Азотистые основы – определение и структура

Азотистое основание – это органическая молекула, которая содержит элемент азот и действует как основание в химических реакциях. Основное свойство проистекает из неподеленной пары электронов на атоме азота.

Азотистые основания также называют азотистыми основаниями, потому что они играют важную роль в качестве строительных блоков нуклеиновых кислот дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) и рибонуклеиновой кислоты. кислота (РНК).

Существует два основных класса азотистых оснований: пурины и пиримидины. Оба класса напоминают молекулу пиридина и являются неполярными плоскими молекулами. Как и пиридин, каждый пиримидин представляет собой одиночное гетероциклическое органическое кольцо. Пурины состоят из пиримидинового кольца, конденсированного с имидазольным кольцом, образуя двойную кольцевую структуру.

01
из 07

5 основных азотных баз

Хотя азотистых оснований много, пять наиболее важных для известны основания, обнаруженные в ДНК и РНК, которые также используются в качестве носителей энергии в биохимических реакциях. Это аденин, гуанин, цитозин, тимин и урацил. Каждое основание имеет так называемое комплементарное основание, с которым оно связывается исключительно с образованием ДНК и РНК. Дополнительные основы составляют основу генетического кода.

Давайте внимательнее рассмотрим отдельные основы …

02
из 07

Аденин

Аденин и гуанин являются пуринами. Аденин часто обозначается заглавной буквой A. В ДНК его дополнительным основанием является тимин. Химическая формула аденина: C 5 H 5 N 5 . В РНК аденин образует связи с урацилом.

Аденин и другие основания связываются с фосфатными группами и сахарной рибозой или 2′-дезоксирибозой с образованием нуклеотидов. Названия нуклеотидов аналогичны названиям оснований, но имеют окончание «-озин» для пуринов (например, аденин образует аденозинтрифосфат) и окончание «-идин» для пиримидинов (например, цитозин образует цитидинтрифосфат). Названия нуклеотидов определяют количество фосфатных групп, связанных с молекулой: монофосфат, дифосфат и трифосфат. Именно нуклеотиды действуют как строительные блоки ДНК и РНК. Между пурином и комплементарным пиримидином образуются водородные связи, формируя форму двойной спирали ДНК или выступая в качестве катализаторов в реакциях.

03
из 07

Гуанин

Гуанин – это пурин, обозначенный заглавной буквой G. Его химическая формула: C 5 H 5 N 5 O. И в ДНК, и в РНК гуанин связывается с цитозином.. Нуклеотид, образованный гуанином, – это гуанозин.

В рационе пурины изобилуют мясными продуктами, особенно из внутренних органов, таких как печень, мозг и почки. Меньшее количество пуринов содержится в растениях, таких как горох, фасоль и чечевица.

04
из 07

Thymine

Тимин также известен как 5-метилурацил. Тимин – это пиримидин, содержащийся в ДНК, где он связывается с аденином. Символ тимина – заглавная буква T. Его химическая формула: C 5 H 6 N 2 O 2 . Соответствующий ему нуклеотид – тимидин.

05
of 07

Цитозин

Цитозин обозначается заглавной буквой C. В ДНК и РНК он связывается с гуанином. Три водородные связи образуются между цитозином и гуанином в спаривании оснований Уотсона-Крика с образованием ДНК. Химическая формула цитозина – C4H4N2O2. Нуклеотид, образованный цитозином, – цитидин.

06
of 07

Урацил

Урацил можно рассматривать как деметилированный тимин. Урацил обозначается заглавной буквой U. Его химическая формула: C 4 H 4 N 2 O 2 . В нуклеиновых кислотах он находится в РНК, связанной с аденином. Урацил образует нуклеотид уридин.

В природе существует множество других азотистых оснований, кроме того, молекулы могут быть включены в другие соединения. Например, пиримидиновые кольца содержатся в тиамине (витамин B1) и барбитуатах, а также в нуклеотидах. Пиримидины также встречаются в некоторых метеоритах, хотя их происхождение до сих пор неизвестно. Другие пурины, встречающиеся в природе, включают ксантин, теобромин и кофеин.

07
из 07

Обзор базовой пары

В ДНК пары оснований:

  • A – T
  • G – C

В РНК урацил занимает место тимина, поэтому спаривание оснований выглядит следующим образом:

  • A – U
  • G – C

Азотистые основания находятся внутри двойной спирали ДНК, с сахарами и фосфатными частями каждого нуклеотида. образуя основу молекулы. Когда спираль ДНК расщепляется, как при транскрипции ДНК, к каждой открытой половине прикрепляются комплементарные основания, так что могут быть сформированы идентичные копии. Когда РНК действует как матрица для создания ДНК, для трансляции используются комплементарные основания, чтобы сделать молекулу ДНК с использованием последовательности оснований..

Поскольку они дополняют друг друга, клетки требуют примерно равного количества пурина и пиримидинов. Чтобы поддерживать баланс в клетке, продуцирование пуринов и пиримидинов является самоингибирующим. Когда один сформирован, он препятствует производству большего количества того же самого и активирует производство своего аналога.

Оцените статью
recture.ru
Добавить комментарий