Caratteristiche del ribosio, struttura e funzioni

IL Ribosa È uno zucchero a cinque carbonio che è presente nei ribonucleosidi, nei ribonucleotidi e nei suoi derivati. Puoi trovare altri nomi come β-D-Librounosa, D-Libosio e L-Libose.

I nucleotidi sono i "blocchi" costituenti dello scheletro dell'acido ribonucleico (RNA). Ogni nucleotide è composto da una base che può essere adenina, guanina, citosina o uracile, un gruppo di fosfato e uno zucchero, la ribosio.

Proiezione Fisher per D e L-Libosio (fonte: Neurotokeker [dominio pubblico] via Wikimedia Commons)

Questo tipo di zucchero è particolarmente abbondante nei tessuti muscolari, dove è associato a ribonucleotidi, in particolare con adenosina o trifosfato ATP, che è essenziale per il funzionamento muscolare.

Il d-rribosio fu scoperto nel 1891 da Emil Fischer, e da allora è stata prestata molta attenzione alle sue caratteristiche fisico-chimiche e al suo ruolo nel metabolismo cellulare, ovvero come parte dello scheletro dell'acido ribonucleico, l'ATP e molti di diversi coenzimi.

All'inizio questo è stato ottenuto solo dall'idrolisi dell'RNA dei lievi.

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Caratteristiche

Il ribosio è un aldopentosa comunemente estratto come un composto chimico puro sotto forma di D-libosio. È una sostanza organica solubile in acqua, bianca e cristallina. Essendo un carboidrato, il ribosio ha caratteristiche polari e idrofile.

Il ribosio è conforme alla regola comune dei carboidrati: ha lo stesso numero di atomi di carbonio e ossigeno e il doppio di questa quantità negli atomi di idrogeno.

Attraverso gli atomi di carbonio nelle posizioni 3 o 5, questo zucchero può unirsi a un gruppo di fosfato e se si unisce a una delle basi azotate dell'RNA, si forma un nucleotide.

Il modo più comune di trovare ribosio in natura è come D-Libosio e 2-Deexy-D-Libosio, questi sono componenti di nucleotidi e acidi nucleici. Il d-libosio fa parte dell'acido ribonucleico (RNA) e del 2-Disaxi-D-dibosio di acido deossiribonucleico (DNA).

Può servirti: proteina K: caratteristiche, attività enzimatica, applicazioniDifferenze strutturali tra ribosio e deossiribosio (fonte: programma di educazione genomica [CC di 2.0 (https: // creativeCommons.Org/licenze/by/2.0)] via Wikimedia Commons)

Nei nucleotidi, entrambi i tipi di pentosio si trovano nella forma β-fluano (anello pentagonale chiuso).

In soluzione, il ribosio libero è in equilibrio tra l'aldeide (catena aperta) e la forma ciclica β-puroa. Tuttavia, l'RNA contiene solo la forma ciclica β-D-dribofuranosa. La forma biologicamente attiva è di solito il D-Libose.

Struttura

La ribosa è uno zucchero derivato dal glucosio che appartiene al gruppo Aldopentosa. La sua formula molecolare è C5H10O5 e ha un peso molecolare di 150.13 g/mol. Dal momento che è uno zucchero monosaccaridico, la sua idrolisi separa la molecola nei suoi gruppi funzionali.

Ha, come indica la sua formula, cinque atomi di carbonio che possono essere trovati ciclicamente come parte di cinque o sei membri. Questo zucchero ha un gruppo di aldeide nell'atomo di carbonio 1 e un gruppo idrossilico (-OH) negli atomi di carbonio dalla posizione 2 alla posizione 5 dell'anello Pontosa.

La molecola di ribosio può essere rappresentata nella proiezione di Fisher in due modi: d-libosio o l-libosio, essendo la forma L lo stereoisomero e l'enantiomero della forma d e viceversa.

La classificazione della forma D o L dipende dall'orientamento dei gruppi idrossilici del primo atomo di carbonio dopo il gruppo di aldeide. Se questo gruppo è orientato verso il lato destro, la molecola per conto di Fisher corrisponde alla d-riBy.

La proiezione di Haworth del ribosio può essere rappresentata in due ulteriori strutture a seconda dell'orientamento del gruppo idrossile nell'atomo di carbonio che è anomerico. Nella posizione β l'idrossile è orientato verso la parte superiore della molecola, mentre la posizione α guida idrossile verso il fondo.

Può servirti: flora e fauna di Santa Fe: specie rappresentativeProiezione di Haworth per ribopiranosa e ribofuranosa (fonte: Neurotokeker [dominio pubblico] tramite Wikimedia Commons)

Pertanto, secondo la proiezione di Haworth, possono essere presi quattro possibili modi: β-D-libosio, α-D-libosio, β-L-libosio o α-L-libosio.

Quando i gruppi di fosfato sono uniti al ribosio, di solito sono chiamati α, β e ƴ. L'idrolisi dei nucleosidi trifosfato fornisce energia chimica per aumentare un'ampia varietà di reazioni cellulari.

Funzioni

È stato proposto che il prodotto fosfato ribosio della decomposizione dei ribonucleotidi, sia uno dei principali precursori del furano e dei tiofenoli, che sono responsabili dell'odore caratteristico della carne.

Nelle cellule

La plasticità chimica del ribosio fa sì che la molecola sia coinvolta nella stragrande maggioranza dei processi biochimici all'interno dell'interno cellulare, alcuni come la traduzione del DNA, la sintesi di aminoacidi e nucleotidi, ecc.

Il ribosio agisce costantemente come un veicolo chimico all'interno della cellula, poiché i nucleotidi possono presentarsi uno, due gruppi di fosfato si uniscono in modo covalente tra loro da legami anidri. Questi sono noti rispettivamente come mono-, difosfato.

Il collegamento tra ribosio e fosfato è di tipo estere, l'idrolisi di questo collegamento rilascia circa 14 kJ/mol in condizioni standard, mentre quella di ciascuno dei legami anidridici rilascia circa 30 kJ/mol.

Nei ribosomi, ad esempio, il gruppo 2'-idrossile del ribosio può formare un legame idrogeno con i vari aminoacidi, unione che consente la sintesi proteica dal tRNA in tutti gli organismi viventi noti.

Il veleno della maggior parte dei serpenti contiene la fosfodiesterasi che idrolizza i nucleotidi dall'estremità 3 'che hanno un idrossile libero, rompendo i sindacati tra idrossile 3' del ribosio o dexyribosa.

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In medicina

In contesti medicinali viene utilizzato per migliorare le prestazioni e la capacità di esercizio aumentando l'energia muscolare. La sindrome da affaticamento cronico è anche trattata con questo saccaride, nonché con la fibromialgia e alcune malattie dell'arteria coronarica.

In termini preventivi viene utilizzato per evitare l'affaticamento muscolare, i crampi, il dolore e la rigidità dopo l'esercizio fisico in pazienti con disturbo eredita.

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