PIRIMIDINE: CARACTERISTICI, STRUCTURĂ, FUNCȚII - BIOLOGIE - 2025

Cele pirimidinele sunt molecule ciclice bogate în azot. Ele fac parte din nucleotide, care la rândul lor sunt constituenții structurali fundamentali ai acizilor nucleici.

Pe lângă prezența lor în acizi nucleici, nucleotidele formate de pirimidine au un rol important ca mesageri intracelulari și participă la reglarea căilor glicogenului și a biosintezei fosfolipidice.

Sursa: BruceBlaus. Personalul Blausen.com (2014). „Galeria medicală a Blausen Medical 2014”. WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI: 10.15347 / wjm / 2014.010. ISSN 2002-4436.

Principala diferență între o pirimidină și o purină este în structură: primele sunt alcătuite dintr-un singur inel, în timp ce în cel de-al doilea găsim un inel de pirimidine unit la un inel imidazol.

Inelele de pirimidină se găsesc și în unele medicamente sintetice, cum ar fi barbituricele și în cele utilizate pentru tratarea HIV.

Caracteristici și structură

Pirimidinele sunt compuși chimici aromatici a căror structură este ciclică (un singur inel) și plată.

Cele mai abundente pirimidine din natură sunt uracilul (formula moleculară 2,4-dihidroxiprimidina), citosina (2-hidroxi-4-aminopirimidina) și timina (2,4-dihidroxi-5-metil pirimidină).

Masa molară este în jur de 80 g / mol, cu o densitate de 1,016 g / cm. Sunt solubile în apă și datorită inelelor lor au proprietatea de a absorbi lumina la maximum 260 nanometri.

Caracteristici

-Bloguri structurale ale acizilor nucleici

Acizii nucleici sunt biopolimeri alcătuiți din monomeri numiți nucleotide. La rândul său, nucleotidele sunt formate din: (i) un zahăr cu cinci carbon, (ii) o grupare fosfat și (iii) o bază azotată.

Pirimidine în ADN și ARN

Bazele azotate sunt compuși ciclici plani care sunt clasificați în purine și pirimidine.

Comparativ cu bazele purice, pirimidinele sunt mai mici (amintiți-vă că structura primului cuprinde două inele topite, iar unul dintre ele este un inel pirimidinic).

Acest fapt are consecințe atunci când vine vorba de împerecherea în dubla helixă a ADN-ului: pentru a stabili o structură stabilă, purina se împerechează doar cu o pirimidină.

Așa cum am menționat anterior, cele mai comune trei pirimidine din natură sunt uracilul, citozina și timina.

Una dintre diferențele fundamentale dintre ADN și ARN este compoziția pirimidinelor care alcătuiesc structura sa. Uracilul și citozina fac parte din nucleotidele din ARN. În schimb, citosina și timina se găsesc în ADN.

Cu toate acestea, cantități mici de nucleotide de timină se găsesc în ARN-urile de transfer.

În nucleotide, pirimidinele se leagă de carbonul 1 al ribozei prin azotul situat la poziția 1.

-Mesageri extracelulari

Nucleotidele care conțin pirimidine (și, de asemenea, purine) sunt molecule care îndeplinesc un rol de mesager extracelular. Ei sunt responsabili pentru reglarea diferitelor funcții în practic toate celulele din corp.

Aceste nucleotide sunt eliberate din celulele deteriorate sau pot fi secretate de o cale non-litică și interacționează cu receptorii specifici de pe membrana celulară.

Receptorii specifici ai membranei sunt numiți receptori P2 și sunt clasificați în două familii: P2Y sau metabolotrop și P2X sau ionotrop.

-Metabolizarea intermediară

Nucleotidele pirimidine sunt implicate în căile de sinteză biologică a altor componente. Un exemplu al acestei participări este calea de biosinteză a glicogenului și a fosfolipidelor.

Daune ADN

Una dintre cele mai frecvente leziuni în molecula de ADN apare la nivelul pirimidinelor, în special la formarea de dimeri între bazele timinei. Adică se formează o legătură între două dintre aceste molecule.

Aceasta se datorează radiațiilor ultraviolete (de la expunerea la soare) pe care ADN-ul o primește sau datorită expunerii la agenți mutageni.

Formarea acestor dimeri pirimidinici denaturează dubla helixă a ADN-ului, provocând probleme atunci când este vorba de replicare sau transcriere. Enzima responsabilă de corectarea acestui eveniment se numește fotolază.

Metabolizarea pirimidinei

-Sinteză

Prezentare generală

Sinteza bazelor azotate - atât purine, cât și pirimidine - este un element fundamental pentru viață, deoarece acestea sunt materia primă pentru sintetizarea acizilor nucleici.

Schema generală de sinteză a pirimidinelor diferă într-un aspect fundamental cu sinteza purinelor: inelul pirimidinelor este asamblat înainte de ancorare la riboza-5-fosfat.

reacţii

Molecula numită carbamoi aspartat are toate elementele (atomi) necesare pentru sinteza unui inel pirimidinic. Aceasta se formează cu ajutorul unei reacții de condensare între un aspartat și un fosfat carbomoil.

Precursorul fosfat carbomoil este format în citoplasma celulară printr-o reacție catalizată de enzima carbamoil fosfaza sintaza, ale cărei substraturi sunt dioxid de carbon (CO ₂ ) și ATP. Compusul care rezultă din oxidarea aspartatului de carbamoil este acidul orotic.

Este curios că carbamoi fosfat sintasaza este o enzimă comună căii descrise și ciclului ureei. Cu toate acestea, ele diferă în unele aspecte legate de activitatea lor; De exemplu, această versiune a enzimei utilizează glutamină și nu NH ₃ ca sursă de azot .

Odată ce inelul s-a închis, acesta poate fi transformat în alți compuși, cum ar fi uridină trifosfat (UTP), citidină trifosfat (CTP) și timidilat.

Degradare

Reacțiile catabolice (sau defalcarea) care implică pirimidine au loc în ficat. Spre deosebire de purine, substanțele produse de catabolism nu formează cristale atunci când se acumulează, eveniment care provoacă gută la pacienții care acumulează această substanță reziduală.

Compușii generați sunt dioxid de carbon, apă și uree. Citozina poate trece la o altă pirimidină (uracil) și apoi poate continua calea de degradare în mai mulți intermediari.

Cerințe de dietă

Pirimidinele, ca și purinele, sunt sintetizate de celulă în cantități care îndeplinesc cerințele celulei. Din acest motiv, nu există cerințe minime pentru bazele azotate din dietă. Cu toate acestea, atunci când aceste molecule sunt consumate, organismul are capacitatea de a le recicla.

Referințe

1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, AD, Lewis, J., Raff, M., … și Walter, P. (2013). Biologia celulară esențială. Garland Science.
2. Cooper, GM, & Hausman, RE (2007). Celula: o abordare moleculară. Washington, DC, Sunderland, MA.
3. Griffiths, AJ (2002). Analiza genetică modernă: integrarea genelor și genomelor. Macmillan.
4. Griffiths, AJ, Wessler, SR, Lewontin, RC, Gelbart, WM, Suzuki, DT, & Miller, JH (2005). O introducere în analiza genetică. Macmillan.
5. Koolman, J., & Röhm, KH (2005). Biochimie: text și atlas. Editura Medicală Panamericană.
6. Passarge, E. (2009). Textul și atlasul de genetică. Editura Medicală Panamericană.