的核糖是五 - 碳糖中存在的核糖核苷,核糖核苷酸及其衍生物。可以以其他名称找到它,例如β-D-核呋喃糖,D-核糖和L-核糖。
核苷酸是核糖核酸(RNA)骨架的组成“构件”。每个核苷酸由可以是腺嘌呤,鸟嘌呤,胞嘧啶或尿嘧啶的碱基,磷酸基和糖,核糖组成。
费舍尔对D-核糖和L-核糖的预测(来源:NEUROtiker,来自Wikimedia Commons)
这种类型的糖在肌肉组织中特别丰富,在肌肉组织中它与核糖核苷酸有关,特别是三磷酸腺苷或ATP,这对肌肉功能至关重要。
D-核糖由Emil Fischer于1891年发现,从那时起,人们就一直关注D-核糖的理化特性及其在细胞代谢中的作用,即作为核糖核酸,ATP和各种核糖体骨架的一部分。辅酶。
起初,这仅是通过酵母RNA的水解而获得的,直到1950年代,它设法由D-葡萄糖以或多或少可及的量合成,从而使其生产工业化。
特点
核糖是通常以D-核糖形式作为纯化合物提取的醛戊糖。它是可溶于水的有机物质,具有白色和结晶外观。核糖是一种碳水化合物,具有极性和亲水性。
核糖符合常见的碳水化合物规则:它具有相同数量的碳和氧原子,是氢原子的两倍。
通过糖的3或5位碳原子,它可以与磷酸基团结合,如果它与RNA的含氮碱基之一结合,就会形成核苷酸。
在自然界中发现核糖的最常见方法是D-核糖和2-deoxy-D-核糖,它们是核苷酸和核酸的组成部分。D-核糖是核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)的2-脱氧-D-核糖的一部分。
核糖和脱氧核糖之间的结构差异(来源:通过Wikimedia Commons获得的基因组学教育计划)
在核苷酸处,两种类型的戊糖均为β-呋喃糖形式(闭合的五边形环)。
在溶液中,游离核糖在醛(开链)形式和环状β-呋喃糖形式之间处于平衡状态。然而,RNA仅包含环状形式的β-D-呋喃核糖。具有生物活性的形式通常是D-核糖。
结构体
核糖是一种来自葡萄糖的糖,属于醛糖苷酶。其分子式为C5H10O5,分子量为150.13 g / mol。由于它是单糖,它的水解作用将分子分成功能团。
分子式表示,它具有五个碳原子,这些碳原子可以作为五元或六元环的一部分循环出现。该糖在戊糖环的2位至5位的碳1上具有醛基,并且在碳原子上具有羟基(-OH)。
核糖分子可以两种方式在Fisher投影图中表示:D-核糖或L-核糖,L-形式是D-形式的立体异构体和对映异构体,反之亦然。
D或L形式的分类取决于在醛基之后的第一个碳原子的羟基的取向。如果该基团朝向右侧,则表示Fisher的分子对应于D-核糖,否则,如果它朝向左侧(L-核糖)。
根据异头碳原子上羟基的方向,核糖的Haworth投影可以用两个其他结构表示。在β位置,羟基朝向分子的上部,而α位置使羟基朝向底部。
Haworth对核糖吡喃糖和核呋喃糖的预测(来源:NEUROtiker,来自Wikimedia Commons)
因此,根据Haworth的预测,可以有四种可能的形式:β-D-核糖,α-D-核糖,β-L-核糖或α-L-核糖。
当磷酸基团连接到核糖上时,它们通常称为α,β和Ƴ。三磷酸核苷的水解提供化学能来驱动各种各样的细胞反应。
特征
已经提出,核糖核苷酸分解的产物磷酸核糖是呋喃和硫酚的主要前体之一,其引起肉的特征气味。
在细胞内
核糖的化学可塑性使该分子参与细胞内绝大多数生化过程,例如DNA的翻译,氨基酸和核苷酸的合成等。
核糖始终充当细胞内部的化学媒介物,因为核苷酸可以具有一个,两个或三个磷酸基团,它们通过无水键彼此共价连接。这些分别称为单磷酸,二磷酸和三磷酸核苷。
核糖和磷酸酯之间的键为酯型,该键的水解在标准条件下释放约14 kJ / mol,而每个酸酐键的水解释放约30 kJ / mol。
例如,在核糖体中,核糖的2'-羟基可与各种氨基酸形成氢键,该键可使所有已知活生物体中的tRNA合成蛋白质。
大多数蛇的毒液中含有磷酸二酯酶,该酶水解3'末端的具有游离羟基的核苷酸,破坏核糖或脱氧核糖的3'羟基之间的键。
在医学上
在医学上,它可以通过增加肌肉能量来改善运动表现和运动能力。慢性疲劳综合症也可以用这种糖,纤维肌痛和某些冠状动脉疾病治疗。
在预防方面,它用于预防患有遗传性肌腺苷酸脱氨酶缺乏症或AMP脱氨酶缺乏症的患者运动后的肌肉疲劳,抽筋,疼痛和僵硬。
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