该嘧啶是周期性分子富含氮。它们是核苷酸的一部分,而核苷酸又是核酸的基本结构组成部分。
除了在核酸中存在以外,嘧啶形成的核苷酸还具有重要的细胞内信使作用,并参与糖原和磷脂生物合成途径的调节。
资料来源:布鲁斯·布劳斯。Blausen.com员工(2014)。“ 2014年布劳森医学博物馆”。维基医学杂志1(2)。DOI:10.15347 / wjm / 2014.010。ISSN 2002-4436。
嘧啶和嘌呤之间的主要区别在于结构:前者由一个单环组成,而在后者中,我们发现一个与咪唑环相连的嘧啶环。
嘧啶环还存在于某些合成药物中,例如巴比妥酸盐和用于治疗HIV的那些药物。
特征与结构
嘧啶是芳香族化合物,其结构为环状(单环)且扁平。
自然界中最丰富的嘧啶是尿嘧啶(分子式2,4-二羟基嘧啶),胞嘧啶(2-羟基-4-氨基嘧啶)和胸腺嘧啶(2,4-二羟基-5-甲基嘧啶)。
摩尔质量为约80g / mol,密度为1.016g / cm。它们可溶于水,并由于其环的缘故,具有吸收最大260纳米的光的特性。
特征
-核酸的结构块
核酸是由称为核苷酸的单体组成的生物聚合物。核苷酸依次由:(i)五碳糖,(ii)磷酸基和(iii)含氮碱基组成。
DNA和RNA中的嘧啶
氮碱是扁平环状化合物,分为嘌呤和嘧啶。
与纯碱相比,嘧啶较小(请记住前者的结构包含两个稠合环,其中一个是嘧啶环)。
当在DNA双螺旋中配对时,这一事实会产生后果:为了建立稳定的结构,嘌呤仅与嘧啶配对。
如前所述,自然界中最常见的三种嘧啶是尿嘧啶,胞嘧啶和胸腺嘧啶。
DNA和RNA之间的根本区别之一是构成其结构的嘧啶的组成。尿嘧啶和胞嘧啶是RNA中核苷酸的一部分。相反,在DNA中发现了胞嘧啶和胸腺嘧啶。
然而,在转移RNA中发现少量的胸腺嘧啶核苷酸。
在核苷酸中,嘧啶通过位于位置1的氮与核糖的碳1结合。
-细胞外信使
含有嘧啶(以及嘌呤)的核苷酸是履行细胞外信使作用的分子。它们负责调节体内几乎每个细胞的各种功能。
这些核苷酸从受损细胞中释放出来,或者可以通过非裂解途径分泌,并与细胞膜上的特定受体相互作用。
特定的膜受体称为P2受体,分为两个家族:P2Y或代谢型和P2X或离子型。
-中间代谢
嘧啶核苷酸参与其他成分的生物合成途径。这种参与的一个例子是糖原和磷脂的生物合成途径。
DNA损伤
DNA分子中最常见的损伤之一发生在嘧啶水平,特别是在胸腺嘧啶碱基之间形成二聚体。即,在这些分子中的两个之间形成键。
这是由于DNA接收到的紫外线辐射(来自阳光照射)或由于暴露于诱变剂而发生的。
这些嘧啶二聚体的形成会扭曲DNA双螺旋,从而在复制或转录时引起问题。负责纠正此事件的酶称为光裂解酶。
嘧啶代谢
-合成
总览
嘌呤和嘧啶等含氮碱基的合成是生命的基本要素,因为它们是合成核酸的原料。
嘧啶合成的一般方案在基本方面与嘌呤的合成不同:嘧啶环在结合至5磷酸核糖之前先进行组装。
反应
名为氨基甲酰基天冬氨酸的分子具有合成嘧啶环所需的所有元素(原子)。这是通过天冬氨酸和氨基甲酰基磷酸之间的缩合反应形成的。
磷酸氨基甲酰基磷酸酯前体是由磷酸氨基甲酰基磷酸合成酶催化的反应在细胞质中形成的,其底物是二氧化碳(CO 2)和ATP。由氨基甲酰基天冬氨酸的氧化产生的化合物是乳清酸。
奇怪的是氨基甲酸酯磷酸合成酶是所述途径和尿素循环所共有的酶。但是,它们在某些方面与其活动有关;例如,该酶的这种形式使用谷氨酰胺而不是NH 3作为氮源。
闭环后,可以将其转化为其他化合物,例如尿苷三磷酸(UTP),胞苷三磷酸(CTP)和胸苷。
降解
涉及嘧啶的分解代谢(或分解)反应在肝脏中发生。与嘌呤不同,分解代谢产生的物质在堆积时不会形成晶体,这种事件会导致堆积这种废物的患者痛风。
产生的化合物是二氧化碳,水和尿素。胞嘧啶可以移至另一个嘧啶(尿嘧啶),然后在多种中间体中继续降解途径。
饮食要求
嘧啶,如嘌呤,是由细胞合成的,其量满足细胞的需求。因此,饮食中对氮的含量没有最低要求。但是,当这些分子被消耗掉时,人体具有回收它们的能力。
参考文献
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