Struktur Dexyribosa, Fungsi dan Biosintesis

Itu Deoxyribose salah satu D-2-desoksirribosa Ini adalah gula lima karbon yang menyusun nukleotida asam deoksiribonukleat (DNA). Gula ini berfungsi sebagai dasar untuk penyatuan gugus fosfat dan basis nitrogen yang membentuk nukleotida.

Karbohidrat secara umum adalah molekul penting untuk makhluk hidup, mereka memenuhi fungsi yang sangat diperlukan, tidak hanya sebagai molekul dari mana energi dapat diekstraksi untuk sel, tetapi juga untuk menyusun rantai DNA yang melaluinya informasi genetik ditransmisikan.

Struktur Kimia Deoxyribose (Sumber: Edgar181 [Domain Publik] melalui Wikimedia Commons)

Semua gula atau karbohidrat memiliki formula umum CNH2non, dalam kasus deoksiribosa formula kimianya adalah C5H10O4.

Deoxyribose adalah gula yang menyusun DNA dan hanya berbeda dari ribosa (gula yang menyusun RNA) di mana ia memiliki atom hidrogen (-H) dalam karbon 3, sementara itu ribosa memiliki gugus fungsi hidroksil (- OH) di dalam posisi yang sama.

Karena kesamaan struktural ini, ribosa adalah substrat awal yang paling penting untuk sintesis seluler gula deoksiribosa.

Sel rata -rata memiliki jumlah RNA hampir 10 kali lebih tinggi dari DNA, dan fraksi RNA yang didaur ulang, mengalihkan ke arah pembentukan deoksiribosa memiliki kontribusi penting untuk kelangsungan hidup sel.

[TOC]

Struktur

Dexyribose adalah monosakarida yang terdiri dari lima atom karbon. Ini memiliki kelompok aldehida, oleh karena itu, diklasifikasikan dalam kelompok Aldopentosa (Aldo, oleh Aldehyde dan Pento untuk lima karbon).

Dengan memecah komposisi kimia deoxyribose kita dapat mengatakan itu:

Ini terdiri dari lima atom karbon, dalam karbon posisi 1 adalah gugus aldehida, dalam karbon posisi 2 memiliki dua atom hidrogen dan dalam karbon pada posisi 3 memiliki dua substituen yang berbeda, yaitu: gugus hidroksil (- oh) dan atom hidrogen.

Itu bisa melayani Anda: hidrokoloid

Karbon di posisi 4, serta di posisi 3, memiliki kelompok OH dan atom hidrogen. Melalui atom oksigen dari gugus hidroksil dalam posisi ini molekul dapat memperoleh konformasi siklus, karena terkait dengan karbon pada posisi 1.

Atom karbon kelima jenuh dengan dua atom hidrogen dan terletak di ujung terminal molekul, di luar cincin.

Pada kelompok aldehida dari atom karbon 1 adalah tempat basis nitrogen yang, bersama dengan gula, membentuk nukleosida (nukleotida tanpa gugus fosfat) bergabung. Dalam oksigen yang melekat pada atom karbon 5 adalah di mana gugus fosfat yang membentuk nukleotida bergabung.

Dalam baling -baling atau untaian DNA, kelompok karbon fosfat 5 dari nukleotida adalah yang bergabung dengan gugus OH karbon di posisi 3 dari deoksiribosa lain yang termasuk dalam nukleotida lain, dan sebagainya.

Isomer optik

Di antara lima atom karbon yang membentuk kerangka utama deoxyribose adalah tiga karbon yang memiliki empat substituen berbeda di masing -masing sisi mereka. Karbon di posisi 2 asimetris sehubungan dengan ini, karena tidak terkait dengan kelompok mana pun oh.

Oleh karena itu, dan menurut atom karbon ini, deoksiribosa dapat dicapai dalam dua "isoform" atau "isomer optik" yang dikenal sebagai L-Desoxyribose dan D. Kedua bentuk dapat didefinisikan dari kelompok karbonil di bagian atas struktur Fisher.

Ini ditetapkan sebagai "d -desexirribosa" untuk semua deoxyribosa di mana kelompok -oh karbon 2 diatur ke kanan, sedangkan bentuk "l -disoxyribose" memiliki kelompok -oh di sebelah kiri.

