цитозин

цитозин е нуклеинова основа, която е градивен елемент на ДНК и РНК. Генетичният код на всяко живо същество е съставен от него и три други нуклеобази.

Какво е цитозин?

Точното химическо име на цитозин е 4-амино-1 Н-пиримидин-2-он, тъй като аминогрупата на нуклеиновата основа е в четвъртото стандартно положение на пиримидинова рамка. Пиримидинът е молекула, чиято структура образува шестчленен пръстен с два азотни атома.

Кислородният атом заема втората позиция. Пиримидинът е неорганична частица; тя служи като основа за множество други конструкции като цитозин, в която представлява важен градивен елемент. Цитозин е само частично разтворим в етанол и вода. Нормалното му физическо състояние е твърдо, точката на топене е от 320 до 325 ° C. Това прави цитозина едно от по-здравите химични съединения.

Нуклеобазата в чистата й форма трябва да бъде обозначена с етикет за опасност "дразнещ", тъй като може да раздразни лигавиците и да причини възпаление. Въпреки това, цитозинът задейства тази реакция само в неестествени концентрации, които не се срещат в природата и се получават само чрез изкуствен биохимичен синтез.

Функция, ефект и задачи

Цитозин е една от четирите нуклеинови основи, които заедно със захарни молекули образуват ДНК (дезоксирибонуклеинова киселина) и подобна РНК (рибонуклеинова киселина). По този начин цитозинът играе важна роля за съхранението на наследствена информация, която е отговорна за контрола на клетките и наследствеността.

ДНК се състои от дълги вериги от така наречените нуклеотиди. За да може цитозиновият блок да се превърне в нуклеотид, той трябва да се комбинира с други градивни елементи. Нуклеотидът се състои от захарна молекула, фосфатна киселина и основа. В човешката ДНК захарната молекула е така наречената пентоза; наименованието пентоза се отнася до петоъгълната структура на захарта. Специалните ензими четат ДНК в клетъчното ядро ​​и правят копие, което излиза от ядрото. Там той се чете отново от други ензими и се превежда в протеини.

Затова биологията също нарича този процес превод. По време на транслацията отговорният ензим избира правилната протеинова молекула за всеки код, която се състои от три базови двойки и създава от нея дълги вериги.Цитозин, заедно с гуанин, друга нуклеинова основа, образува така наречената основна двойка. Двата строителни блока на ДНК могат да образуват връзка помежду си като две части от пъзела, но не и с другите две нуклеобази, тимин и аденин. Цитозин и гуанин се комбинират с помощта на водородна връзка и могат да ги разтворят отново чрез разделяне на водород.

Тиминът е също пиримидинова основа, която се създава на базата на шестчленния пръстен. Всички живи същества споделят тези основни принципи на наследяване и се основават на един и същ основен генетичен материал. Само последователността на базовите двойки решава кой организъм възниква от генетичния код, коя форма има и кои функции може да изпълнява.

Образование, възникване и свойства

Цитозинът възниква от пиримидин. Това вещество е шестчленен пръстен с два азотни атома.Них2 група и единична кислородна молекула с двойна връзка са прикрепени към пиримидина с единична връзка. В допълнение, водороден атом се прикрепя към един от двата азотни атома на пиримидиновия пръстен. Естествените науки разграничават две форми на цитозин - тавтомерите.

В допълнение към Н1 тавтомера има и друга форма на цитозин, 3Н тавтомерът. H1 тавтомерът и H3 тавтомерът се различават една от друга по това, че различните допълнителни групи се прикрепят към различни позиции на пиримидиновия пръстен. Вариантът H1 се среща по-често. Няма оптимална стойност за цитозин; Колко често цитозинът се среща в човешкото тяло зависи от различни фактори. Въпреки това, тъй като се намира в ядрото на всяка отделна клетка, това е много често.

Можете да намерите лекарствата си тук

Болести и разстройства

Цитозинът е градивен елемент на ДНК и се определя от мястото му в последователността на генетичния код, заедно с три други основи за основните механизми на живота. Живот без цитозин следователно не е възможен.

Ако например нямаше достатъчно основни вещества, от които се произвежда цитозинът в много ранна фаза на бременността, по-нататъшното развитие на ембриона не би било възможно дори на етапа на отделните клетки. Следователно пълното отсъствие на цитозин в жив организъм е немислимо. Цитозин е изграден от атоми, които са много често срещани. Следователно дефицитът в резултат на неправилно хранене е крайно малко вероятно. Телесната клетка може да обменя цитозин като всички други основи чрез грешки при копирането на ДНК (транскрипция) за друга база.

Това е мутация, при която ензимите в клетките образуват грешни протеинови вериги. Тези протеини не са функционални или функционални само в ограничена степен или постигат различен ефект от предвидения. Това нарушава регулярните процеси в организма. В случай на дефицит на миоаденилат дезаминаза (MAD дефицит или MADD), например, генетичният код на AMPD1 гена е недостатък. Цитозинът всъщност трябва да бъде на позиция 34 на екзон 2; но поради генетичен дефект тази позиция е неправилно заета от нуклеотидния тимин.

Тази малка промяна има драстични ефекти: в този момент кодът сигнализира „стоп“, поради което ензимите само синтезират непълен протеин по време на превода. В резултат на това метаболитно разстройство на скелетните мускули се проявява в MADD. Той причинява мускулен дискомфорт като спазми, слабост и болка.