bendrumas
Azoto bazės yra aromatiniai heterocikliniai organiniai junginiai, turintys azoto atomų, kurie dalyvauja formuojant nukleotidus.
Azoto bazės, pentozės (ty cukraus, turinčio 5 anglies atomus) ir fosfatų grupės, nukleotidų, vaisiai yra molekuliniai vienetai, sudaryti iš DNR ir RNR nukleino rūgščių.
DNR metu azoto bazės yra: adeninas, guaninas, citozinas ir timinas; RNR jie yra tokie patys, išskyrus timiną, kurio vietoje yra azoto bazė, vadinama uracilu.
Skirtingai nuo RNR, DNR azoto bazės sudaro poras arba bazinės poros. Tokio suporavimo buvimas yra galimas, nes DNR turi dvigubos grandinės nukleotidų struktūrą.
Genų ekspresija priklauso nuo azoto bazių sekos kartu su DNR nukleotidais.
Kokios yra azoto bazės?
Azoto bazės yra organinės molekulės, turinčios azotą, kurios dalyvauja formuojant nukleotidus .
Nukleotidai, sudaryti iš kiekvieno azoto pagrindo, cukraus su 5 anglies atomais (pentoze) ir fosfatų grupe, yra molekuliniai vienetai, sudaryti iš DNR ir RNR nukleino rūgščių .
Nukleino rūgštys DNR ir RNR yra biologinės makromolekulės, nuo kurių priklauso gyvos būtybės ląstelių vystymasis ir tinkamas funkcionavimas.
NUKLEINIŲ RŪGŠČIŲ NITROGINIAI PAGRINDAI
Azoto bazės, sudarančios DNR ir RNR, yra: adeninas, guaninas, citozinas, timinas ir uracilas .
Adeninas, guaninas ir citozinas yra bendri abiem nukleino rūgštims, ty jie yra DNR nukleotidų ir RNR nukleotidų dalis. Thymine nėra DNR, o uracilas yra išskirtinis RNR .
Taigi trumpai apibendrinant, azoto bazės, kurios sudaro nukleino rūgštį (arba DNR, arba RNR), priklauso 4 skirtingiems tipams.
NITROGINIŲ PAGRINDAS
Chemikai ir biologai nusprendė, kad azoto bazių pavadinimus reikia sutrumpinti tik viena raidės raidėmis. Tokiu būdu jie supaprastino nukleino rūgščių vaizdavimą ir aprašymą.
Adeninas sutampa su didele raide A; guaninas su didele raide G; citozinas su didele C raide; timina su didele raide T; galiausiai, uracilas su didele raide U.
Klasės ir struktūra
Yra dvi azoto bazių rūšys: azoto bazių, gautų iš pirimidino, ir azoto bazių, gautų iš purino, klasė.
Paveikslas: generinė pirimidino ir purino cheminė struktūra.
Azoto bazės, gautos iš pirimidino, taip pat žinomos kaip alternatyvūs pirimidino azoto bazių arba pirimidinų pavadinimai ; o iš purino gaunamos azoto bazės taip pat žinomos kaip alternatyvios sąlygos: purino arba purino azoto bazės .
Citozinas, timinas ir uracilas priklauso pirimidino azoto bazių klasei; kita vertus, adeninas ir guaninas sudaro purino azoto bazių klasę.
Purino darinių pavyzdžiai, išskyrus DNR ir RNR azoto bazes
Tarp purino darinių yra ir organinių junginių, kurie nėra DNR ir RNR azoto pagrindai. Pavyzdžiui, tokie junginiai kaip: kofeinas, ksantinas, hipoksantinas, teobrominas ir šlapimo rūgštis patenka į minėtą kategoriją.
KAS YRA PAGRINDINIAI NITAI iš CHEMINĖS POZICIJOS?
Organiniai chemikai apibrėžia azoto bazes ir visus purino ir pirimidino darinius kaip aromatinius heterociklinius junginius .
- Heterociklinis junginys yra organinis žiedas (arba ciklinis) junginys, kuris pirmiau minėtame žiede turi vieną arba daugiau atomų, kurie skiriasi nuo anglies. Purinų ir pirimidinų atveju atomai, išskyrus anglies atomus, yra azoto atomai.
- Aromatinis junginys yra organinis žiedas, turintis struktūrines ir funkcines savybes, panašias į benzeno savybes.
STRUKTŪRA
Pav. Cheminė benzeno struktūra.
Cheminių azoto bazių, gautų iš pirimidino, struktūra daugiausia susideda iš vieno 6-atomų žiedo, iš kurių 4 yra anglis ir 2 iš jų yra azotas.