Dapat melayani Anda: senyawa organik: karakteristik, klasifikasi, contoh

Bentuk "D" gula, termasuk deoksiribosa, adalah dominan dalam metabolisme organisme.

Fungsi

Desoxyribosa adalah gula yang berfungsi sebagai blok struktural dari banyak makromolekul penting seperti DNA dan nukleotida energi tinggi seperti ATP, ADP, AMP, GTP, antara lain.

Perbedaan yang disajikan oleh struktur siklus deoksiribosa sehubungan dengan ribosa membuat yang pertama menjadi molekul yang jauh lebih stabil.

Tidak adanya atom oksigen dalam karbon 2 membuat deoksiribosa lebih sedikit rentan gula terhadap pengurangan, terutama dibandingkan dengan ribosa. Ini sangat penting, karena memberikan stabilitas pada molekul yang menjadi bagiannya.

Biosintesis

Deoxyribose, seperti ribosa, dapat disintesis dalam tubuh hewan dengan rute yang melibatkan degradasi karbohidrat lain (biasanya heksos seperti glukosa) atau dengan kondensasi karbohidrat yang lebih kecil, misalnya).

Dalam kasus pertama, yaitu, memperoleh deoxyribose dari degradasi senyawa karbohidrat "superior", ini dimungkinkan berkat kapasitas metabolisme sel untuk melakukan konversi langsung dari 5-fosfat yang diperoleh dengan jalan dari jalan tersebut pentosa fosfat dalam ribosa 5-fosfat.

Perbandingan Struktural antara Ribosa dan Deoxyribose (Sumber: Program Pendidikan Genomik [CC dengan 2.0 (https: // createveCommons.Org/lisensi/oleh/2.0)] via Wikimedia Commons)

Ribosa 5-fosfat dapat kemudian dikurangi menjadi 5-fosfat deoksiribosa, yang dapat digunakan secara langsung untuk sintesis nukleotida energi.

Memperoleh ribosa dan deoksiribosa dari kondensasi gula yang lebih kecil telah ditunjukkan dalam ekstrak bakteri, di mana pembentukan deoksiribosa telah dibuktikan dengan adanya gliseraldehida fosfat dan asetaldehida.

Dapat melayani Anda: Hukum Henry

Bukti serupa telah diperoleh dalam penelitian menggunakan jaringan hewani, tetapi menginkubasi fruktosa-1-6-biphosphate dan asetaldehida di hadapan asam iodasetat.

Konversi ribonucleotides menjadi dexyribonucleotides

Meskipun fraksi kecil atom karbon yang ditujukan untuk rute biosintesis nukleotida diarahkan pada biosintesis deoksinukleotida (nukleotida DNA yang memiliki gula ke deoksiribosa), kebanyakan dari mereka terutama menuju pembentukan ribonucleotide -.

Akibatnya, Deoxyribose terutama disintesis dari gula ribosa karat).

Dengan demikian, langkah pertama sintesis deksinukleotida dari ribonukleotida terdiri dari pembentukan deoksiribosa dari ribosa yang menyusun nukleotida ini.

Untuk melakukan ini, ribosa berkurang, yaitu, gugus OH dihilangkan dalam karbon 2 dari ribosa dan dipertukarkan dengan ion hidrida (atom hidrogen), mempertahankan konfigurasi yang sama.

Referensi

1. Bernstein, i. KE., & Manis, D. (1958). Biosintesis deoksiribosa di Escherichia coli yang utuh. Jurnal Kimia Biologis, 233(5), 1194-1198.
2. Griffiths, a. J., Wessler, s. R., Lewontin, r. C., Gelbart, w. M., Suzuki, d. T., & Miller, J. H. (2005). Pengantar analisis genetik. Macmillan.
3. Mathews, c. K., Van Holde, K. DAN., & Ahern, k. G. (2000). Biokimia. 2000. San Francisco: Benjamincummings.
4. McGeown, m. G., & Malpress, f. H. (1952). Sintesis deoksiribosa dalam jaringan hewan. Alam, 170(4327), 575-576.
5. Watson, J. D., & Crick, f. (1953). Struktur untuk asam nukleat deoksiribosa.