PIRIMIDINEK: JELLEMZŐK, FELÉPÍTÉS, FUNKCIÓK - BIOLÓGIA - 2026

A pirimidinek ciklikusan nitrogénben gazdag molekulák. Ezek a nukleotidok részét képezik, amelyek viszont a nukleinsavak alapvető szerkezeti alkotóelemei.

A nukleinsavakban való jelenléte mellett a pirimidinek által alkotott nukleotidok fontos szerepet játszanak intracelluláris hírvivőként és részt vesznek a glikogén és foszfolipid bioszintézis útjának szabályozásában.

Forrás: BruceBlaus. A Blausen.com munkatársai (2014). "A Blausen Medical 2014 orvosi galéria". WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI: 10.15347 / wjm / 2014.010. ISSN 2002-4436.

A pirimidin és a purin közötti fő különbség a szerkezetben rejlik: az előbbiek egyetlen gyűrűből állnak, míg az utóbbiokban pirimidin gyűrűt találunk, amely egy imidazolgyűrűhöz kapcsolódik.

A pirimidin-gyűrűk néhány szintetikus gyógyszerben is megtalálhatók, például a barbiturátokban és a HIV kezelésére használt gyógyszerekben.

Jellemzők és felépítés

A pirimidinek olyan aromás kémiai vegyületek, amelyek szerkezete ciklikus (egyetlen gyűrűs) és lapos.

A természetben a legelterjedtebb pirimidinek az uracil (2,4-dihidroxi-pirimidin molekuláris képlet), a citozin (2-hidroxi-4-amino-pirimidin) és a timin (2,4-dihidroxi-5-metil-pirimidin).

A móltömeg 80 g / mol körül van, sűrűsége 1,016 g / cm. Oldódnak vízben, és gyűrűiknek köszönhetően legfeljebb 260 nanométer fényelnyelő tulajdonsággal rendelkeznek.

Jellemzők

-Nukleinsavak szerkezeti blokkjai

A nukleinsavak olyan biopolimerek, amelyek nukleotidoknak nevezett monomerekből állnak. A nukleotidok viszont az alábbiakból állnak: (i) öt széntartalmú cukor, (ii) foszfátcsoport és (iii) nitrogénbázis.

Pirimidinek a DNS-ben és RNS-ben

A nitrogénbázisok lapos gyűrűs vegyületek, amelyek purinokra és pirimidinekre vannak besorolva.

A purikus bázisokkal összehasonlítva a pirimidinek kisebbek (ne feledje, hogy az előbbiek szerkezete két kondenzált gyűrűt tartalmaz, és az egyikük pirimidin-gyűrűt tartalmaz).

Ennek a ténynek következményei vannak a DNS kettős spirál párosításához: stabil szerkezet kialakítása érdekében a purin csak egy pirimidinnel párosul.

Mint már említettük, a természetben a három leggyakoribb pirimidin a következők: uracil, citozin és timin.

Az egyik alapvető különbség a DNS és az RNS között a pirimidin-összetétel, amely felépíti a szerkezetét. Az uracil és a citozin az RNS nukleotidjainak részét képezik. Ezzel szemben a citozin és a timin megtalálhatók a DNS-ben.

Az átviteli RNS-ekben azonban kis mennyiségű timinukleotid található.

A nukleotidokban a pirimidinek az 1. helyzetben levő nitrogénen keresztül kötődnek a ribóz szénatomjához 1.

-Extracelluláris hírvivők

A pirimidineket (és a purineket is) tartalmazó nukleotidok olyan molekulák, amelyek extracelluláris hírvivő szerepet töltenek be. Feladata a különféle funkciók szabályozása a test szinte minden sejtjében.

Ezeket a nukleotidokat felszabadítják a sérült sejtekből, vagy nem litikus úton választhatják el őket, és kölcsönhatásba léphetnek a sejtmembránon levő specifikus receptorokkal.

A specifikus membránreceptorokat P2-receptoroknak nevezzük, és két csoportba sorolhatók: P2Y vagy metabotrop és P2X vagy ionotrop.

