السيتوزين

السيتوزين هي قاعدة نووية هي لبنة بناء DNA و RNA. يتكون الكود الجيني لكل كائن حي منه وثلاثة قواعد نووية أخرى.

ما هو السيتوزين؟

الاسم الكيميائي الدقيق للسيتوزين هو 4-أمينو-1H- بيريميدين-2-واحد، نظرًا لأن المجموعة الأمينية للقاعدة النووية في الوضع القياسي الرابع لإطار بيريميدين. Pyrimidine هو جزيء يشكل هيكله حلقة من ستة ذرات مع ذرتين من النيتروجين.

تحتل ذرة الأكسجين المركز الثاني. بيريميدين هو جسيم غير عضوي. يعمل كأساس للعديد من التركيبات الأخرى مثل السيتوزين ، حيث يمثل لبنة بناء مهمة. السيتوزين قابل للذوبان جزئيًا في الإيثانول والماء. حالتها الفيزيائية الطبيعية صلبة ، نقطة الانصهار هي 320 إلى 325 درجة مئوية. هذا يجعل السيتوزين أحد أكثر المركبات الكيميائية قوة.

يجب تمييز القاعدة النووية في شكلها النقي بعلامة الخطر "مهيج" لأنها يمكن أن تهيج الأغشية المخاطية وتسبب الالتهاب. ومع ذلك ، فإن السيتوزين يؤدي فقط إلى هذا التفاعل بتركيزات غير طبيعية لا تحدث في الطبيعة ويتم إنتاجها فقط عن طريق التخليق الكيميائي الحيوي الاصطناعي.

الوظيفة والتأثير والمهام

السيتوزين هو أحد القواعد النووية الأربعة التي تشكل ، جنبًا إلى جنب مع جزيئات السكر ، الحمض النووي (حمض الديوكسي ريبونوكلييك) والحمض النووي الريبي المماثل (الحمض النووي الريبي). وبالتالي يلعب السيتوزين دورًا مهمًا في تخزين المعلومات الوراثية ، وهو المسؤول عن التحكم في الخلايا والوراثة.

يتكون الحمض النووي من سلاسل طويلة مما يسمى النيوكليوتيدات. من أجل أن تصبح لبنة بناء السيتوزين نيوكليوتيد ، يجب أن تتحد مع لبنات بناء أخرى. يتكون النيوكليوتيد من جزيء السكر وحمض الفوسفات وقاعدة. في الحمض النووي البشري ، جزيء السكر هو ما يسمى بنتوز. يشير اسم البنتوز إلى البنية الخماسية للسكر. تقوم إنزيمات خاصة بقراءة الحمض النووي في نواة الخلية وتكوين نسخة تخرج من النواة. هناك تتم قراءته مرة أخرى بواسطة إنزيمات أخرى وترجمته إلى بروتينات.

لذلك فإن علم الأحياء يسمي أيضًا ترجمة العملية هذه. أثناء الترجمة ، يختار الإنزيم المسؤول جزيء البروتين المناسب لكل رمز ، والذي يتكون من ثلاثة أزواج أساسية ، ويخلق سلاسل طويلة منه.يشكل السيتوزين ، مع الجوانين ، قاعدة نووية أخرى ، ما يسمى زوج القاعدة. يمكن أن تشكل كتلتي بناء الحمض النووي صلة ببعضها البعض مثل قطعتين من اللغز - ولكن ليس مع القاعدتين النوويتين الأخريين ، الثايمين والأدينين. يتحد السيتوزين والجوانين بمساعدة رابطة الهيدروجين ويمكنهما إذابتهما مرة أخرى عن طريق فصل الهيدروجين.

الثايمين هو أيضًا قاعدة بيريميدين يتم إنشاؤها على أساس الحلقة المكونة من ستة أعضاء. تشترك جميع الكائنات الحية في هذه المبادئ الأساسية للوراثة وتستند إلى نفس المادة الجينية الأساسية. فقط تسلسل الأزواج الأساسية هو الذي يقرر أي كائن ينبثق من الشفرة الجينية ، وما هو الشكل الذي يمتلكه والوظائف التي يمكنه القيام بها.

التعليم والوقوع والخصائص

ينشأ السيتوزين من بيريميدين. هذه المادة عبارة عن حلقة من ستة أعضاء مع ذرتين من النيتروجين.مجموعة NH2 وجزيء أكسجين واحد مع رابطة مزدوجة مرتبطة بالبيريميدين برابطة واحدة. بالإضافة إلى ذلك ، ترتبط ذرة الهيدروجين بإحدى ذرتي النيتروجين في حلقة البيريميدين. تميز العلوم الطبيعية بين شكلين من السيتوزين ، التوتومرات.

بالإضافة إلى صقل H1 ، هناك شكل آخر من أشكال السيتوزين ، وهو مبرد 3H. يختلف مبرد H1 و Tutomer H3 عن بعضهما البعض في أن المجموعات الإضافية المختلفة ترتبط بمواضع مختلفة على حلقة البيريميدين. يحدث متغير H1 بشكل متكرر. لا توجد قيمة مثالية للسيتوزين. يعتمد عدد مرات حدوث السيتوزين في جسم الإنسان على عوامل مختلفة. ومع ذلك ، نظرًا لوجودها في نواة كل خلية مفردة ، فهي شائعة جدًا.

يمكنك العثور على أدويتك هنا

الأمراض والاضطرابات

السيتوزين هو لبنة بناء الحمض النووي ويتم تحديده من خلال مكانه في تسلسل الشفرة الوراثية مع ثلاثة قواعد أخرى حول الآليات الأساسية للحياة. وبالتالي ، فإن الحياة بدون السيتوزين غير ممكنة.

على سبيل المثال ، إذا لم يكن هناك ما يكفي من المواد الأساسية المتاحة التي يصنع منها السيتوزين خلال مرحلة مبكرة جدًا من الحمل ، فلن يكون من الممكن زيادة تطوير الجنين حتى في مرحلة الخلايا الفردية. لذلك فإن الغياب التام للسيتوزين في الكائن الحي أمر لا يمكن تصوره. يتكون السيتوزين من ذرات شائعة جدًا. لذلك فإن النقص نتيجة سوء التغذية أمر مستبعد للغاية. يمكن لخلية الجسم تبادل السيتوزين مثل جميع القواعد الأخرى عن طريق أخطاء في نسخ الحمض النووي (النسخ) لقاعدة أخرى.

هذه طفرة تشكل فيها الإنزيمات داخل الخلايا سلاسل بروتينية خاطئة. هذه البروتينات ليست وظيفية أو وظيفية إلا إلى حد محدود أو تحقق تأثيرًا مختلفًا عن المقصود. هذا يعطل العمليات المنتظمة للكائن الحي. في حالة نقص myoadenylate deaminase (نقص MAD أو MADD) ، على سبيل المثال ، يكون الكود الجيني للجين AMPD1 معيبًا. يجب أن يكون السيتوزين في الواقع في الموضع 34 من exon 2 ؛ ولكن بسبب خلل جيني ، فإن هذا الموضع مشغول بشكل غير صحيح بواسطة النوكليوتيدات الثايمين.

هذا التغيير الصغير له تأثيرات جذرية: تشير الشفرة الآن إلى "توقف" عند هذه النقطة ، وهذا هو السبب في أن الإنزيمات تصنع فقط بروتينًا غير مكتمل أثناء الترجمة. نتيجة لذلك ، يظهر اضطراب التمثيل الغذائي في عضلات الهيكل العظمي في MADD. يسبب عدم الراحة في العضلات مثل التشنجات والضعف والألم.