цитозин

цитозин представляет собой нуклеиновую основу, которая является строительным блоком ДНК и РНК. Генетический код каждого живого существа состоит из него и трех других азотистых оснований.

Что такое цитозин?

Точное химическое название цитозина: 4-амино-1Н-пиримидин-2-он, поскольку аминогруппа нуклеинового основания находится в четвертом стандартном положении пиримидинового каркаса. Пиримидин - это молекула, структура которой образует шестичленное кольцо с двумя атомами азота.

Вторую позицию занимает атом кислорода. Пиримидин - неорганическая частица; он служит основой для множества других конструкций, таких как цитозин, в котором он представляет собой важный строительный блок. Цитозин лишь частично растворяется в этаноле и воде. Его нормальное физическое состояние твердое, температура плавления составляет от 320 до 325 ° C. Это делает цитозин одним из наиболее устойчивых химических соединений.

Нуклеарное основание в чистом виде должно быть помечено знаком опасности «раздражитель», поскольку оно может раздражать слизистые оболочки и вызывать воспаление. Однако цитозин запускает эту реакцию только в неестественных концентрациях, которые не встречаются в природе и производятся только путем искусственного биохимического синтеза.

Функция, эффект и задачи

Цитозин - одно из четырех нуклеиновых оснований, которые вместе с молекулами сахара образуют ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) и подобная РНК (рибонуклеиновая кислота). Таким образом, цитозин играет важную роль в хранении наследственной информации, которая отвечает за контроль клеток и наследственность.

ДНК состоит из длинных цепочек так называемых нуклеотидов. Чтобы строительный блок цитозина стал нуклеотидом, он должен сочетаться с другими строительными блоками. Нуклеотид состоит из молекулы сахара, фосфатной кислоты и основания. В ДНК человека молекула сахара представляет собой так называемую пентозу; название пентоза относится к пятиугольной структуре сахара. Специальные ферменты считывают ДНК в ядре клетки и создают копию, которая выходит из ядра. Там он снова считывается другими ферментами и переводится в белки.

Поэтому биология также называет этот процесс трансляцией. Во время трансляции ответственный фермент выбирает правильную молекулу белка для каждого кода, который состоит из трех пар оснований, и создает из нее длинные цепи.Цитозин вместе с гуанином, другим нуклеиновым основанием, образует так называемую пару оснований. Два строительных блока ДНК могут образовывать связь друг с другом, как две части пазла, но не с двумя другими нуклеотидными основаниями, тимином и аденином. Цитозин и гуанин соединяются с помощью водородной связи и могут снова растворить их, отщепляя водород.

Тимин также является пиримидиновым основанием, созданным на основе шестичленного кольца. Все живые существа разделяют эти основные принципы наследования и основаны на одном и том же базовом генетическом материале. Только последовательность пар оснований определяет, какой организм возникает из генетического кода, какую форму он имеет и какие функции он может выполнять.

Образование, происхождение и свойства

Цитозин возникает из пиримидина. Это вещество представляет собой шестичленное кольцо с двумя атомами азота, к пиримидину одинарной связью присоединены группа NH2 и одиночная молекула кислорода с двойной связью. Кроме того, атом водорода присоединяется к одному из двух атомов азота пиримидинового кольца. Естественные науки различают две формы цитозина - таутомеры.

Помимо таутомера H1 существует еще одна форма цитозина - таутомер 3H. Таутомер H1 и таутомер H3 отличаются друг от друга тем, что различные дополнительные группы присоединяются к разным положениям пиримидинового кольца. Вариант H1 встречается чаще. Оптимального значения цитозина не существует; Частота появления цитозина в организме человека зависит от различных факторов. Однако, поскольку он находится в ядре каждой клетки, он очень распространен.

Здесь вы можете найти свое лекарство

Заболевания и расстройства

Цитозин является строительным блоком ДНК и определяется его местом в последовательности генетического кода вместе с тремя другими основами основных механизмов жизни. Поэтому жизнь без цитозина невозможна.

Если бы, например, не было достаточно основных веществ, доступных на очень ранней стадии беременности, из которых образуется цитозин, дальнейшее развитие эмбриона было бы невозможным даже на стадии отдельных клеток. Поэтому полное отсутствие цитозина в живом организме немыслимо. Цитозин состоит из очень распространенных атомов. Следовательно, дефицит в результате плохого питания крайне маловероятен. Клетка тела может обменивать цитозин, как и все другие основания, из-за ошибок при копировании ДНК (транскрипции) на другое основание.

Это мутация, при которой ферменты внутри клеток образуют неправильные белковые цепи. Эти белки не являются функциональными или функциональными только в ограниченной степени или не достигают эффекта, отличного от предполагаемого. Это нарушает нормальные процессы в организме. В случае дефицита миоденилатдезаминазы (дефицит MAD или MADD), например, генетический код гена AMPD1 имеет изъяны. Цитозин фактически должен находиться в положении 34 экзона 2; но из-за генетического дефекта это положение неправильно занимает нуклеотид тимин.

Это небольшое изменение имеет радикальные последствия: код теперь сигнализирует «остановиться» на этом этапе, поэтому ферменты синтезируют только неполный белок во время трансляции. В результате нарушение обмена веществ скелетных мышц проявляется при MADD. Это вызывает дискомфорт в мышцах, такой как судороги, слабость и боль.