Azot bazları

genellik

Azot bazları, nükleotitlerin oluşumunda yer alan nitrojen atomları içeren aromatik heterosiklik organik bileşiklerdir.
Azotlu bir baz, bir pentoz (yani 5 karbon atomlu bir şeker) ve bir fosfat grubunun birleşmesinin meyvesi olan nükleotidler, DNA ve RNA nükleik asitlerini oluşturan moleküler birimlerdir.
DNA'da azotlu bazlar şunlardır: adenin, guanin, sitozin ve timin; "RNA'da, c"nin urasil adı verilen azotlu bir baz olduğu yerine timin dışında aynıdırlar.
RNA'nınkinden farklı olarak, DNA'nın azotlu bazları çiftleşme veya baz çiftleri oluşturur.DNA'nın çift sarmallı bir nükleotid yapısına sahip olması nedeniyle böyle bir eşleşmenin varlığı mümkündür.
Gen ifadesi, DNA nükleotidlerine katılan azotlu bazların dizisine bağlıdır.

Azotlu bazlar nelerdir?

Azot bazları, nükleotitlerin oluşumunda yer alan azot içeren organik moleküllerdir.
Azotlu bir baz, 5 karbonlu bir şeker (pentoz) ve bir fosfat grubundan oluşan nükleotidler, DNA ve RNA nükleik asitlerini oluşturan moleküler birimlerdir.
Nükleik asitler DNA ve RNA, bir canlının hücrelerinin gelişiminin ve düzgün işleyişinin bağlı olduğu biyolojik makromoleküllerdir.

NÜKLEİK ASİTLERİN AZOT BAZLARI

DNA ve RNA nükleik asitlerini oluşturan azotlu bazlar şunlardır: adenin, guanin, sitozin, timin ve urasil.
Adenin, guanin ve sitozin her iki nükleik asit için ortaktır, yani bunlar hem DNA nükleotitlerinin hem de RNA nükleotitlerinin bir parçasıdır. Timin DNA'ya özeldir, urasil ise RNA'ya özeldir.
Kısaca özetleyecek olursak, bir nükleik asidi oluşturan azotlu bazlar (DNA veya RNA olsun) 4 farklı tipe aittir.

AZOT BAZLARININ KISALTMALARI

Kimyagerler ve biyologlar, azotlu bazların adlarının alfabenin tek bir harfi ile kısaltılmasını uygun görmüşler, bu sayede metinlerde nükleik asitlerin temsil ve tasvirini daha kolay ve hızlı hale getirmişlerdir.
L "adenin büyük harf A ile; guanin büyük harf G ile; sitozin büyük harf C; timin büyük harf T ile; son olarak, l" urasil büyük harf U ile çakışır.

Sınıflar ve yapı

Azotlu bazların iki sınıfı vardır: pirimidinden türetilen azotlu bazlar sınıfı ve pürinden türetilen azotlu bazlar sınıfı.

Şekil: bir pirimidin ve bir pürinin genel kimyasal yapısı.

Pirimidin'den türeyen azotlu bazlar ayrıca alternatif isimlerle bilinir: pirimidin veya pirimidin azotlu bazlar; pürinden türeyen azotlu bazlar da alternatif terimlerle bilinir: pürin veya pürin azotlu bazlar.
Sitozin, timin ve urasil, pirimidin azotlu bazlar sınıfına aittir; adenin ve guanin ise pürin azotlu bazlar sınıfını oluşturur.

DNA ve RNA'nın azotlu bazları dışındaki pürin türevlerinin örnekleri
Pürin türevleri arasında DNA ve RNA'nın azotlu bazları olmayan organik bileşikler de vardır, örneğin kafein, ksantin, hipoksantin, teobromin ve ürik asit gibi bileşikler yukarıdaki kategoriye girer.

KİMYASAL BAKIŞ AÇISINDAN AZOT BAZLAR NELERDİR?

Organik kimyacılar, azotlu bazları ve tüm purin ve pirimidin türevlerini aromatik heterosiklik bileşikler olarak tanımlar.

• Bir heterosiklik bileşik, yukarıda bahsedilen halkada karbon dışında bir veya daha fazla atoma sahip olan bir organik halkalı (veya siklik) bileşiktir. Pürinler ve pirimidinler durumunda, karbon dışındaki atomlar nitrojen atomlarıdır.
• Aromatik bir bileşik, benzene benzer yapısal ve fonksiyonel özelliklere sahip bir organik halka bileşiğidir.

YAPI

Şekil: benzenin kimyasal yapısı.

Pirimidinden türetilen azotlu bazların kimyasal yapısı esas olarak 4'ü karbon ve 2'si azot olmak üzere 6 atomlu tek bir halkadan oluşur.

