Bendrumas
Azoto bazės yra aromatiniai heterocikliniai organiniai junginiai, turintys azoto atomų, dalyvaujantys nukleotidų formavime.
Vaisiai, susidedantys iš azoto bazės, pentozės (ty cukraus, turinčio 5 anglies atomus) ir fosfatų grupės, nukleotidai yra molekuliniai vienetai, sudarantys DNR ir RNR nukleorūgštis.
DNR azotinės bazės yra: adeninas, guaninas, citozinas ir timinas; "RNR" jie yra vienodi, išskyrus timiną, kurio vietoje c yra azoto bazė, vadinama uracilu.
Skirtingai nuo RNR, azotinės DNR bazės sudaro poras arba bazines poras. Toks susiejimas yra įmanomas, nes DNR turi dvigubą nukleotidų struktūrą.
Genų ekspresija priklauso nuo azoto bazių, sujungtų su DNR nukleotidais, sekos.
Kas yra azoto bazės?
Azoto bazės yra organinės molekulės, kuriose yra azoto, dalyvaujančių nukleotidų formavime.
Susidarę iš azoto bazės, 5 anglies cukraus (pentozės) ir fosfatų grupės, nukleotidai yra molekuliniai vienetai, sudarantys nukleorūgščių DNR ir RNR.
Nukleorūgštys DNR ir RNR yra biologinės makromolekulės, nuo kurių priklauso gyvos būtybės ląstelių vystymasis ir tinkamas veikimas.
Azoto bazinės branduolinių rūgščių bazės
Azoto bazės, sudarančios DNR ir RNR nukleorūgštis, yra: adeninas, guaninas, citozinas, timinas ir uracilas.
Adeninas, guaninas ir citozinas yra bendri abiem nukleorūgštims, ty jie yra ir DNR nukleotidų, ir RNR nukleotidų dalis. Timinas yra išskirtinis tik DNR, o uracilas - tik RNR.
Taigi, trumpai apibendrinant, azoto bazės, sudarančios nukleorūgštį (ar tai būtų DNR ar RNR), priklauso 4 skirtingiems tipams.
Azoto bazių sutrumpinimai
Chemikai ir biologai manė, kad tikslinga azoto bazių pavadinimus sutrumpinti viena abėcėlės raide. Tokiu būdu jie palengvino ir pagreitino nukleorūgščių vaizdavimą ir aprašymą tekstuose.
L "adeninas sutampa su didžiąja raide A; guaninas su didžiąja raide G; citozinas su didžiąja raide C; timinas su didžiąja raide T; galiausiai, l" uracilas su didžiąja U raide.
Klasės ir struktūra
Yra dvi azoto bazių klasės: azoto bazių klasė, gaunama iš pirimidino, ir azoto bazių klasė, gaunama iš purino.
Paveikslas: bendra pirimidino ir purino cheminė struktūra.
Azoto bazės, gautos iš pirimidino, taip pat žinomos kitais pavadinimais: pirimidinas arba pirimidino azoto bazės; o azoto bazės, gautos iš purino, taip pat žinomos su alternatyviais terminais: purino arba purino azoto bazės.
Citozinas, timinas ir uracilas priklauso pirimidino azoto bazių klasei; Kita vertus, adeninas ir guaninas sudaro purino azoto bazių klasę.
Purino darinių, išskyrus azoto turinčias DNR ir RNR bazes, pavyzdžiai
Tarp purino darinių taip pat yra organinių junginių, kurie nėra azoto turinčios DNR ir RNR bazės. Pavyzdžiui, tokie junginiai kaip kofeinas, ksantinas, hipoksantinas, teobrominas ir šlapimo rūgštis patenka į aukščiau nurodytą kategoriją.
KAS YRA azoto bazės iš cheminio matymo taško?
Organiniai chemikai azoto bazes ir visus purino bei pirimidino darinius apibrėžia kaip aromatinius heterociklinius junginius.
- Heterociklinis junginys yra organinis žiedinis (arba ciklinis) junginys, kuris minėtame žiede turi vieną ar daugiau atomų, išskyrus anglį. Purinų ir pirimidinų atveju kiti atomai, išskyrus anglį, yra azoto atomai.
- Aromatinis junginys yra organinis žiedinis junginys, turintis struktūrinių ir funkcinių savybių, panašių į benzeno.
STRUKTŪRA
Paveikslas: benzeno cheminė struktūra.
