Caratteristiche, struttura, funzioni delle pirimidine

IL Pirimidine Sono molecole cicliche, ricche di azoto. Fanno parte dei nucleotidi, che a loro volta sono i componenti strutturali fondamentali degli acidi nucleici.

Oltre alla loro presenza negli acidi nucleici, i nucleotidi formati dalle pirimidine hanno un ruolo importante come messaggeri intracellulari e partecipano alla regolazione delle rotte di biosintesi di glicogeno e fosfolipidi.

Fonte: Bruceblaus. Blausen.COM Staff (2014). "Galleria medica di Blausen Medical 2014". Wikijournal of Medicine 1 (2). Doi: 10.15347/WJM/2014.010. ISSN 2002-4436. [CC per 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licenze/di/3.0)]

La differenza principale tra una pirimidina e una purina è nella struttura: i primi sono formati con un singolo anello, mentre nel secondo troviamo un anello di pirimidine unite su un anello di imidazolo.

Gli anelli di pirimidina si trovano anche in alcuni farmaci sintetici, come i barbiturici e quelli usati per il trattamento dell'HIV.

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Caratteristiche e struttura

Le pirimidine sono composti chimici aromatici la cui struttura è ciclica (un anello unico) e piatto.

Le pirimidine più abbondanti di natura sono uracile (Formula molecolare 2, 4-diidroxipirimidina), citosina (2-idrossi-4-amipirimidina) e timina (2, 4-diidroxi-5-melil pirimidina).

L'impasto molare è di circa 80 g/mol, con una densità di 1.016 g/cm. Sono solubili in acqua e grazie ai loro anelli hanno la proprietà di assorbire la luce fino a un massimo di 260 nanometri.

Funzioni

-Blocchi strutturali di acidi nucleici

Gli acidi nucleici sono biopolimeri composti da monomeri chiamati nucleotidi. A loro volta, i nucleotidi sono costituiti da: (i) uno zucchero a cinque carbonio, (ii) un gruppo di fosfato e (iii) una base di azoto.

Pirimidine nel DNA e nell'RNA

Le basi azotate sono composti ciclici piatti classificati in purine e pirimidines.

Rispetto alle basi puiche, le pirimidine sono più piccole (ricorda che la struttura del primo comprende due anelli fusi e uno di questi è un anello di pirimidina)).

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Questo fatto ha conseguenze al momento dell'accoppiamento nella doppia elica del DNA: per stabilire una struttura stabile, le purine si accoppiano solo con una pirimidina.

Come accennato in precedenza, le tre pirimidine più comuni in natura sono uracile, citosina e timina.

Una delle differenze fondamentali tra DNA e RNA è la composizione delle pirimidine che costituiscono la sua struttura. Uracile e citosina sono parte dei nucleotidi nell'RNA. Al contrario, la citosina e la timina si trovano nel DNA.

Tuttavia, nei RNA di trasferimento troviamo piccole quantità di nucleotidi costituiti con Timina.

Nei nucleotidi, le pirimidine si legano al carbonio 1 del ribosio mediante azoto situato in posizione 1.

-Messaggeri extracellulari

I nucleotidi contengono. Sono incaricati di regolare varie funzioni in, praticamente, in ogni corpo del corpo.

Questi nucleotidi vengono rilasciati da cellule danneggiate o possono essere secreti da un percorso non lititico e interagire con specifici recettori della membrana cellulare.

I recettori di membrana specifici sono chiamati recettori P2 e sono classificati in due famiglie: P2Y o Metabotropics e P2X o Ionotropics.

-Metabolismo intermedia

I nucleotidi della pirimidina sono coinvolti nelle rotte di sintesi biologica di altri componenti. L'esempio di questa partecipazione è il modo di biosintesi di glicogeno e fosfolipidi.

Danno al DNA

Una delle lesioni più comuni nella molecola del DNA si verifica a livello di pirimidine, in particolare nella formazione di diametri tra le basi di Timina. Cioè, si forma un legame tra due di queste molecole.

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Ciò si verifica a causa delle radiazioni ultraviolette (dall'esposizione al sole) che il DNA riceve o per esposizione agli agenti mutageni.

La formazione di questi dimeri di pirimidina distorce l'elica del doppio DNA, generando problemi durante la replica o la trascrizione. L'enzima incaricato di correggere questo evento è chiamato Photoliasa.

Metabolismo della pirimidina

-Sintesi

Panoramica

La sintesi delle basi azotate - sia purina che pirimidine - è un elemento fondamentale per la vita, poiché sono la materia prima da sintetizzare a sua volta in acidi nucleici.

Lo schema generale della sintesi di pirimidine differisce in un aspetto fondamentale con la sintesi delle purine: l'anello di pirimidina viene assemblato prima dell'ancoraggio al ribosio-5-fosfato.

Reazioni

La molecola chiamata Carbamoil Asparto ha tutti gli elementi (atomi) necessari per la sintesi di un anello di pirimidina. Questo è formato da una reazione di condensa tra un aspartato e un fosfato di carbomoil.

Il precursore del fosfato carbomoil si forma nel citoplasma cellulare da una reazione catalizzata dall'enzima sintetasi di carbamoil fosfato, i cui substrati sono anidride carbonica (CO₂) e l'ATP. Il composto derivante dall'ossidazione dell'aspartato di carbamoil è orotico.

È curioso che il fosfato di carbamoil sintetasi sia un enzima comune al percorso descritto e al ciclo dell'urea. Tuttavia, differiscono in alcuni aspetti relativi alla loro attività; Ad esempio, questa versione dell'enzima utilizza glutammina e nessuna NH come sorgente di azoto₃.

Una volta chiuso l'anello, può diventare altri composti come il trifosfato Uridina (UTP), il triposphat citidina (CTP) e il timidilato.

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Degradazione

Reazioni cataboliche (o degradazione) che coinvolgono le pirimidine avvengono nel fegato. A differenza della purina.

I composti generati sono anidride carbonica, acqua e urea. La citosina può passare a un'altra pirimidina (uracile) e quindi continuare il percorso di degradazione in più intermediari.

Requisiti dietetici

Le pirimidine, come le purine, sono sintetizzate dalla cella in quantità che soddisfano ciò che è richiesto dalla cellula. È per questo motivo che non ci sono requisiti minimi di basi di azoto nella dieta. Tuttavia, quando queste molecole vengono consumate, il corpo ha la capacità di riciclarle.

Riferimenti

1. Alberts, b., Bray, d., Hopkin, k., Johnson, a. D., Lewis, J., Raff, m.,... e Walter, P. (2013). Biologia cellulare essenziale. Scienze della ghirlanda.
2. Cooper, g. M., & Hausman, R. E. (2007). La cellula: un approccio molecolare. Washington, DC, Sunderland, MA.
3. Griffiths, a. J. (2002). Analisi genetica moderna: integrazione di geni e genomi. Macmillan.
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