The deoxyribóza nebo D-2-deoxyribóza Jedná se o cukr s pěti uhlíky, který tvoří nukleotidy deoxyribonukleové kyseliny (DNA). Tento cukr funguje jako základ pro spojení fosfátové skupiny a dusíkaté báze, které tvoří nukleotidy.
Sacharidy obecně jsou esenciální molekuly pro živé bytosti, plní různé základní funkce, a to nejen jako molekuly, ze kterých lze extrahovat energii pro buňky, ale také pro strukturu řetězců DNA, kterými se přenáší genetická informace.
Všechny cukry nebo sacharidy mají obecný vzorec CnH2nOn, v případě deoxyribózy je jeho chemický vzorec C5H10O4.
Deoxyribóza je cukr, který strukturuje DNA, a liší se od ribózy (cukru tvořícího RNA) pouze tím, že má atom vodíku (-H) na uhlíku 3, zatímco ribóza má ve stejné hydroxylové funkční skupině (- OH) pozice.
Díky této strukturní podobnosti je ribóza nejdůležitějším výchozím substrátem pro buněčnou syntézu deoxyribózových cukrů..
Průměrná buňka má množství RNA téměř 10krát vyšší než množství DNA a frakce RNA, která se recykluje a odkloní se k tvorbě deoxyribózy, má důležitý příspěvek k přežití buněk.
Rejstřík článků
Deoxyribóza je monosacharid složený z pěti atomů uhlíku. Má aldehydovou skupinu, proto je zařazen do skupiny aldopentóz (aldo, pro aldehyd a pento pro pět atomů uhlíku).
Rozložením chemického složení deoxyribózy můžeme říci, že:
Skládá se z pěti atomů uhlíku, aldehydová skupina se nachází na uhlíku v poloze 1, na uhlíku v poloze 2 má dva atomy vodíku a na uhlíku v poloze 3 má dva různé substituenty, a to: hydroxylovou skupinu ( -OH) a atom vodíku.
Uhlík v poloze 4, stejně jako uhlík v poloze 3, má skupinu OH a atom vodíku. Právě prostřednictvím atomu kyslíku hydroxylové skupiny v této poloze může molekula získat svou cyklickou konformaci, protože se váže na uhlík v poloze 1.
Pátý atom uhlíku je nasycen dvěma atomy vodíku a je umístěn na terminálním konci molekuly, mimo kruh.
V aldehydové skupině atomu uhlíku 1 je místo, kde jsou spojeny dusíkaté báze, které společně s cukrem tvoří nukleosidy (nukleotidy bez fosfátové skupiny). V kyslíku připojeném k atomu uhlíku 5 se spojuje fosfátová skupina, která tvoří nukleotidy.
V spirále nebo řetězci DNA je fosfátová skupina připojená k uhlíku 5 nukleotidu ta, která se váže na OH skupinu uhlíku v poloze 3 jiné deoxyribózy patřící jinému nukleotidu atd..
Mezi pěti atomy uhlíku, které tvoří hlavní páteř deoxyribózy, jsou tři uhlíky, které mají na každé straně čtyři různé substituenty. Uhlík v poloze 2 je vzhledem k nim asymetrický, protože není připojen k žádné skupině OH.
Proto a podle tohoto atomu uhlíku lze deoxyribózy dosáhnout ve dvou „izoformách“ nebo „optických izomerech“, které jsou známé jako L-deoxyribóza a D-deoxyribóza. Obě formy lze definovat z karbonylové skupiny v horní části Fisherovy struktury.
Veškerá deoxyribóza je označena jako „D-deoxyribóza", ve které je skupina -OH připojená k uhlíku 2 umístěna vpravo, zatímco formy „L-deoxyribóza" mají skupinu -OH vlevo..
„D“ forma cukrů, včetně deoxyribózy, je převládající formou metabolismu organismů.
Deoxyribóza je cukr, který funguje jako stavební blok mnoha důležitých makromolekul, jako je DNA, a vysokoenergetických nukleotidů, jako jsou ATP, ADP, AMP, GTP a další..
Rozdíl, který cyklická struktura deoxyribózy představuje ve vztahu k ribóze, činí z první mnohem stabilnější molekulu.
Absence atomu kyslíku na uhlíku 2 činí deoxyribózu méně náchylnou k redukci cukru, zejména ve srovnání s ribózou. To má velký význam, protože poskytuje stabilitu molekulám, jejichž je součástí..
Deoxyribóza, stejně jako ribóza, může být syntetizována v těle zvířete způsoby, které zahrnují štěpení jiných sacharidů (obvykle hexóz, jako je glukóza) nebo kondenzací menších sacharidů (například triózy a jiné sloučeniny s dvěma uhlíky).
V prvním případě, to znamená získání deoxyribózy z odbourávání „vyšších“ uhlohydrátových sloučenin, je to možné díky metabolické schopnosti buněk provádět přímou přeměnu ribulóza-5-fosfátu získaného cestou z pentózy fosfát na ribóza-5-fosfát.
Ribose-5-fosfát lze dále redukovat na deoxyribózu-5-fosfát, který lze přímo použít pro syntézu energetických nukleotidů.
Získání ribózy a deoxyribózy z kondenzace menších cukrů bylo prokázáno v bakteriálních extraktech, kde byla ověřena tvorba deoxyribózy v přítomnosti glyceraldehydfosfátu a acetaldehydu..
Podobné důkazy byly získány ve studiích s použitím zvířecích tkání, ale inkubace fruktóza-1-6-bisfosfátu a acetaldehydu v přítomnosti kyseliny jodoctové..
Ačkoli malé frakce atomů uhlíku určené pro dráhy biosyntézy nukleotidů směřují k biosyntéze deoxynukleotidů (nukleotidů DNA, které mají jako cukr deoxyribózu), většina z nich směřuje hlavně k tvorbě ribonukleotidů.
V důsledku toho je deoxyribóza syntetizována hlavně z jeho oxidovaného derivátu, ribózy, a to je možné uvnitř buňky díky velkému rozdílu v množství mezi DNA a RNA, což je hlavní zdroj ribonukleotidů (důležitý zdroj ribózového cukru).
První krok v syntéze deoxynukleotidů z ribonukleotidů tedy spočívá v tvorbě deoxyribózy z ribózy, která tyto nukleotidy tvoří..
Za tímto účelem je ribóza redukována, to znamená, že skupina OH na uhlíku 2 ribózy je odstraněna a vyměněna za hydridový ion (atom vodíku) při zachování stejné konfigurace..
Zatím žádné komentáře