Azote bases ce que sont, la classification, les fonctions

Quelles sont les bases d'azote?

Le bases d'azote Ce sont des composés organiques hétérocycliques, riches en azote. Ils font partie des blocs structurels des acides nucléiques et d'autres molécules d'intérêt biologique, comme les nucléosides, les dyucléotides et les messagers intracellulaires. En d'autres termes, les bases azotées font partie des unités qui forment des acides nucléiques (ARN et ADN) et les autres molécules mentionnées.

Il existe deux principaux groupes de bases d'azote: les bases puriques ou les purines et les bases de pyrimidine ou de pyrimidine. L'adénine et la guanine appartiennent au premier groupe, tandis que Timina, la cytosine et l'uracile sont des bases de pyrimidine. Généralement, ces bases sont indiquées par leur première lettre: A, G, T, C et U U.

Différentes bases d'azote dans l'ADN et l'ARN.
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Les blocs d'ADN sont A, G, T et C. Dans cet ordre de base, toutes les informations nécessaires à la construction et au développement d'un organisme vivant sont codifiées. Dans l'ARN, les composants sont les mêmes, seulement que le T est remplacé par le U.

Structure et classification

Les bases d'azote sont des molécules plates, de type aromatique et hétérocyclique qui sont généralement dérivées de purines ou de pyrimidines.

Anneau de pyrimidine

Structure chimique de la pyrimidine.

Le cycle de pyrimidine est un anneau aromatique hétérocyclique avec six membres et avec deux atomes d'azote. Les atomes sont numérotés en suivant la signification des aiguilles d'horloge.

Anneau de purine

Structure chimique de la purine.

L'anneau de purine se compose d'un système à deux billes: l'un est structurellement similaire à l'anneau de pyrimidine et un autre similaire à l'anneau d'imidazole. Ces neuf atomes sont fusionnés en un seul anneau.

L'anneau de pyrimidines est un système plat, tandis que les purines s'écartent un peu de ce motif. Entre l'anneau d'imidazol et l'anneau de pyrimidine, un léger pli ou une ride a été signalé.

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Propriétés des bases d'azote

Aromaticité

En chimie organique, un bague aromatique Il est défini comme une molécule dont les électrons de doubles liaisons ont une circulation libre dans la structure cyclique. La mobilité des électrons à l'intérieur de l'anneau donne de la stabilité à la molécule - Si nous la comparez avec la même molécule - mais avec les électrons fixes dans les doubles liaisons.

La nature aromatique de ce système d'anneaux leur donne la capacité de vivre un phénomène appelé Ceto-Enol Tautomeía.

Absorption de la lumière UV

Une autre propriété des purines et des pyrimidines est leur capacité à absorber fortement la lumière ultraviolette (lumière UV). Ce schéma d'absorption est une conséquence directe de l'aromaticité de ses anneaux hétérocycliques.

Le spectre d'absorption a un maximum près de 260 nm. Les chercheurs utilisent ce modèle pour quantifier la quantité d'ADN dans leurs échantillons.

Solubilité dans l'eau

Grâce au fort caractère aromatique des bases azotées, ces molécules sont pratiquement insolubles dans l'eau.

Comment les bases azotées s'accouplent-elles?

Sur un pont d'hydrogène, deux atomes électronégatifs partagent un proton entre les bases. Pour la formation d'un pont hydrogène, la participation d'un atome d'hydrogène avec une légère charge positive et un accepteur avec une petite charge négative est nécessaire.

Le pont se forme entre un h et un o. Ces liens sont faibles et doivent l'être, car l'ADN doit être facilement ouvert pour se répliquer.

Règle de Chargoff

Les paires de bases forment les ponts d'hydrogène suivant le modèle d'accouplement purine-pyimidine suivant connu sous le nom de Rule Chargoff: Guanina regarde avec la cytosine et l'adénine avec Timina.