- Köztes anyagcsere

A pirimidin nukleotidok részt vesznek más komponensek biológiai szintézisében. Ennek a részvételnek a példája a glikogén és foszfolipid bioszintézis útja.

DNS károsodás

A DNS-molekula egyik leggyakoribb sérülése a pirimidinek szintjén fordul elő, különösen a timerbázisok közötti dimerek kialakulásakor. Vagyis ezeknek a molekuláknak kötés alakul ki.

Ez a DNS által kapott ultraibolya sugárzás (napfény által okozott sugárzás) vagy mutagén ágenseknek való kitettség miatt fordul elő.

Ezeknek a pirimidin-dimereknek a képződése torzítja a DNS kettős hélixét, problémákat okozva a replikációban vagy az átírásban. Az esemény javításáért felelős enzimet fotoláznak nevezik.

Pirimidin metabolizmus

-Szintézis

Áttekintés

A nitrogén bázisok - mind a purinek, mind a pirimidinek - szintézise alapvető elem az életben, mivel ezek a nukleinsavak szintézisének alapanyagai.

A pirimidin-szintézis általános sémája alapvető szempontból különbözik a purinek szintézisétől: a pirimidin-gyűrűt összeállítják, mielőtt a ribóz-5-foszfáthoz rögzítik.

reakciók

A karbamoil-aszpartátnak nevezett molekula tartalmazza az összes elemet (atomot), amely a pirimidin-gyűrű szintéziséhez szükséges. Ezt az aszpartát és egy karbomoil-foszfát közötti kondenzációs reakcióval képezzük.

A karbomoil-foszfát prekurzor a sejt citoplazmájában egy olyan karbamoil-foszfát-szintetáz enzim által katalizált reakció által képződik, amelynek szubsztrátjai szén-dioxid (CO ₂) és ATP. A karbamoil-aszpartát oxidációjával nyert vegyület orotsav.

Kíváncsi, hogy a karbamoil-foszfát-szintetáz egy enzim, amely közös a leírt módon és a karbamid-ciklusban. Tevékenységükkel kapcsolatos egyes aspektusok azonban különböznek egymástól; Például az enzim e verziója glutamint és nem NH3- _at használ nitrogénforrásként.

Miután a gyűrű bezárt, átalakítható más vegyületekké, például uridin-trifoszfáttal (UTP), citidin-trifoszfáttal (CTP) és timidiláttal.

A lebomlás

A pirimidineket érintő katabolikus (vagy bontási) reakciók a májban zajlanak. A purinokkal ellentétben a katabolizmus által termelt anyagok nem képeznek kristályokat felhalmozódásuk során, ami köszvényt okoz azokban a betegekben, akik ezt a hulladékot felhalmozzák.

A keletkező vegyületek szén-dioxid, víz és karbamid. A citozin átjuthat egy másik pirimidinhez (uracil), majd folytathatja a lebomlási utat több intermedierben.

Étrendi követelmények

A pirimidineket, mint a purineket, a sejt olyan mennyiségben szintetizálja, amelyek megfelelnek a sejt követelményeinek. Ez az oka annak, hogy az étrendben nincsenek minimális követelmények a nitrogéntartalmú bázisokra. Amikor azonban ezeket a molekulákat elfogyasztják, a test képes újrafelhasználni azokat.

Irodalom

1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, AD, Lewis, J., Raff, M.,… és Walter, P. (2013). Alapvető sejtbiológia. Garland Science.
2. Cooper, GM és Hausman, RE (2007). A sejt: molekuláris megközelítés. Washington DC, Sunderland, MA.
3. Griffiths, AJ (2002). Modern genetikai elemzés: a gének és a genomok integrálása. Macmillan.
4. Griffiths, AJ, Wessler, SR, Lewontin, RC, Gelbart, WM, Suzuki, DT és Miller, JH (2005). Bevezetés a genetikai elemzésbe. Macmillan.
5. Koolman, J. és Röhm, KH (2005). Biokémia: szöveg és atlasz. Panamerican Medical Ed.
6. Passarge, E. (2009). Genetikai szöveg és atlasz. Panamerican Medical Ed.