pirimidin adalah molekul dalam bentuk siklik, kaya nitrogen. Mereka adalah bagian dari nukleotida, yang pada gilirannya merupakan konstituen struktural dasar asam nukleat.
Selain keberadaannya dalam asam nukleat, nukleotida yang dibentuk oleh pirimidin memiliki peran penting sebagai pembawa pesan intraseluler dan berpartisipasi dalam regulasi jalur biosintesis glikogen dan fosfolipid.
Sumber: BruceBlaus. Staf Blausen.com (2014). “Galeri Medis Blausen Medical 2014”. WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI: 10.15347 / wjm / 2014.010. ISSN 2002-4436. [CC BY 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)]
Perbedaan utama antara pirimidin dan purin adalah pada strukturnya: yang pertama terdiri dari cincin tunggal, sedangkan yang terakhir kita menemukan cincin pirimidin yang bergabung dengan cincin imidazol.
Cincin pirimidin juga ditemukan di beberapa obat sintetis, seperti barbiturat dan yang digunakan untuk mengobati HIV.
Indeks artikel
Karakteristik dan struktur
Pirimidin adalah senyawa kimia aromatik yang strukturnya siklik (cincin tunggal) dan datar.
Pirimidin yang paling melimpah di alam adalah urasil (rumus molekul 2,4-dihidroksipirimidin), sitosin (2-hidroksi-4-aminopirimidin), dan timin (2,4-dihidroksi-5-metil pirimidin).
Massa molar sekitar 80 g / mol, dengan kerapatan 1,016 g / cm. Mereka larut dalam air dan berkat cincinnya, mereka memiliki sifat menyerap cahaya pada maksimum 260 nanometer.
Fitur
-Blok struktural asam nukleat
Asam nukleat adalah biopolimer yang terdiri dari monomer yang disebut nukleotida. Pada gilirannya, nukleotida terdiri dari: (i) gula lima karbon, (ii) gugus fosfat dan (iii) basa nitrogen.
Pirimidin dalam DNA dan RNA
Basa nitrogen adalah senyawa siklik datar yang diklasifikasikan menjadi purin dan pirimidin.
Dibandingkan dengan basa purat, pirimidin lebih kecil (ingat bahwa struktur yang pertama terdiri dari dua cincin yang menyatu, dan salah satunya adalah cincin pirimidin).
Fakta ini memiliki konsekuensi ketika datang ke pasangan dalam heliks ganda DNA : untuk membangun struktur yang stabil, purin hanya berpasangan dengan satu pirimidin.
Seperti yang kita sebutkan sebelumnya, tiga pirimidin yang paling umum di alam adalah urasil, sitosin, dan timin.
Salah satu perbedaan mendasar antara DNA dan RNA adalah komposisi pirimidin yang menyusun strukturnya. Urasil dan sitosin adalah bagian dari nukleotida dalam RNA. Sebaliknya, sitosin dan timin ditemukan dalam DNA.
Namun, sejumlah kecil nukleotida timin ditemukan dalam RNA transfer.
Dalam nukleotida, pirimidin mengikat karbon 1 ribosa melalui nitrogen yang terletak di posisi 1.
-Pembawa pesan ekstraseluler
Nukleotida yang mengandung pirimidin (dan juga purin) adalah molekul yang memenuhi peran pembawa pesan ekstraseluler. Mereka bertanggung jawab untuk mengatur berbagai fungsi di hampir setiap sel dalam tubuh.
Nukleotida ini dilepaskan dari sel yang rusak atau dapat disekresikan melalui jalur non-litik dan berinteraksi dengan reseptor spesifik pada membran sel.
Reseptor membran spesifik disebut reseptor P2 dan diklasifikasikan menjadi dua keluarga: P2Y atau metabotropic dan P2X atau ionotropic.
