Sadržaj
DNA i RNA su bitne komponente za žive stanice, a obje se sastoje od dušičnih baza poznatih kao "purini" i "pirimidini". Te baze također su bitne za trenutno skladištenje stanične energije, a bez njih mnogi stanični procesi se nisu mogli izvoditi.
Karakteristike purina
Molekule poznate kao purini potječu od heterocikličkih spojeva koji se u praksi nikada ne mogu naći u prirodi. Guanin, prikazan na donjoj slici, je molekula purina modificirana amino skupinom i oksigeniranim ketonom. Standardni purini koji se koriste u visokoenergetskim vezama i u sintezi DNA / RNA su gvanin i adenin.
Karakteristike pirimidina
Pirimidini su molekule dobivene iz pirimidina. Poput purina, to je heterociklična molekula koju nema u prirodi. Citozin, prikazan na donjoj slici, sličan je gvaninu; također je modificiran amino skupinom i oksigeniranim ketonom.
Funkcije
Među staničnim funkcijama koje obavljaju purini i pirimidini, dvije zaslužuju biti istaknute. Prvo, purini adenin i gvanin i pirimidini citozin, timin i uracil koriste se za proizvodnju DNA i RNA. Te se dušične baze sintetiziraju i povezuju s grupom fosfata i šećera (deoksiriboza); ti se nukleotidi monofosfata ugrađuju u rastuće niti novih DNA ili RNA tijekom replikacije ili transkripcije. Druga funkcija pirimidina i purina je privremeno skladištenje energije. Najčešći oblik energije u stanicama je adenozin trifosfat ili ATP. Oslobađanjem trećeg fosfata nastaje adenozin difosfat, ili ADP, izuzetno povoljna reakcija i može dovesti do reakcija kojima je potrebna energija za ulazak. Guanin trifosfat i gvanin difosfat neki enzimi i receptori koriste kao "tipke za uključivanje / isključivanje", dok se citozin trifosfat i uridin trifosfat koriste u proizvodnji biomolekula.
Uparivanje baze
Purini i pirimidini koje stanice koriste za sintezu nukleotida (adenin, citozin, gvanin, timin i uracil) imaju nekoliko atoma koji se vežu s vodikom, poput dušika, kisika i vodika. Te su molekule dizajnirane tako da citozin i gvanin tvore veze od tri vodikove veze, dok adenin i timin u DNA ili uracil u RNA tvore veze od dvije veze. Tijekom replikacije DNA, polimeraze tvore parove A-T i C-G s niskom stopom pogrešaka zbog učinkovitosti njihovih vodikovih veza. Nepravilno uparivanje baze brzo se otkriva u skladu s inherentnom nestabilnošću pogrešnih parova.
Laboratorijska primjena
Trifosfatni nukleotidi uobičajeni su sastojci nekoliko standardnih laboratorijskih postupaka. Lančana reakcija polimeraze (PCR) zahtijeva ulazak smjese NTP-a za pojačavanje DNA. Smjesi se može dodati ATP da se stvori željena nepovoljna reakcija.
