Dre'Mont Jones Authentic Jersey  Struktur dan fungsi pirimidin | Usaha321.net
Ragam informasi

Struktur dan fungsi pirimidin

Pirimidin adalah senyawa aromatik sederhana yang tersusun dari atom karbon dan nitrogen dalam cincin beranggota enam. Istilah pirimidin juga digunakan untuk merujuk pada turunan pirimidin, terutama tiga basa nitrogen yang, bersama dengan dua purin, adalah bahan penyusun dari asam deoksiribonukleat (DNA) dan asam ribonukleat (RNA). Basa nitrogen pirimidin berasal dari senyawa organik pirimidin melalui penambahan berbagai gugus fungsi. Tiga pirimidin adalah timin yang hanya ditemukan di DNA, urasil yang hanya ditemukan di RNA, dan sitosin yang ditemukan di DNA dan RNA.

Struktur pirimidin

Pirimidin adalah cincin aromatik sederhana yang terdiri dari dua atom nitrogen dan empat atom karbon, dengan atom hidrogen yang melekat pada setiap karbon. Atom karbon dan nitrogen terhubung melalui ikatan ganda dan tunggal bergantian. Struktur ikatan ini memungkinkan resonansi, atau aromatisitas, menyebabkan cincin menjadi sangat stabil. Ada banyak turunan dari struktur ini melalui penambahan satu atau lebih gugus fungsional. Semua derivatif ini mempertahankan cincin beranggota enam sederhana, tetapi modifikasi dapat berkisar dari penambahan beberapa atom dalam asam nukleat hingga struktur kompleks dalam obat dan vitamin.
Tiga basa nitrogen pirimidin, timin (T), sitosin (C), dan urasil (U), adalah bentuk modifikasi dari senyawa pirimidin aromatik. Mereka terdiri dari cincin beranggota enam dengan dua atom nitrogen dan empat atom karbon, tetapi bukannya cincin aromatik dengan ikatan ganda dan tunggal bergantian mereka semua memiliki keton (gugus karbonil) pada atom karbon 2 ((karbon antara dua atom nitrogen). Penambahan ikatan rangkap ini menghilangkan ikatan dari cincin, menghasilkan dua ikatan rangkap dan empat ikatan tunggal.
Selain gugus karbonil, ketiga basa nitrogen juga memiliki gugus fungsi yang melekat pada karbon 4 ((keton untuk T dan U, dan gugus amino untuk C), dan T memiliki gugus metil yang terikat pada karbon 5 ′. demikian juga. Penambahan keton lain dalam T dan U menghilangkan ikatan ganda lain dari cincin, hanya menyisakan satu ikatan ganda dalam U dan T, dan dua ikatan rangkap dalam C. Dalam ketiga hanya ada dua ikatan dengan 1 ′ nitrogen; ini adalah tempat dasar nitrogen melekat pada gula dalam asam nukleat untuk membentuk nukleosida (atau nukleotida ketika fosfor melekat).

pirimidin. Gambar ini menggambarkan struktur 2-dimensi dari molekul pirimidin. Atom dapat diberi nomor berlawanan arah jarum jam dari bagian bawah N.
Gambar ini menggambarkan struktur 2-dimensi dari molekul pirimidin. Atom dapat diberi nomor berlawanan arah jarum jam dari bagian bawah N.

tetrodotoksin
Gambar ini menggambarkan struktur kompleks tetrodotoksin, turunan pirimidin. Cincin pirimidin ditemukan di kiri bawah.
Struktur Basa Nitrogen

basa nitrogen
Gambar ini menggambarkan struktur dari lima basa nitrogen yang dipisahkan menjadi purin dan pirimidin. Garis berwarna adalah tempat basa menempel pada gula ribosa.

Sejumlah pirimidin yang dimodifikasi juga dapat ditemukan di DNA dan RNA. Nukleotida dapat diubah melalui oksidasi, metilasi, aminasi, atau penambahan gugus fungsi lain seperti aldehida, tiokon, dan alkohol. Modifikasi ini sering menghasilkan efek merusak seperti mengubah ekspresi gen atau mengganggu replikasi. Modifikasi lebih umum pada RNA daripada DNA, khususnya pada RNA nukleus kecil (snRNA).

