Рибоза је пет по - угљеник шећера која је присутна у рибонуклеозидима, рибонуклеотиде и његови деривати. Може се наћи под другим именима као што су β-Д-рибофураноза, Д-рибоза и Л-рибоза.
Нуклеотиди су саставни „градивни блокови“ кичме рибонуклеинске киселине (РНА). Сваки нуклеотид сачињен је од базе која може бити аденин, гванин, цитозин или урацил, фосфатна група и шећер, рибоза.
Фисхерова пројекција за Д- и Л-Рибосе (Извор: НЕУРОтикер виа Викимедиа Цоммонс)
Ова врста шећера нарочито је богата у мишићним ткивима, где је повезана са рибонуклеотидима, посебно аденосин трифосфатом или АТП, што је неопходно за функцију мишића.
Д-рибозу је 1891. године открио Емил Фисцхер, и од тада се пуно пажње посвећује његовим физикално-хемијским карактеристикама и улози у ћелијском метаболизму, односно као делу скелета рибонуклеинске киселине, АТП-а и разних коенцими
Испрва је то добијено само хидролизом РНА квасца, све док се 1950-их година није успело да се синтетише из Д-глукозе у мање или више приступачним количинама, омогућавајући индустријализацију његове производње.
карактеристике
Рибоза је алдопентоза која се обично екстрахује као чисто хемијско једињење у облику Д-рибозе. То је органска супстанца растворљива у води, белог и кристалног изгледа. Будући да је угљени хидрат, рибоза има поларне и хидрофилне карактеристике.
Рибоза испуњава уобичајено правило угљених хидрата: има исти број атома угљеника и кисеоника, а двоструко је већи од ових атома водоника.
Кроз атоме угљеника у положајима 3 или 5, овај шећер може да се веже за фосфатну групу, а ако се веже за једну од азотних база РНК, формира се нуклеотид.
Најчешћи начин проналаска рибозе у природи је као Д-рибоза и 2-деокси-Д-рибоза, то су компоненте нуклеотида и нуклеинских киселина. Д-рибоза је део рибонуклеинске киселине (РНА) и 2-деокси-Д-рибоза деоксирибонуклеинске киселине (ДНК).
Структурне разлике између Рибосе-а и деоксирибозе (Извор: Геномицс Едуцатион Програм виа Викимедиа Цоммонс)
У нуклеотидима обе врсте пентозе су у облику β-фуранозе (затворени петерокутни прстен).
У раствору, слободна рибоза је у равнотежи између алдехида (отвореног ланца) и цикличног облика β-фуранозе. Међутим, РНА садржи само циклични облик β-Д-рибофуранозе. Биолошки активни облик је обично Д-рибоза.
Структура
Рибоза је шећер добијен из глукозе који спада у групу алдопентоза. Његова молекуларна формула је Ц5Х10О5 и има молекулску масу од 150,13 г / мол. Пошто је моносахаридни шећер, његова хидролиза раздваја молекул у његове функционалне групе.
Има, како његова формула говори, пет атома угљеника који се могу циклично наћи као део пет- или шесточланих прстенова. Овај шећер има алдехидну групу на угљенику 1 и хидроксилну групу (-ОХ) на атомима угљеника од положаја 2 до положаја 5 пентозног прстена.
Молекул рибозе може бити представљен у Фисхеровој пројекцији на два начина: Д-рибоза или Л-рибоза, при чему је облик Л стереоизомер и енантиомер облика Д и обрнуто.
Класификација облика Д или Л зависи од оријентације хидроксилних група првог угљеног атома после алдехидне групе. Ако је ова група оријентисана према десној страни, молекул који представља Фисхера одговара Д-рибози, у супротном ако је према левој страни (Л-рибоза).
Хавортх-ова пројекција рибозе може бити представљена у две додатне структуре у зависности од оријентације хидроксилне групе на атому угљеника који је аномерни. У положају β хидроксил је оријентисан ка горњем делу молекула, док положај α усмерава хидроксил према дну.
Хавортх-ова пројекција за Рибопираносе и Рибофураносе (Извор: НЕУРОтикер виа Викимедиа Цоммонс)
Према томе, према Хавортх-овој пројекцији, могу постојати четири могућа облика: β-Д-рибоза, α-Д-рибоза, β-Л-рибоза или α-Л-рибоза.
Када су фосфатне групе везане за рибозу, оне се често називају α, β и Ƴ. Хидролиза нуклеозид трифосфата обезбеђује хемијску енергију за покретање широког спектра ћелијских реакција.