Iš tiesų, pirimidino azotas yra pirimidinas, turintis vieną arba daugiau pakaitų (t. Y. Vieno atomo arba atomų grupės), prijungto prie vieno žiedo anglies atomų.
Kita vertus, iš purino gautų azoto bazių cheminė struktūra daugiausia susideda iš dvigubo žiedo, kuriame yra 9 bendri atomai, iš kurių 5 yra anglies ir 4 iš jų yra azotas. Pirmiau minėtas dvigubas žiedas, turintis 9 bendrą atomą, kyla iš piridino žiedo (t.y. pirimidino žiedo) su imidazolo žiedu (t.y. imidazolo žiedo, kito heterociklinio organinio junginio) suliejimo.
Paveikslas: imidazolo struktūra.
Kaip žinoma, pirimidino žiedas turi 6 atomus; o imidazolo žiedas turi 5. Sujungimu du žiedai turi du anglies atomus ir tai paaiškina, kodėl galutinėje struktūroje yra 9 atomai.
AZOTŲ ATOMŲ POZICIJA PURIJOJE IR PYRIDIDUOSE
Siekiant supaprastinti organinių molekulių tyrimą ir aprašymą, organiniai chemikai manė, kad anglies ir visų kitų atraminių konstrukcijų atomų identifikavimo numeris priskirtas. Numeracija visada prasideda nuo 1, yra pagrįsta labai specifiniais paskirstymo kriterijais (kurie šiuo atveju geriau praleisti) ir padeda nustatyti kiekvieno atomo padėtį molekulėje.
Pirimidinų atveju skaičiavimo kriterijai nustato, kad 2 azoto atomai užima 1 ir 3 pozicijas, o 4 anglies atomai yra 2, 4, 5 ir 6 pozicijose.
Tačiau purinams skaitmeniniai priskyrimo kriterijai nurodo, kad 4 azoto atomai užima 1, 3, 7 ir 9 pozicijas, o 5 anglies atomai yra 2, 4, 5, 6 ir 8 pozicijose.
Pozicija nukleotiduose
Nukleotido azoto bazė visada prisijungia prie atitinkamos pentozės 1 anglies anglies per N-glikozidinę kovalentinę jungtį .
Konkrečiai,
- Azoto bazės, gautos iš pirimidino, sudaro N-glikozidinę jungtį per jų azotą 1 padėtyje ;
- Nors azoto bazės, gautos iš purino, sudaro N-glikozidinę jungtį, per jų azotą 9 padėtyje .
Nukleotidų cheminėje struktūroje pentozė yra pagrindinis elementas, prie kurio jungiasi azotas ir fosfatų grupė.
Cheminė jungtis, jungianti fosfatą su pentozės grupe, yra fosfodiesterio tipo ir apima fosfato grupės deguonį ir 5-oje padėtyje esančią anglies dioksidą.
KAD NITROGINĖS PAGRINDAS NUKLEIDO?
Azoto bazės ir pentozės derinys sudaro organinę molekulę, vadinamą nukleozidu .
Taigi, tai yra fosfatų grupės, pakeičiančios nukleozidus, įtraukimas į nukleotidus.
Be to, pagal konkretų nukleotidų apibrėžimą šie organiniai junginiai būtų "nukleozidai, turintys vieną ar daugiau fosfatų grupių, susietų su 5-ojo kepenų komponento anglies".
Organizacija DNR
DNR arba deoksiribonukleino rūgštis yra didelė biologinė molekulė, sudaryta iš dviejų labai ilgų nukleotidų gijų (arba polinukleotidų gijų ).
Šie polinukleotidiniai siūlai pasižymi tam tikromis savybėmis, kurios nusipelno tam tikros citatos, nes jos taip pat glaudžiai veikia azoto bazes:
- Jie susivienijo vienas su kitu.
- Jie yra orientuoti priešingomis kryptimis („antiparaleliniai gijos“).
- Jie suvyniosi vienas į kitą, tarsi jie būtų du spiralai.
- Juos sudarančios nukleotidai turi tokią poziciją, kad azoto bazės yra orientuotos į kiekvienos spiralės centrinę ašį, o pentozės ir fosfatų grupės sudaro išorinį pastolių pastatą.
Vienintelis nukleotidų išdėstymas sukelia kiekvienos azoto bazės vienos iš dviejų polinukleotidinių grandinių jungtis per vandenilio jungtis prie azoto pagrindo, esančio kitame kaitinamajame gijyje. Todėl ši sąjunga sukuria bazių, derinių, kuriuos biologiniai ir genetikai vadina poravimu ar bazine pora, derinį.