– Metabolisme menengah
Nukleotida pirimidin terlibat dalam jalur sintesis biologis untuk komponen lain. Contoh dari partisipasi ini adalah jalur biosintesis glikogen dan fosfolipid.
kerusakan DNA
Salah satu lesi yang paling umum pada molekul DNA terjadi pada tingkat pirimidin, khususnya dalam pembentukan dimer antara basa timin. Artinya, ikatan terbentuk antara dua molekul ini.
Hal ini terjadi karena radiasi ultraviolet (dari paparan sinar matahari) yang diterima DNA, atau karena paparan agen mutagenik.
Pembentukan dimer pirimidin ini mendistorsi heliks ganda DNA, menyebabkan masalah saat mereplikasi atau menyalin. Enzim yang bertanggung jawab untuk mengoreksi peristiwa ini disebut fotoliase.
Metabolisme pirimidin
-Perpaduan
Ringkasan
Sintesis basa nitrogen – baik purin maupun pirimidin – merupakan unsur fundamental bagi kehidupan, karena keduanya merupakan bahan mentah untuk mensintesis asam nukleat.
Skema umum sintesis pirimidin berbeda dalam aspek mendasar dengan sintesis purin: cincin pirimidin dirakit sebelum ditambatkan ke ribosa-5-fosfat.
Reaksi
Molekul yang disebut karbamoil aspartat memiliki semua unsur (atom) yang diperlukan untuk sintesis cincin pirimidin. Ini terbentuk melalui reaksi kondensasi antara aspartat dan karbomoil fosfat.
Prekursor karbomoil fosfat dibentuk dalam sitoplasma sel melalui reaksi yang dikatalisis oleh enzim karbamoil fosfat sintetase, yang substratnya adalah karbon dioksida (CO 2 ) dan ATP. Senyawa hasil oksidasi karbamoil aspartat adalah asam orotik.
Sangat mengherankan bahwa karbamoil fosfat sintetase adalah enzim yang umum pada jalur yang dijelaskan dan pada siklus urea . Namun, mereka berbeda dalam beberapa aspek yang berkaitan dengan aktivitas mereka; Misalnya, versi enzim ini menggunakan glutamin dan bukan NH 3 sebagai sumber nitrogen .
Setelah cincin tertutup, cincin tersebut dapat diubah menjadi senyawa lain seperti uridin trifosfat (UTP), sitidin trifosfat (CTP), dan timidilat.
Degradasi
Reaksi katabolik (atau pemecahan) yang melibatkan pirimidin berlangsung di hati. Tidak seperti purin, zat yang dihasilkan oleh katabolisme tidak membentuk kristal ketika terakumulasi, suatu peristiwa yang menyebabkan asam urat pada pasien yang menumpuk zat limbah ini.
Senyawa yang dihasilkan adalah karbon dioksida, air dan urea. Sitosin dapat berpindah ke pirimidin lain (urasil) dan kemudian melanjutkan jalur degradasi dalam beberapa zat antara.
Persyaratan diet
Pirimidin, seperti purin, disintesis oleh sel dalam jumlah yang memenuhi kebutuhan sel. Karena alasan inilah tidak ada persyaratan minimum untuk basa nitrogen dalam makanan. Namun, ketika molekul-molekul ini dikonsumsi, tubuh memiliki kemampuan untuk mendaur ulangnya.
Referensi
- Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, AD, Lewis, J., Raff, M.,… & Walter, P. (2013). Biologi sel esensial . Ilmu Garland.
- Cooper, GM, & Hausman, RE (2007). Sel: pendekatan molekuler . Washington, DC, Sunderland, MA.
- Griffiths, AJ (2002). Analisis genetik cararn: mengintegrasikan gen dan genom . Macmillan.
- Griffiths, AJ, Wessler, SR, Lewontin, RC, Gelbart, WM, Suzuki, DT, & Miller, JH (2005). Pengantar analisis genetik . Macmillan.
- Koolman, J., & Rohm, KH (2005). Biokimia: teks dan atlas . Ed. Medis Panamerika.
- Passarge, E. (2009). Teks dan atlas genetika . Ed. Medis Panamerika.