Aslında, bir pirimidin nitrojen bazı, halkanın karbon atomlarından birine bağlı bir veya daha fazla ikame ediciye (yani tek bir atom veya atom grubu) sahip bir pirimidindir.
Öte yandan, pürinden türetilen azotlu bazların kimyasal yapısı esas olarak 5'i karbon ve 4'ü azot olmak üzere toplam 9 atomlu bir çift halkadan oluşur. Yukarıda bahsedilen toplam 9 atomlu çift halka, bir piridiminik halkanın (yani pirimidin halkası) bir imidazol halkasıyla (yani imidazol halkası, başka bir heterosiklik organik bileşik) füzyonundan türetilir.

Şekil: imidazolün yapısı.

Bilindiği gibi pirimidin halkası 6 atom içerir; imidazol halkası 5 içerirken, füzyonla, iki halka her biri ortak iki karbon atomu oluşturur ve bu, nihai yapının neden özellikle 9 atom içerdiğini açıklar.

AZOT ATOMLARININ PURİNLER VE PİRİMİDİNLERDEKİ KONUMU

Organik moleküllerin incelenmesini ve tanımını basitleştirmek için organik kimyacılar, karbonlara ve destekleyici yapıların tüm diğer atomlarına bir kimlik numarası atamayı düşündüler. Numaralandırma her zaman 1'den başlar, çok özel atama kriterlerine dayanır (burada hariç tutmak daha iyidir) ve molekül içindeki her atomun konumunu belirlemeye yarar.
Pirimidinler için sayısal atama kriterleri, 2 nitrojen atomunun konum 1 ve konum 3'ü işgal ettiğini, 4 karbon atomunun ise 2, 4, 5 ve 6 konumlarında bulunduğunu belirler.
Öte yandan pürinler için sayısal atama kriterleri, 4 nitrojen atomunun 1, 3, 7 ve 9 konumlarını işgal ettiğini, 5 karbon atomunun ise 2, 4, 5, 6 ve 8 konumlarında bulunduğunu belirler.

Nükleotidlerdeki pozisyon

Bir nükleotidin azotlu bazı, her zaman karşılık gelen pentozun 1. pozisyonundaki karbona bir kovalent N-glikosidik bağ yoluyla birleşir.
Özellikle,

• NS pirimidinden türetilen azotlu bazlar 1 pozisyonundaki nitrojenleri aracılığıyla N-glikosidik bağı oluştururlar;
• iken pürinden türeyen azotlu bazlar 9 pozisyonundaki nitrojenleri aracılığıyla N-glikosidik bağı oluştururlar.

Nükleotitlerin kimyasal yapısında pentoz, azotlu bazın ve fosfat grubunun bağlandığı merkezi elementi temsil eder.
Fosfat grubunu pentoza bağlayan kimyasal bağ, fosfodiester tipindedir ve fosfat grubunun oksijenini ve pentozun 5. pozisyonundaki karbonu içerir.

AZOT BAZLAR NE ZAMAN NÜKLEOZİT OLUŞTURUR?

Azotlu bir baz ve bir pentozun kombinasyonu, nükleosit adını alan organik bir molekül oluşturur.
Dolayısıyla, nükleositleri nükleotitlere dönüştüren fosfat grubunun eklenmesidir.
Ayrıca, nükleotidlerin belirli bir tanımına göre, bu organik bileşikler "pentoz bileşeninin 5. karbonuna bağlı bir veya daha fazla fosfat grubuna sahip nükleositler" olacaktır.

DNA'daki Organizasyon

DNA veya deoksiribonükleik asit, iki çok uzun nükleotit dizisinden (veya polinükleotit dizilerinden) oluşan büyük bir biyolojik moleküldür.
Bu polinükleotid filamentler, azotlu bazları da yakından etkiledikleri için özel olarak anılmayı hak eden bazı özelliklere sahiptir:

• Birbirleriyle birleşmişlerdir.
• Zıt yönlerde yönlendirilirler ("antiparalel filamentler").
• Sanki iki spiralmiş gibi birbirlerinin etrafına sarılırlar.
• Bunları oluşturan nükleotidlerin öyle bir düzenlemesi vardır ki, azotlu bazlar her bir spiralin merkezi eksenine doğru yönlendirilirken, pentozlar ve fosfat grupları ikincisinin dış iskeletini oluşturur.
  Nükleotidlerin tekil düzenlenmesi, iki polinükleotid filamentinden birinin azotlu bazının, hidrojen bağları yoluyla diğer filamentte bulunan azotlu bir baza bağlanmasına neden olur.Bu nedenle, bu birleşme, biyolojik ve genetikçileri eşleştiren bir baz çifti oluşturur. eşleştirme veya baz çifti olarak adlandırın.
  Poc "aslında iki filamentin birbirine bağlandığı doğrulanmıştır: birleşmeyi belirlemek için iki polinükleotid filamentin çeşitli azotlu bazları arasında var olan bağlardır.

