תוֹכֶן

• מאפייני פורין
• מאפייני פירימידינים
• פונקציות
• זיווג בסיס
• שימוש במעבדה

דנ"א ורנ"א הם מרכיבים חיוניים לתאים חיים, ושניהם מורכבים מבסיסים חנקניים המכונים "פורינים" ו"פירימידינים ". בסיסים אלה חיוניים גם לאחסון רגעי של אנרגיה תאית ובלעדיהם רבים לא ניתן היה לבצע תהליכים תאיים.

מאפייני פורין

המולקולות המכונות פורינים נגזרות מתרכובות הטרוציקליות שלמעשה אינן נמצאות בטבע. גואנין, המוצג בתמונה למטה, הוא מולקולת פורין ששונתה על ידי קבוצת אמינו וקטון מחומצן. הפורינים הסטנדרטיים המשמשים בקשרים עם אנרגיה גבוהה ובסינתזת DNA / RNA הם גואנין ואדנין.

מאפייני פירימידינים

פירימידינים הם מולקולות שמקורן בפירימידין. בדומה לפורין, זוהי מולקולה הטרוציקלית שלא מצויה בטבע. ציטוזין, המוצג בתמונה למטה, דומה לגואנין; זה גם שונה עם קבוצת אמינו וקטון מחומצן.

פונקציות

בין הפונקציות הסלולריות המבוצעות על ידי פורינים ופירמידינים, שניים ראויים להיות מודגשים. ראשית, פורינים אדנין וגואנין ופירימידינים ציטוזין, תימין ואורציל משמשים לייצור DNA ו- RNA. בסיסים חנקניים אלה מסונתזים ומקושרים לקבוצת פוספט וסוכר (דאוקסיריבוז); נוקלאוטידים מונופוספטים אלה משולבים בחוטים הולכים וגדלים של דנ"א או רנ"א חדשים במהלך שכפול או תעתיק. הפונקציה השנייה של פירימידינים ופורינים היא אגירת אנרגיה זמנית. הצורה הנפוצה ביותר של אנרגיה בתאים היא אדנוזין טריפוספט, או ATP. שחרורו של הפוספט השלישי יוצר אדנוזין דיפוספט, או ADP, תגובה חיובית ביותר ויכול להוביל לתגובות הדורשות כניסה לאנרגיה. גנינין טריפוספט ודו פוספט גואנין משמשים אנזימים וקולטנים מסוימים כ"כפתורי הפעלה / כיבוי ", בעוד שטריפוספט ציטוזין וטריפוספט אורידין משמשים לייצור ביומולקולות.

זיווג בסיס

הפורינים והפירימידינים המשמשים את התאים לסינתזת נוקלאוטידים (אדנין, ציטוזין, גואנין, תימין ואורציל) הם בעלי כמה אטומים המתקשרים למימן, כמו חנקן, חמצן ומימן. מולקולות אלה מתוכננות כך שציטוזין וגואנין יוצרים קשרים של שלושה קשרי מימן, ואילו אדנין ותימין ב- DNA או אוראציל ב- RNA יוצרים קשרים של שני קשרים. במהלך שכפול DNA, הפולימראזות יוצרות זוגות A-T ו- C-G עם שיעורי שגיאה נמוכים עקב יעילות קשרי המימן שלהם. התאמה בסיסית לא נכונה מתגלה במהירות בהתאם לחוסר היציבות הטבועה של הזוגות השגויים.

שימוש במעבדה

נוקליאוטידים של טריפוספט הם מרכיבים נפוצים במספר הליכי מעבדה סטנדרטיים. תגובת שרשרת פולימראז (PCR) מחייבת כניסה של תערובת של NTP להגברת DNA. ניתן להוסיף ATP לתערובת כדי ליצור תגובה שלילית רצויה.