Fungsi pirimidin

Pirimidin senyawa aromatik, dan turunannya, ada di mana-mana. Mereka ditemukan dalam asam nukleat, vitamin, asam amino, antibiotik, alkaloid, dan berbagai racun. Turunan-turunan ini memainkan berbagai fungsi, dari produksi asam amino dan protein, berkontribusi terhadap kesehatan organisme, menyediakan nutrisi penting, meningkatkan sistem kekebalan tubuh, atau memusuhi dan menghancurkan sel-sel. Misalnya, tetrodotoksin neurotoksin adalah turunan pirimidin. Ini ditemukan di sejumlah spesies termasuk ikan buntal Jepang, gurita cincin biru, dan kadal oranye. Tetrodotoksin mencegah transmisi sinyal saraf dan dapat menyebabkan kelumpuhan dan kematian.
Turunan pirimidin juga memainkan peran penting dalam pengembangan obat, baik dalam gabungan dengan senyawa lain atau pada mereka sendiri. Mereka telah digunakan dalam berbagai macam obat-obatan termasuk anestesi umum, obat anti-epilepsi, obat anti malaria, obat-obatan untuk mengobati tekanan darah tinggi, dan pengobatan HIV.

Fungsi Basa Nitrogen

Tiga basa nitrogen pirimidin, bersama dengan dua basa purin, bertindak sebagai bahan genetik di semua organisme hidup. Fungsi mereka adalah dua kali lipat: untuk meneruskan informasi dari orang tua ke keturunan melalui replikasi, mitosis, dan meiosis, dan antara organisme yang berbeda melalui transfer gen horizontal; dan untuk mengkodekan gen dan pengaruran informasi.
Sebelum DNA dapat ditularkan dari orang tua ke keturunan, pertama-tama harus diteruskan ke sel anak. Asam nukleat menyampaikan informasi melalui replikasi semi-konservatif. Ini mengambil keuntungan dari fakta bahwa ada aturan ketat dalam cara pasangan basa nitrogen dengan masing-masing. Dalam apa yang dikenal sebagai aturan Chargaff, pirimidin, yang merupakan molekul cincin tunggal, masing-masing akan mengikat dengan purin bercincin ganda. Ini memungkinkan DNA beruntai ganda untuk mempertahankan lebar konstan sepanjang panjang molekul. Pasangan ini bahkan lebih spesifik daripada pirimidin dengan purin – sitosin hanya akan berikatan dengan guanin, dan timin dan urasil keduanya akan mengikat adenin. Ini karena sitosin dan guanin memiliki kemampuan untuk membentuk tiga ikatan hidrogen, sementara tiga basa lainnya hanya dapat membentuk dua ikatan hidrogen. Ikatan hidrogen inilah yang memegang basa, dan dengan demikian membentuk untaian bersama-sama. Selama replikasi DNA, molekul induk bertindak sebagai cetakan. Hal ini kemudian disalin oleh pembentukan untai anti-paralel yang terbentuk sesuai dengan aturan Chargaff.
Basa nitrogen, dan nukleotida yang merupakan bagian dari mereka, membentuk untai DNA dan RNA yang terdiri dari daerah pengkodean dan non-coding. Daerah pengkodean dapat diterjemahkan menjadi asam amino yang membentuk protein. Ini dilakukan melalui transkripsi, atau pembentukan perantara RNA, diikuti oleh translasi, pembacaan RNA pembawa pesan (mRNA) untuk membentuk rantai peptida. Sementara daerah non-coding tidak ditranskripsi, mereka memiliki berbagai fungsi penting termasuk regulasi, dan encoding molekul seperti RNA ribosom (rRNA) atau transfer RNA (tRNA), yang keduanya terlibat lebih jauh dalam translasi dan ekspresi gen.

biologi
12/08/2018