Neseniai buvo teigiama, kad dvi juostos yra sujungtos: siekiant nustatyti jų sąryšį, yra ryšys tarp įvairių dviejų polinukleotidinių grandinių azoto bazių.
PAPILDOMA NITROGINIŲ PAGRINDŲ KONCEPCIJA
Tiriant DNR struktūrą, mokslininkai suprato, kad azoto bazių susiejimas yra labai specifinis . Tiesą sakant, jie pastebėjo, kad adeninas prisijungia tik prie timino, o citozinas jungiasi tik su guaninu.
Atsižvelgiant į šį atradimą, jie reiškė terminą „ papildomumas tarp azoto bazių “, kad parodytų adenino surišimo su timinu ir citozinu su guaninu unikalumą.
Nustatant papildomą porą tarp azoto bazių, buvo aiškinamas fizinis DNR matmuo ir ypatingas dviejų polinukleotidų gijų stabilumas.
Norint suteikti lemiamą indėlį į DNR struktūros atradimą (nuo dviejų polinukleotidų krypčių spiralinio vyniojimo iki papildomo azoto bazių susiejimo), 1953 m. Buvo amerikiečių biologas Jamesas Watsonas ir anglų biologas Francis Crick .
Suformulavus vadinamąjį „ dvigubo spiralės modelį “, Watson ir Crick turėjo neįtikėtiną įžvalgą, kuri parodė epochinį posūkį molekulinės biologijos ir genetikos srityje.
Tiesą sakant, tikslios DNR struktūros atradimas leido ištirti ir suprasti biologinius procesus, kurie mato pagrindinį veikėją dezoksiribonukleino rūgštį: nuo to, kaip jis kartojasi arba formuoja RNR, kaip jis generuoja baltymus.
SĄSKAITOS, KURIOMS SUSIJUSIOS SU NITROGINIŲ PAGRINDŲ KUPONIS
Dviejų azoto bazių sujungimas į DNR molekulę, sudarančias papildomą poravimą, yra cheminių ryšių, žinomų kaip vandenilio jungtys, serija.
Adeninas ir timinas tarpusavyje sąveikauja dviem vandenilio ryšiais, o guaninas ir citozinas - naudojant tris vandenilio jungtis.
KAIP KELIAI NITOTO BŪKŲ KUPONAI APIE ŽMOGAUS DNR MOLEKULĄ?
Bendroje žmogaus DNR molekulėje yra apie 3, 3 mlrd. Azoto bazinių porų, kurios yra apie 3, 3 mlrd.
Paveikslas: cheminė sąveika tarp adenino ir timino bei tarp guanino ir citozino. Skaitytojas gali pastebėti vandenilinių jungčių, susiliejančių dviejų polinukleotidinių grandinių azotines bazes, padėtį ir skaičių.
Organizacija RNR
Skirtingai nuo DNR, RNR arba ribonukleino rūgštis, yra nukleino rūgštis, kurią paprastai sudaro viena nukleotidų kryptis.
Todėl azoto pagrindai, kurie sudaro jį, yra „nesusiję“.
Tačiau reikia pažymėti, kad papildomos azoto bazės srities trūkumas neatmeta galimybės, kad RNR azoto bazės gali atitikti tokias, kaip DNR.
Kitaip tariant, vieno RNR filamento azoto bazės gali būti suporuotos pagal azoto bazių komplementarumo įstatymus, kaip ir DNR azoto bazės.
Dviejų skirtingų RNR molekulių azoto bazių papildoma jungtis yra svarbaus baltymų sintezės proceso (arba baltymų sintezės ) pagrindas.
URACILAS PAKEITIA TIMINA
RNR atveju uracilas pakeičia DNR timiną ne tik struktūroje, bet ir papildomoje poroje: iš tikrųjų, azoto bazė yra specifiškai prisijungusi prie adenino, kai dėl dviejų funkcinių priežasčių atsiranda dvi skirtingos RNR molekulės.
Biologinis vaidmuo
Genų ekspresija priklauso nuo azoto bazių sekos, prijungtos prie DNR nukleotidų. Genai yra daugiau ar mažiau ilgi DNR segmentai (taigi nukleotidų segmentai), kuriuose yra baltymų sintezei būtinos informacijos. Susideda iš amino rūgščių, baltymai yra biologinės makromolekulės, kurios atlieka esminį vaidmenį reguliuojant organizmo ląstelių mechanizmus.
Tam tikro geno azoto bazių seka nurodo susijusio baltymo aminorūgščių seką.