Azoto bazių, gautų iš pirimidino, cheminę struktūrą daugiausia sudaro vienas žiedas su 6 atomais, iš kurių 4 yra anglis ir 2 yra azotas.
Tiesą sakant, pirimidino azoto bazė yra pirimidinas, turintis vieną ar daugiau pakaitų (ty vieną atomą ar atomų grupę), prijungtą prie vieno iš žiedo anglies atomų.
Kita vertus, azoto bazių, gautų iš purino, cheminę struktūrą daugiausia sudaro dvigubas žiedas su 9 atomais, iš kurių 5 yra anglies ir 4 yra azotas. Pirmiau minėtas dvigubas žiedas su 9 atomais susidaro susiliejus piridimininiam žiedui (ty pirimidino žiedui) su imidazolo žiedui (ty imidazolo žiedui, kitam heterocikliniam organiniam junginiui).
Paveikslas: imidazolo struktūra.
Kaip žinoma, pirimidino žiede yra 6 atomai; o imidazolo žiede yra 5. Susiliejus, abu žiedai sujungia po du anglies atomus ir tai paaiškina, kodėl galutinėje struktūroje yra būtent 9 atomai.
Azoto atomų padėtis purinuose ir pirimidinuose
Siekiant supaprastinti organinių molekulių tyrimą ir aprašymą, organikai chemikai sumanė priskirti identifikavimo numerį angliavandeniliams ir visiems kitiems atraminių struktūrų atomams. Skaičiavimas visada prasideda nuo 1, yra pagrįstas labai specifiniais priskyrimo kriterijais (kurių čia geriau atsisakyti) ir padeda nustatyti kiekvieno atomo padėtį molekulėje.
Pirimidinų skaičiavimo kriterijai nustato, kad 2 azoto atomai užima 1 ir 3 pozicijas, o 4 anglies atomai yra 2, 4, 5 ir 6 pozicijose.
Kita vertus, purinų atveju skaitiniai priskyrimo kriterijai nustato, kad 4 azoto atomai užima 1, 3, 7 ir 9 pozicijas, o 5 anglies atomai yra 2, 4, 5, 6 ir 8 pozicijose.
Padėtis nukleotiduose
Azoto bazė nukleotide visada jungiasi prie anglies, esančios 1 atitinkamos pentozės padėtyje, per kovalentinę N-glikozidinę jungtį.
Visų pirma,
- The azoto bazės, gaunamos iš pirimidino jie sudaro N-glikozidinį ryšį per savo azotą 1 padėtyje;
- Kol azoto bazės, gaunamos iš purino jie sudaro N-glikozidinį ryšį per savo azotą 9 padėtyje.
Cheminėje nukleotidų struktūroje pentozė yra pagrindinis elementas, prie kurio jungiasi azoto bazė ir fosfatų grupė.
Cheminis ryšys, jungiantis fosfatų grupę su pentozė, yra fosfodiesterio tipo ir apima fosfatų grupės deguonį ir pentozės 5 padėties anglį.
KADA Azoto bazės sudaro nukleozidą?
Azoto bazės ir pentozės derinys sudaro organinę molekulę, pavadintą nukleozidu.
Vadinasi, būtent fosfatų grupė prideda nukleozidus į nukleotidus.
Be to, pagal konkretų nukleotidų apibrėžimą šie organiniai junginiai būtų „nukleozidai, turintys vieną ar daugiau fosfatų grupių, susietų su pentozės sudedamąja anglimi“.
Organizacija DNR
DNR arba dezoksiribonukleorūgštis yra didelė biologinė molekulė, sudaryta iš dviejų labai ilgų nukleotidų (arba polinukleotidų) grandinių.
Šie polinukleotidų siūlai turi tam tikrų savybių, kurios nusipelno ypatingo dėmesio, nes jos taip pat labai veikia azoto bazes:
- Jie yra vieningi vienas su kitu.
- Jie yra nukreipti priešingomis kryptimis („antiparalleliniai siūlai“).
- Jie apvynioja vienas kitą, tarsi būtų dvi spiralės.
- Juos sudarantys nukleotidai turi tokį išdėstymą, kad azotinės bazės yra orientuotos į kiekvienos spiralės centrinę ašį, o pentozės ir fosfatų grupės sudaro pastarojo išorinius pastolius.
Dėl vieno nukleotidų išdėstymo viena iš dviejų polinukleotidų gijų kiekviena azoto bazė jungiasi per vandenilio jungtis prie azoto bazės, esančios kitame siūle. Todėl ši sąjunga sukuria bazių porą, suporuojančią biologinius ir genetikus vadinkite tai poravimu arba bazine pora.