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La paire GC forme trois peut hydrogène entre eux, tandis que l'athe AT est lié uniquement par deux ponts. Ainsi, nous pouvons prédire qu'un ADN avec un contenu GC plus élevé sera plus stable.

Chacune des chaînes (ou les mains courantes de notre analogie), exécutez dans des directions opposées: un 5 '→ 3' et les 3 autres '→ 5'.

Fonctions des bases d'azote

Blocs structurels des acides nucléiques

Les êtres organiques ont un type de biomolécules appelées acides nucléiques. Ce sont des polymères d'une taille considérable formée de monomères répétés: nucléotides, unis au moyen d'un lien spécial, appelé phosphodiéster Bond. Ils sont classés en deux types de base, l'ADN et l'ARN.

Chaque nucléotide est formé par un groupe de phosphate, un sucre (du type de désoxyribose dans l'ADN et le ribose dans l'ARN), et l'une des cinq bases azotées: a, t, g, c et u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u. Lorsque le groupe phosphate n'est pas présent, la molécule est appelée nucléosides.

En ADN

L'ADN est le matériel génétique des êtres vivants (à l'exception de certains virus qui utilisent principalement l'ARN). En utilisant le code des 4 bases, l'ADN a la séquence pour toutes les protéines qui existent dans les organismes, en plus des éléments qui régulent la même expression.

En ARN

Comme l'ADN, l'ARN est un polymère nucléotidique, à l'exception que la base t est remplacée par le U. Cette molécule est sous la forme d'une bande simple et rencontre un large éventail de fonctions biologiques.

Blocs structurels des nucléosides triposphates

Les bases azotées font partie des nucléosides de trypphosphates, une molécule qui, comme l'ADN et l'ARN, présente un intérêt biologique. En plus de la base, il est constitué par un pentose et trois groupes de phosphate ensemble par des liaisons à haute énergie.

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Autacoïde

Bien que la plupart des nucléosides manquent d'activité biologique significative, l'adénosine est une exception marquée chez les mammifères. Cela fonctionne comme un autacoïde, analogue à une "hormone locale" et comme un neuromodulateur.

Ce nucléoside circule librement à travers la circulation sanguine et agit localement, avec des effets divers sur la dilatation des vaisseaux sanguins, les contractions musculaires lisses, les décharges neuronales, la libération de neurotransmetteurs et le métabolisme des graisses. Il est également lié à la régulation de la fréquence cardiaque.

Blocs structurels des éléments réglementaires

Une quantité importante de voies métaboliques courantes dans les cellules a des mécanismes de régulation basés sur les niveaux de l'ATP, de l'ADP et de l'AMP. Les deux dernières molécules ont la même structure de l'ATP, mais ils ont perdu un et deux groupes de phosphate, respectivement.

Blocs structurels de coenzymes

En plusieurs étapes de voies métaboliques, les enzymes ne peuvent pas agir seuls. Ils ont besoin de molécules supplémentaires pour remplir leurs fonctions; Ces éléments sont appelés coenzymes ou cosustratos, étant le dernier terme le plus approprié, car les coenzymes ne sont pas catalytiquement actifs.

Dans ces réactions catalytiques, il est nécessaire de transférer des électrons ou un groupe d'atomes vers un autre substrat. Les molécules auxiliaires qui participent à ce phénomène sont des coenzymes.

Les bases azotées sont des éléments structurels de ces cofacteurs. Parmi les plus reconnus figurent les nucléotides de pyrimidine (NAD⁺, NADP⁺), Fmn, mode et coenzyme à. Ceux-ci participent à des voies métaboliques très importantes, telles que la glycolyse, le cycle de Krebs, la photosynthèse, entre autres.

Les références

1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, k., Johnson, un. D., Lewis, J., Raff, m.,… & Walter, P. (2013). Biologie cellulaire essentielle. Garland Science.
2. Cooper, G. M., & Hausman, R. ET. (2007). La cellule: une approche moléculaire. Washington, DC, Sunderland, MA.