ribosa adalah lima – gula karbon yang hadir dalam ribonucleosides, ribonucleotides dan turunannya. Ini dapat ditemukan dengan nama lain seperti -D-ribofuranose, D-ribosa, dan L-ribosa.
Nukleotida adalah konstituen “blok bangunan” dari tulang punggung asam ribonukleat (RNA). Setiap nukleotida terdiri dari basa yang dapat berupa adenin, guanin, sitosin atau urasil, gugus fosfat, dan gula, ribosa.
Proyeksi Fisher untuk D- dan L-Ribose (Sumber: NEUROtiker [Domain publik] melalui Wikimedia Commons)
Jenis gula ini terutama berlimpah di jaringan otot, di mana ia ditemukan terkait dengan ribonukleotida, khususnya dengan adenosin trifosfat atau ATP, yang penting untuk fungsi otot.
D-ribosa ditemukan pada tahun 1891 oleh Emil Fischer, dan sejak itu banyak perhatian telah diberikan pada karakteristik fisikokimia dan perannya dalam metabolisme seluler, yaitu, sebagai bagian dari kerangka asam ribonukleat, ATP dan berbagai koenzim.
Pada awalnya, ini hanya diperoleh dari hidrolisis RNA ragi, sampai, pada 1950-an, ia berhasil disintesis dari D-glukosa dalam jumlah yang kurang lebih dapat diakses, memungkinkan industrialisasi produksinya.
Indeks artikel
Karakteristik
Ribosa adalah aldopentosa yang biasa diekstraksi sebagai senyawa kimia murni dalam bentuk D-ribosa. Ini adalah zat organik yang larut dalam air, dengan penampilan putih dan kristal. Sebagai karbohidrat, ribosa memiliki sifat polar dan hidrofilik.
Ribosa mematuhi aturan karbohidrat umum: ia memiliki jumlah atom karbon dan oksigen yang sama, dan dua kali jumlah ini dalam atom hidrogen.
Melalui atom karbon di posisi 3 atau 5, gula ini dapat mengikat gugus fosfat, dan jika mengikat salah satu basa nitrogen RNA, nukleotida terbentuk.
Cara paling umum untuk menemukan ribosa di alam adalah sebagai D-ribosa dan 2-deoksi-D-ribosa, ini adalah komponen nukleotida dan asam nukleat. D-ribosa adalah bagian dari asam ribonukleat (RNA) dan 2-deoksi-D-ribosa dari asam deoksiribonukleat (DNA).
Perbedaan struktural antara Ribosa dan Deoksiribosa (Sumber: Program Pendidikan Genomics [CC BY 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0)] melalui Wikimedia Commons)
Pada nukleotida, kedua jenis pentosa berada dalam bentuk -furanosa (cincin pentagonal tertutup).
Dalam larutan, ribosa bebas berada dalam kesetimbangan antara bentuk aldehida (rantai terbuka) dan bentuk -furanosa siklik. Namun, RNA hanya mengandung bentuk siklik -D-ribofuranose. Bentuk biologis aktif biasanya D-ribosa.
Struktur
Ribosa adalah gula yang berasal dari glukosa yang termasuk dalam kelompok aldopentosa. Rumus molekulnya adalah C5H10O5 dan memiliki berat molekul 150,13 g / mol. Karena merupakan gula monosakarida, hidrolisisnya memisahkan molekul menjadi kelompok fungsionalnya.
Ia memiliki, seperti yang ditunjukkan oleh rumusnya, lima atom karbon yang dapat ditemukan secara siklis sebagai bagian dari cincin beranggota lima atau enam. Gula ini memiliki gugus aldehida pada karbon 1 dan gugus hidroksil (-OH) pada atom karbon dari posisi 2 ke posisi 5 cincin pentosa.
Molekul ribosa dapat direpresentasikan dalam proyeksi Fisher dalam dua cara: D-ribosa atau L-ribosa, dengan bentuk L sebagai stereoisomer dan enansiomer dari bentuk D dan sebaliknya.
Klasifikasi bentuk D atau L tergantung pada orientasi gugus hidroksil dari atom karbon pertama setelah gugus aldehida. Jika kelompok ini berorientasi ke sisi kanan, molekul dalam representasi Fisher sesuai dengan D-ribosa, sebaliknya jika menuju sisi kiri (L-ribosa).
Proyeksi ribosa Haworth dapat direpresentasikan dalam dua struktur tambahan tergantung pada orientasi gugus hidroksil pada atom karbon yang anomerik. Pada posisi hidroksil berorientasi pada bagian atas molekul, sedangkan posisi mengarahkan hidroksil ke arah bawah.
Proyeksi Haworth untuk Ribopyranose dan Ribofuranose (Sumber: NUROtiker [Domain publik] melalui Wikimedia Commons)
Jadi, menurut proyeksi Haworth, ada empat kemungkinan bentuk: -D-ribosa, -D-ribosa, -L-ribosa atau -L-ribosa.
