Fosfodiéster -linkki

Mikä on fosfodiéster -linkit?

Se fosfodiéster linkit Ne ovat kovalenttisia sidoksia, joita esiintyy fosfaattiryhmän kahden happiatomin ja kahden muun eri molekyylin hydroksyyliryhmien välillä. Tämän tyyppisissä yhteyksissä fosfaattiryhmä toimii vakaana unionin "siltana" kahden molekyylin välillä happiatomien kautta.

Fosfodiéster -sidosten perustavanlaatuinen rooli luonnossa on nukleiinihappoketjujen muodostuminen, sekä DNA että RNA. Yhdessä pentoosi -sokerien (deoksihioboosi tai riboosi, tapauksen mukaan) kanssa fosfaattiryhmät ovat osa näiden tärkeiden biomolekyylien tukirakennetta.

Phosfodiéster -linkki DNA -luurankoon. Wikimedia Commons

DNA: n tai RNA: n nukleotidiketjut, kuten proteiinit, voivat olettaa erilaisia ​​kolmiulotteisia konformaatioita, jotka stabiloivat ei -kovalenttiset sidokset, kuten vety sillat komplementaaristen emäksen välillä.

Ensisijainen rakenne annetaan kuitenkin nukleotidien lineaarisella sekvenssillä kovalenttisesti fosfodiésterin avulla.

Kuinka fosfodiéster -linkki muodostuu?

Kuten peptidisidokset proteiineissa ja glukosidisidoksissa monosakkaridien välillä, fosfodiéster -sidokset johtuvat kuivumisreaktioista, joissa vesimolekyyli menetetään. Seuraavaksi yhden näiden kuivumisreaktioiden yleinen kaavio:

H-X₁-OH + H-X₂-OH → H-X₁-X₂-Voi + h₂JOMPIKUMPI

Fosfaatti -ionit vastaavat fosforihapon täysin epämiellyttävää konjugaattipohjaa ja niitä kutsutaan epäorgaanisiksi fosfaateiksi, joiden lyhenne on merkitty PI: ksi. Kun kaksi fosfaattiryhmää yhdistetään toisiinsa, vedettömän fosfaattisidoksen ja saadaan epäorgaanisen pyrofosfaatin tai PPI -nimisen molekyylin.

Voi palvella sinua: isomaltti: ominaisuudet, rakenne, toiminnot

Kun fosfaatti -ioni liittyy orgaanisen molekyylin hiiliatomiin, kemiallista sidosta kutsutaan fosfaattiesteriksi ja tuloksena oleva laji on orgaaninen monofosfaatti. Jos orgaaninen molekyyli sitoutuu useampaan kuin yhteen fosfaattiryhmään, muodostetaan orgaaniset difosfaatit tai trifaatit.

Kun yksi epäorgaanisen fosfaatin molekyyli liittyy kahteen orgaaniseen ryhmään, käytetään fosfodiésteriä tai "laihduttajafosfaattia". On tärkeää olla sekoittamatta fosfodiéster -sidoksia korkean energian fosfoanhydroiduilla molekyylien fosfaattiryhmien, kuten ATP, välillä, esimerkiksi.

Vierekkäisten nukleotidien väliset fosfodiéster -sidokset koostuvat kahdesta fosfoestterisidoksesta, jotka esiintyvät nukleotidin ja hydroksyylin hydroksyylin välillä seuraavan nukleotidin DNA- tai RNA -juosteen asennossa 3 'välillä 3'.

Elatusaineen olosuhteista riippuen nämä sidokset voidaan hydrolysoida sekä entsymaattisesti eikä entsymaattisesti.

Entsyymit

Kemiallisten sidosten muodostuminen ja repeämä ovat ratkaisevan tärkeitä kaikille elintärkeille prosesseille sellaisena kuin me niitä tunnemme, ja fosfodiéster -sidosten tapaus ei ole poikkeus.