Poc "iš tikrųjų buvo patvirtinta, kad abu siūlai yra sujungti: norint nustatyti sąjungą, yra ryšiai, esantys tarp dviejų azoto bazių dviejų polinukleotidų gijų.
Azoto bazių papildomumo samprata
Tyrinėdami DNR struktūrą, mokslininkai nustatė, kad azoto bazių poravimas yra labai specifinis. Tiesą sakant, jie pažymėjo, kad adeninas jungiasi tik su timinu, o citozinas - tik su guaninu.
Atsižvelgdami į šį atradimą, jie sugalvojo terminą „azoto bazių papildomumas“, nurodydami vienareikšmį ryšį tarp adenino su timinu ir citozino su guaninu.
Nustatant papildomą azoto bazių suporavimą, buvo esminis akmuo, paaiškinantis fizinius DNR matmenis ir ypatingą stabilumą, kurį turi dvi polinukleotidų grandinės.
Amerikiečių biologas Jamesas Watsonas ir anglų biologas Francisas Crickas 1953 m. Labai prisidėjo prie DNR struktūros atradimo (nuo „dviejų polinukleotidų grandinių spiralinio susisukimo“ iki papildančių azoto bazių susiejimo).
Suformulavę vadinamąjį „dvigubos spiralės modelį“, Watsonas ir Crickas turėjo „neįtikėtiną intuiciją, kuri buvo epochinis lūžis molekulinės biologijos ir genetikos srityje.
Tiesą sakant, atradus tikslią DNR struktūrą, buvo galima ištirti ir suprasti biologinius procesus, susijusius su dezoksiribonukleino rūgštimi: nuo to, kaip RNR dauginasi ar formuojasi, iki to, kaip ji generuoja baltymus.
BONDOS, SUSIJANČIOS SU AZOTOJŲ PAGRINDŲ PORAIS
Norint sujungti dvi azoto bazes DNR molekulėje, sudarant papildomas poras, yra cheminių jungčių, žinomų kaip vandenilio jungtys, serija.
Adeninas ir timinas tarpusavyje sąveikauja dviem vandenilio ryšiais, o guaninas ir citozinas - trimis vandenilio ryšiais.
Kiek porų azoto bazių yra žmogaus DNR molekulėje?
Bendroje žmogaus DNR molekulėje yra apie 3,3 mlrd. Azoto bazinių porų, tai yra apie 3,3 mlrd. Nukleotidų vienoje grandinėje.
Paveikslas: cheminė adenino ir timino bei guanino ir citozino sąveika. Skaitytojas gali atkreipti dėmesį į vandenilio jungčių, laikančių kartu dviejų polinukleotidų grandinių azoto bazes, padėtį ir skaičių.
Organizacija RNR
Skirtingai nuo DNR, RNR arba ribonukleino rūgštis yra nukleorūgštis, kurią paprastai sudaro viena nukleotidų grandinė.
Todėl jį sudarančios azoto bazės yra „neporinės“.
Tačiau reikia pažymėti, kad papildomos azoto bazinės grandinės nebuvimas neatmeta galimybės, kad azotinės RNR bazės gali suporuoti kaip DNR.
Kitaip tariant, vienos RNR grandinės azoto bazės gali suporuoti pagal azoto bazių papildomumo dėsnius, kaip ir azoto bazės.
Papildomas dviejų skirtingų RNR molekulių azotinių bazių poravimas yra svarbaus baltymų sintezės (arba baltymų sintezės) proceso pagrindas.
ŠALTINIS PAKEIS TIMINĄ
„RNR“ uracilas pakeičia DNR timiną ne tik struktūroje, bet ir papildomoje poroje: iš tikrųjų būtent azoto bazė jungiasi specialiai prie adenino, kai atsiranda dvi skirtingos RNR molekulės. priežastys.
Biologinis vaidmuo
Genų ekspresija priklauso nuo azoto bazių, sujungtų su DNR nukleotidais, sekos. Genai yra daugiau ar mažiau ilgi DNR segmentai (taigi ir nukleotidų segmentai), kuriuose yra baltymų sintezei būtinos informacijos. Susideda iš amino rūgščių, Baltymai yra biologinės makromolekulės, kurios atlieka pagrindinį vaidmenį reguliuojant organizmo ląstelių mechanizmus.
Tam tikro geno azoto bazinė seka nurodo susijusio baltymo aminorūgščių seką.