Ketika gugus fosfat melekat pada ribosa, mereka sering disebut sebagai , , dan . Hidrolisis nukleosida trifosfat menyediakan energi kimia untuk mendorong berbagai macam reaksi seluler.
Fitur
Telah diusulkan bahwa ribosa fosfat, produk dekomposisi ribonukleotida, adalah salah satu prekursor utama furan dan tiofenol, yang bertanggung jawab atas bau khas daging.
Dalam sel
Plastisitas kimia ribosa membuat molekul terlibat dalam sebagian besar proses biokimia di dalam sel, beberapa seperti terjemahan DNA , sintesis asam amino dan nukleotida, dll.
Ribosa terus-menerus bertindak sebagai kendaraan kimia di dalam sel, karena nukleotida dapat memiliki satu, dua atau tiga gugus fosfat yang terikat secara kovalen satu sama lain melalui ikatan anhidrat. Ini dikenal sebagai nukleosida mono-, di- dan trifosfat, masing-masing.
Ikatan antara ribosa dan fosfat adalah jenis ester, hidrolisis ikatan ini melepaskan sekitar 14 kJ / mol dalam kondisi standar, sedangkan setiap ikatan anhidrida melepaskan sekitar 30 kJ / mol.
Dalam ribosom , misalnya, gugus 2′-hidroksil ribosa dapat membentuk ikatan hidrogen dengan berbagai asam amino, ikatan yang memungkinkan sintesis protein dari tRNA di semua organisme hidup yang diketahui.
Racun kebanyakan ular mengandung fosfodiesterase yang menghidrolisis nukleotida dari ujung 3 yang memiliki hidroksil bebas, memutus ikatan antara 3 hidroksil ribosa atau deoksiribosa.
Dalam kedokteran
Dalam konteks pengobatan digunakan untuk meningkatkan kinerja dan kapasitas latihan dengan meningkatkan energi otot. Sindrom kelelahan kronis juga diobati dengan sakarida ini, serta fibromyalgia dan penyakit arteri koroner tertentu.
Dalam istilah pencegahan digunakan untuk mencegah kelelahan otot, kram, nyeri dan kekakuan setelah latihan pada pasien dengan kelainan bawaan defisiensi myoadenylate deaminase atau defisiensi AMP deaminase.
Referensi
- Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., & Walter, P. (2015). Biologi Molekuler Sel (edisi ke-6). New York: Ilmu Garland.
- Angyal, S. (1969). Komposisi dan Konformasi Gula. Angewandte Chemie – Edisi Internasional , 8 (3), 157–166.
- Foloppe, N., & Mackerell, AD (1998). Sifat Konformasi dari Deoxyribose dan Ribose Moieties Asam Nukleat: Sebuah Studi Mekanik Quantum, 5647 (98), 6669-6678.
- Garrett, R., & Grisham, C. (2010). Biokimia (edisi ke-4). Boston, AS: Brooks / Cole. CENGAGE Belajar.
- Guttman, B. (2001). Nukleotida dan Nukleosida. Pers Akademik , 1360–1361.
- Mathews, C., van Holde, K., & Ahern, K. (2000). Biokimia (edisi ke-3). San Fransisco, California: Pearson.
- Mottram, DS (1998). Pembentukan rasa pada daging dan produk daging: ulasan. Kimia Pangan , 62 (4), 415-424.
- Nechamkin, H. (1958). Beberapa derivasi etimologis yang menarik dari terminologi kimia. Terminologi Kimia , 1–12.
- Nelson, DL, & Cox, MM (2009). Prinsip Biokimia Lehninger . Edisi Omega ( edisi ke-5). https://doi.org/10.1007/s13398-014-0173-7.2
- Saphiro, R. (1988). Sintesis Ribosa Prebiotik: Analisis Kritis. Asal Usul Kehidupan dan Evolusi Biosfer , 18 , 71–85.
- Indeks Merck Online. (2018). Diperoleh dari www.rsc.org/Merck-Index/monograph/m9598/dribose?q=unauthorize
- Waris, S., Pischetsrieder, M., & Saleemuddin, M. (2010). Kerusakan DNA oleh ribosa: Penghambatan pada konsentrasi ribosa tinggi. Jurnal Biokimia & Biofisika India , 47 , 148-156.
- WebMD. (2018). Diakses pada 11 April 2019, dari www.webmd.com/vitamins/ai/ingredientmono-827/ribose
- Wulf, P., & Vandamme, E. (1997). Sintesis Mikroba D-Ribosa: Deregulasi Metabolik dan Proses Fermentasi. Kemajuan dalam Mikrobiologi Terapan , 4 , 167–214.
- Xu, Z., Sha, Y., Liu, C., Li, S., Liang, J., Zhou, J., & Xu, H. (2016). L-ribosa isomerase dan mannose-6-fosfat isomerase: sifat dan aplikasi untuk produksi L-ribosa. Mikrobiologi dan Bioteknologi Terapan , 1–9.