Näiden yhteyksien tärkeimpien entsyymien joukossa ovat DNA- tai RNA -polymeraasit ja ribzyymit. Fosfodiesterae -entsyymit kykenevät hydrolysoimaan niitä entsymaattisesti.

Replikaation aikana solujen lisääntymisen ratkaiseva prosessi, jokaisessa reaktiosyklissä A DNTP (deoksynukleotidi -tryfosfaatti), komplementaarinen muottipohja.

Polymeraasi on vastuussa uuden yhteyden muodostamisesta muotin 3'-OH: n välillä fosfoanhydroyhdisteillä.

Voi palvella sinua: Protonefridit

Tuloksena on ketjun laajuus nukleotidilla ja pyrofosfaattimolekyylin (PPI) vapautuminen. On määritetty, että nämä reaktiot ansaitsevat kaksi kaksiarvoista magnesiumioonia (Mg²⁺), jonka läsnäolo mahdollistaa nukleofiilin OH: n sähköstaattisen stabiloinnin^- Saadaksesi lähestymistavan entsyymin aktiiviseen paikkaan.

Hän Pk_-lla fosfodiéster -linkki on lähellä 0, joten vesiliuoksessa nämä sidokset ovat täysin ionisoituja, negatiivisesti ladattuja.

Tämä antaa nukleiinihappomolekyyleille negatiivisen kuormituksen, joka neutraloidaan ionisten vuorovaikutusten ansiosta proteiinin aminohappojen positiivisten kuormitusten kanssa, sähköstaattiset liitokset metalli -ionien kanssa tai assosiaatioon polyamiinien kanssa.

Vesipitoisessa liuoksessa fosfodiéster -sidokset DNA -molekyyleissä ovat paljon stabiilia kuin RNA -molekyyleissä. Alkalisissa liuoksessa nämä RNA -molekyylien sidokset jaetaan nukleosidin molekyylisellä siirtymisellä 5 ': n päässä Oxianion 2: lla'.

Toiminto ja esimerkit

Kuten mainittiin, näiden sidosten merkityksellisin rooli on heidän osallistuminen nukleiinihappomolekyylien luurankoon, jotka ovat tärkeimmät solumolekyylit solumaailmassa.

Topoisomeraasientsyymien aktiivisuus, jotka aktiivisesti osallistuvat DNA: n ja proteiinisynteesin replikaatioon, riippuu fosfodiéster -sidosten vuorovaikutuksesta DNA: n 5' -DNA: n päätä tyrosiinijätteen sivuttaisketjun kanssa näiden entsyymien aktiivisessa kohdassa.

Voi palvella sinua: 19 tyyppiä fossiilisointia ja niiden ominaisuuksia

Molekyyleissä, jotka osallistuvat toisina lähettiläänä, kuten syklinen monofosfaatti adenosiini (cAMP) tai syklinen trifosfaatti -guanosiini (CGTP), on fosfodiéster -sidoksia, jotka hydrolysoivat spesifiset entsyymit, jotka tunnetaan fosfodiesteraina, joiden osallistuminen on erittäin tärkeätä monille signalointiprosesseille matkapuhelimille.

Glyceofosfolipidit, biologisten kalvojen peruskomponentit, koostuvat glyserolimolekyylistä, joka sitoutuu fosfodiesterisidoksilla polaarisiin "pää" -ryhmiin, jotka muodostavat molekyylin hydrofiilisen alueen.

Viitteet

1. Loodish, h., Berk, a., Kaiser, c. -Lla., Krieger, m., Bretscher, a., Ploegh, H., Martin, k. (2003). Molekyylisolubiologia (5. ed.-A. Freeman, W. H. & Yhtiö.
2. Nakamura, t., Zhao, ja., Yamagata, ja., Hua, ja. J -., & Yang, W. (2012). DNA -polymeraasin η tarkkailu tekee fosfodiesterisidoksen. Luonto, 487(7406), 196-201.
3. Nelson, D. Lens., & Cox, M. M. (2009). Lehninger -biokemian periaatteet. Omega -versiot (5. ed.-A