en väteatom. Det är genom syreatomen i hydroxylgruppen i denna position att molekylen kan få sin cykliska konformation, eftersom den är kopplad till kol i position 1.

Den femte kolatomen är mättad med två väteatomer och är belägen vid molekylens terminala ände, utanför ringen.

I aldehydgruppen för kolatomen är där kvävebaserna som tillsammans med sockret bildar nukleosiderna (nukleotider utan fosfatgruppen). I syre som är fäst vid kolatomen 5 är där fosfatgruppen som bildar nukleotiderna.

I en DNA -propeller eller sträng är kolfosfatgruppen 5 i en nukleotid den som ansluter sig till OH -gruppen av kolet i position 3 i en annan deoxyribos som tillhör en annan nukleotid, och så vidare.

Optiska isomerer

Bland de fem kolatomerna som utgör huvudskelettet av deoxyribos finns tre kol som har fyra olika substituenter på var och en av sina sidor. Kol i position 2 är asymmetriskt med avseende på dessa, eftersom det inte är kopplat till någon grupp OH.

Därför, och enligt denna kolatom, kan deoxyribos uppnås i två "isoformer" eller "optiska isomerer" som kallas L-desoxyribose och D. Båda formerna kan definieras från karbonylgruppen högst upp i Fishers struktur.

Det är betecknat som "d -desexirribosa" till alla deoxyribosas där gruppen -OH kol 2 är ordnat till höger, medan formerna "l -disoxyribos" har gruppen -OH till vänster.

Kan tjäna dig: Organiska föreningar: Egenskaper, klassificering, exempel

"D" -formen av sockerarter, inklusive deoxyribos, är dominerande i metabolismen av organismer.

Funktioner

Desoxyribosa är ett socker som fungerar som ett strukturellt block av många viktiga makromolekyler såsom DNA och högenergi nukleotider såsom ATP, ADP, AMP, GTP, bland andra.

Skillnaden som presenteras av den cykliska strukturen för deoxyribos med avseende på ribosa gör den första till en mycket mer stabil molekyl.

Frånvaron av syreatomen i kol 2 gör deoxyribos till en mindre socker benägen att minska, särskilt jämfört med ribos. Detta är av stor betydelse, eftersom det ger stabilitet för de molekyler som den är en del.

Biosyntes

Deoxyribos, som ribos, kan syntetiseras i kroppen av ett djur genom rutter som involverar nedbrytning av andra kolhydrater (vanligtvis hexosous såsom glukos) eller av mindre kolhydratkondensation, till exempel).

I det första fallet, det vill säga att erhålla deoxyribos från nedbrytningen av "överlägsen" kolhydratföreningar, är detta möjligt tack vare cellernas metaboliska kapacitet att utföra den direkta omvandlingen av den ribulösa 5-fosfat som erhålls av vägen till vägen till vägen Pentosfosfat i ribos 5-fosfat.

Strukturell jämförelse mellan ribos och deoxyribos (källa: Genomics Education Program [CC av 2.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenser/av/2.0)] via Wikimedia Commons)

5-fosfatribbor kan därefter reduceras till 5-fosfat deoxyribos, som kan användas direkt för energin nukleotidsyntes.

Att erhålla ribos och deoxyribos från kondensation av mindre sockerarter har visats i bakteriella extrakt, där bildningen av deoxyribos har bevisats i närvaro av glyceraldehydfosfat och acetaldehyd.

Kan tjäna dig: Henrys lag

Liknande bevis har erhållits i studier med hjälp av djurvävnader, men inkubering av fruktos-1-6-bifosfat och acetaldehyd i närvaro av iodaättiksyra.

Ribonukleotideromvandling till dexyribonukleotider

Även om små fraktioner av kolatomer avsedda för nukleotidbiosyntesvägar riktas mot biosyntesen av deoxynukleotider (DNA -nukleotider som har som socker för deoxyriboset), är de flesta huvudsakligen på väg mot bildningen av ribonukleotider.

Följaktligen syntetiseras deoxyribos huvudsakligen från dess rost ribos socker).

Således består det första steget i syntesen av dexinukleotider från ribonukleotider i bildningen av deoxyribos från ribosen som komponerar dessa nukleotider.

För att göra detta reduceras ribosen, det vill säga OH -gruppen avlägsnas i kol 2 i ribosen och byts mot en hydridjon (en väteatom) och behåller samma konfiguration.

Referenser

1. Bernstein, jag. TILL., & Söt, D. (1958). Biosyntes av deoxyribos i intakt Escherichia coli. Journal of Biologic Chemistry, 233(5), 1194-1198.
2. Griffiths, a. J., Wessler, s. R., Lewontin, r. C., Gelbart, w. M., Suzuki, D. T., & Miller, J. H. (2005). En introduktion till genetisk analys. Macmillan.
3. Mathews, C. K., Van Holde, K. OCH., & Ahern, K. G. (2000). Biokemi. 2000. San Francisco: Benjamincummings.
4. McGeown, M. G., & Malpress, f. H. (1952). Syntes av deoxyribos i djurvävnader. Natur, 170(4327), 575-576.
5. Watson, J. D., & Crick, f. (1953). En struktur för deoxyribos nukleinsyra.