Saturs
DNS un RNS ir būtiskas sastāvdaļas dzīvajām šūnām, un abas no tām sastāv no slāpekļa bāzēm, kas pazīstamas kā "purīni" un "pirimidīni". Šīs bāzes ir būtiskas arī īslaicīgai šūnu enerģijas uzkrāšanai, un bez tām daudzas šūnu procesus nevarēja veikt.
Purīna īpašības
Molekulas, kas pazīstamas kā purīni, ir iegūtas no heterocikliskiem savienojumiem, kas praksē nekad nav sastopami dabā. Guanīns, kas parādīts zemāk esošajā attēlā, ir purīna molekula, kuru modificē aminogrupa un skābekļa saturošs ketons. Standarta purīni, ko izmanto augstas enerģijas saitēs un DNS / RNS sintēzē, ir guanīns un adenīns.
Pirimidīnu raksturojums
Pirimidīni ir molekulas, kas iegūtas no pirimidīna. Tāpat kā purīns, tā ir heterocikliska molekula, kas dabā nav sastopama. Citozīns, kas parādīts zemāk esošajā attēlā, ir līdzīgs guanīnam; to modificē arī ar aminogrupu un skābekli saturošu ketonu.
Funkcijas
Starp šūnu funkcijām, ko veic purīni un pirimidīni, ir pelnījuši izcelt divus. Pirmkārt, DNS un RNS ražošanai izmanto purīnus adenīnu un guanīnu, kā arī pirimidīnus citozīnu, timīnu un uracilu. Šīs slāpekļa bāzes tiek sintezētas un saistītas ar fosfātu un cukura grupu (dezoksiribozu); šie monofosfāta nukleotīdi tiek iekļauti jaunu DNS vai RNS augošos pavedienos replikācijas vai transkripcijas laikā. Pirimidīnu un purīnu otrā funkcija ir īslaicīga enerģijas uzkrāšana. Šūnās visizplatītākā enerģijas forma ir adenozīna trifosfāts vai ATP. Trešā fosfāta izdalīšanās veido adenozīna difosfātu jeb ADP, kas ir ārkārtīgi labvēlīga reakcija, un var izraisīt reakcijas, kuru iekļūšanai nepieciešama enerģija. Guanīna trifosfātu un guanīna difosfātu daži fermenti un receptori izmanto kā "ieslēgšanas / izslēgšanas pogas", savukārt citomīna trifosfātu un uridīna trifosfātu izmanto biomolekulu ražošanā.
Bāzes savienošana pārī
Purīniem un pirimidīniem, ko šūnas izmanto nukleotīdu (adenīna, citozīna, guanīna, timīna un uracila) sintēzei, ir vairāki atomi, kas savienojas ar ūdeņradi, piemēram, slāpeklis, skābeklis un ūdeņradis. Šīs molekulas ir veidotas tā, ka citozīns un guanīns veido trīs ūdeņraža saites, bet adenīns un timiīns DNS vai uracils RNS veido divu saišu saites. DNS replikācijas laikā polimerāzes veido A-T un C-G pārus ar zemu kļūdu līmeni ūdeņraža saišu efektivitātes dēļ. Nepareiza bāzes savienošana tiek ātri atklāta atbilstoši nepareizo pāru raksturīgajai nestabilitātei.
Laboratorijas lietošana
Trifosfāta nukleotīdi ir izplatītas sastāvdaļas vairākās standarta laboratorijas procedūrās. Polimerāzes ķēdes reakcijai (PCR) ir nepieciešams ievadīt NTP maisījumu DNS amplifikācijai. Maisījumam var pievienot ATP, lai radītu vēlamo nelabvēlīgo reakciju.