AZOT BAZLARI ARASINDA TAMAMLAMA KAVRAMI

Araştırmacılar, DNA'nın yapısını inceleyerek, azotlu bazlar arasındaki eşleşmenin oldukça spesifik olduğunu buldular.Aslında, adenin'in sadece timine, sitozinin ise sadece guanine bağlandığını fark ettiler.
Bu keşfin ışığında, adenin ile timin ve sitozin ile guanin arasındaki tek anlamlı bağı belirtmek için "azotlu bazlar arasındaki tamamlayıcılık" terimini türettiler.
Azotlu bazlar arasındaki tamamlayıcı eşleşmenin tanımlanması, DNA'nın fiziksel boyutlarını ve iki polinükleotit zincirinin sahip olduğu belirli stabiliteyi açıklamak için kilit taşı temsil ediyordu.

Amerikalı biyolog James Watson ve İngiliz biyolog Francis Crick, 1953'te, DNA'nın yapısının keşfine ("iki polinükleotid zincirinin sarmal kıvrılmasından" tamamlayıcı azotlu bazlar arasındaki eşleşmeye kadar) belirleyici bir katkı yaptılar.
Sözde "çift sarmal model"in formülasyonu ile Watson ve Crick, moleküler biyoloji ve genetik alanında çığır açan bir dönüm noktasını temsil eden "inanılmaz bir sezgiye sahip oldular.
Aslında, DNA'nın tam yapısının keşfi, deoksiribonükleik asit içeren biyolojik süreçleri incelemeyi ve anlamayı mümkün kıldı: RNA'nın nasıl kopyalandığı veya oluştuğundan proteinleri nasıl ürettiğine kadar.

AZOT BAZ ÇİFTLERİNİ BİRBİRİNE BAĞLAYAN BAĞLAR

Bir DNA molekülünde iki azotlu bazı birleştirmek, tamamlayıcı çiftler oluşturmak, hidrojen bağları olarak bilinen bir dizi kimyasal bağdır.
Adenin ve timin birbirleriyle iki hidrojen bağı vasıtasıyla etkileşirken, guanin ve sitozin üç hidrojen bağı vasıtasıyla etkileşir.
BİR İNSAN DNA MOLEKÜLÜ KAÇ ÇİFT AZOT BAZ İÇERİR?
Jenerik bir insan DNA molekülü, iplik başına yaklaşık 3,3 milyar nükleotit olan yaklaşık 3,3 milyar azotlu baz çifti içerir.

Şekil: adenin ile timin ve guanin ile sitozin arasındaki kimyasal etkileşim. Okuyucu, iki polinükleotid zincirinin azotlu bazlarını bir arada tutan hidrojen bağlarının konumunu ve sayısını not edebilir.

RNA'daki organizasyon

DNA, RNA veya ribonükleik asidin aksine, genellikle tek bir nükleotit dizisinden oluşan bir nükleik asittir.
Bu nedenle, onu oluşturan azotlu bazlar "eşleştirilmemiştir".
Bununla birlikte, tamamlayıcı bir azotlu baz zincirinin bulunmamasının, RNA'nın azotlu bazlarının DNA'nınkiler gibi eşleşebilme olasılığını dışlamadığına işaret edilmelidir.
Başka bir deyişle, tek bir RNA zincirinin azotlu bazları, tıpkı DNA'nın azotlu bazları gibi, azotlu bazlar arasındaki tamamlayıcılık yasalarına göre eşleşebilir.
İki farklı RNA molekülünün azotlu bazları arasındaki tamamlayıcı eşleşme, önemli protein sentezi (veya protein sentezi) sürecinin temelidir.

URASİLE TİMINA'NIN YERİNE GEÇİYOR

"RNA"da, urasil, DNA'nın timininin yerini sadece yapı içinde değil, aynı zamanda tamamlayıcı eşleşmede de alır: aslında, işlevsel olarak iki farklı RNA molekülü göründüğünde, spesifik olarak adene bağlanan azotlu bazdır. sebepler.

biyolojik rol

Genlerin ifadesi, DNA nükleotidlerine bağlanan azotlu bazların dizisine bağlıdır.Genler, proteinlerin sentezi için vazgeçilmez bilgileri içeren az çok uzun DNA parçalarıdır (dolayısıyla nükleotidlerin parçalarıdır).Amino asitlerden oluşur, proteinler, bir organizmanın hücresel mekanizmalarını düzenlemede temel bir rol oynayan biyolojik makromoleküllerdir.
Belirli bir genin azotlu baz dizisi, ilgili proteinin amino asit dizisini belirtir.