Innhold
DNA og RNA er viktige komponenter for levende celler, og begge består av nitrogenholdige baser kjent som "puriner" og "pyrimidiner". Disse basene er også essensielle for en øyeblikkelig lagring av cellulær energi og uten dem mange cellulære prosesser kunne ikke utføres.
Purine egenskaper
Molekylene kjent som puriner er avledet fra heterosykliske forbindelser som i praksis aldri finnes i naturen. Guanin, vist på bildet nedenfor, er et purinmolekyl modifisert av en aminogruppe og et oksygenert keton. Standard puriner som brukes i høyenergibindinger og i DNA / RNA-syntese er guanin og adenin.
Kjennetegn ved pyrimidiner
Pyrimidiner er molekyler avledet fra pyrimidin. Som purin er det et heterosyklisk molekyl som ikke finnes i naturen. Cytosin, vist på bildet nedenfor, ligner guanin; det er også modifisert med en aminogruppe og et oksygenert keton.
Funksjoner
Blant de cellulære funksjonene som utføres av puriner og pyrimidiner, fortjener to å bli fremhevet. For det første brukes puriner adenin og guanin og pyrimidiner cytosin, tymin og uracil til produksjon av DNA og RNA. Disse nitrogenholdige basene syntetiseres og kobles til en gruppe fosfat og et sukker (deoksyribose); disse monofosfatnukleotidene er innlemmet i voksende tråder av nye DNA eller RNA under replikasjon eller transkripsjon. Den andre funksjonen til pyrimidiner og puriner er midlertidig lagring av energi. Den vanligste energiformen i celler er adenosintrifosfat, eller ATP. Frigjøringen av det tredje fosfatet danner adenosindifosfat, eller ADP, en ekstremt gunstig reaksjon, og kan føre til reaksjoner som krever energi for å komme inn. Guanintrifosfat og guanindifosfat brukes av visse enzymer og reseptorer som "av / på-knapper", mens cytosintrifosfat og uridintrifosfat brukes til produksjon av biomolekyler.
Baseparring
Purinene og pyrimidinene som brukes av celler for syntese av nukleotider (adenin, cytosin, guanin, tymin og uracil) har flere atomer som binder seg med hydrogen, som nitrogen, oksygen og hydrogen. Disse molekylene er utformet slik at cytosin og guanin danner bindinger av tre hydrogenbindinger, mens adenin og tymin i DNA eller uracil i RNA danner bindinger av to bindinger. Under DNA-replikasjon danner polymerasene A-T og C-G par med lave feilrater på grunn av effektiviteten til deres hydrogenbindinger. Feil baseparing oppdages raskt i henhold til den iboende ustabiliteten til feil par.
Laboratoriebruk
Trifosfatnukleotider er vanlige ingredienser i flere standard laboratorieprosedyrer. En polymerasekjedereaksjon (PCR) krever innføring av en blanding av NTP for DNA-amplifikasjon. ATP kan tilsettes blandingen for å generere en ønsket ugunstig reaksjon.