Карактеристике
Предложено је да је рибоза фосфат, продукт распадања рибонуклеотида, један од главних прекурсора фурана и тиофенола, који су одговорни за карактеристичан мирис меса.
У ћелијама
Хемијска пластичност рибозе чини молекул укључен у огромну већину биохемијских процеса унутар ћелије, неке попут превођења ДНК, синтезе аминокиселина и нуклеотида итд.
Рибоза непрестано делује као хемијско средство у ћелији, јер нуклеотиди могу имати једну, две или три фосфатне групе ковалентно повезане безводним везама. Они су познати као нуклеозиди моно-, ди- и трифосфат, респективно.
Веза између рибозе и фосфата је типа естера, хидролиза ове везе ослобађа отприлике 14 кЈ / мол у стандардним условима, док свака од анхидридних веза ослобађа отприлике 30 кЈ / мол.
У рибосомима, на пример, 2'-хидроксилна група рибозе може да формира водоничну везу са различитим аминокиселинама, везу која омогућава синтезу протеина из тРНА у свим познатим живим организмима.
Отров већине змија садржи фосфодиестеразу која хидролизује нуклеотиде са 3 ′ краја који имају слободан хидроксил, прекидајући везе између 3 ′ хидроксила рибозе или деоксирибозе.
У медицини
У медицинским контекстима користи се за побољшање перформанси и способности вежбања повећавањем мишићне енергије. Синдром хроничног умора такође се лечи овим сахаридом, као и фибромијалгија и одређена обољења коронарне артерије.
У превентивном смислу користи се за спречавање умора мишића, грчева, болова и укочености након вежбања код пацијената са наследним поремећајем недостатка миоаденилат деаминазе или недостатком АМП деаминазе.
Референце
- Албертс, Б., Јохнсон, А., Левис, Ј., Морган, Д., Рафф, М., Робертс, К., и Валтер, П. (2015). Молекуларна биологија ћелије (6. изд.). Нев Иорк: Гарланд Сциенце.
- Ангиал, С. (1969). Састав и конформација шећера. Ангевандте Цхемие - Међународно издање, 8 (3), 157–166.
- Фолоппе, Н. и Мацкерелл, АД (1998). Конформациона својства деоксирибозне и рибозне групе нуклеинских киселина: квантно механичко истраживање, 5647 (98), 6669–6678.
- Гарретт, Р., и Грисхам, Ц. (2010). Биохемија (4. изд.). Бостон, САД: Броокс / Цоле. ЦЕНГАГЕ Учење.
- Гуттман, Б. (2001). Нуклеотиди и нуклеозиди. Ацадемиц Пресс, 1360–1361.
- Матхевс, Ц., ван Холде, К., и Ахерн, К. (2000). Биохемија (3. изд.). Сан Франциско, Калифорнија: Пеарсон.
- Моттрам, ДС (1998). Формирање укуса у месу и месним производима: преглед. Хемија хране, 62 (4), 415-424.
- Нецхамкин, Х. (1958). Неке занимљиве етимолошке изведбе хемијске терминологије. Хемијска терминологија, 1–12.
- Нелсон, ДЛ и Цок, ММ (2009). Лехнингерови принципи биохемије. Омега издања (5. изд.). хттпс://дои.орг/10.1007/с13398-014-0173-7.2
- Схапиро, Р. (1988). Пребиотичка синтеза рибозе: критичка анализа. Порекло живота и еволуција биосфере, 18, 71–85.
- Мерцк Индек Онлине. (2018). Преузето са ввв.рсц.орг/Мерцк-Индек/монограпх/м9598/дрибосе?к=унаутхоризе
- Варис, С., Писцхетсриедер, М., & Салеемуддин, М. (2010). Оштећење ДНК рибозом: Инхибиција у високим концентрацијама рибозе. Индијски часопис за биохемију и биофизику, 47, 148-156.
- ВебМД. (2018). Преузето 11. априла 2019. са ввв.вебмд.цом/витаминс/аи/ингредиентмоно-827/рибосе
- Вулф, П., и Вандамме, Е. (1997). Микробна синтеза Д-рибозе: процес метаболичке дерегулације и ферментације. Напредак у примењеној микробиологији, 4, 167–214.
- Ксу, З., Сха, И., Лиу, Ц., Ли, С., Лианг, Ј., Зхоу, Ј., и Ксу, Х. (2016). Л-Рибоза изомераза и маноза-6-фосфат изомераза: својства и примене за производњу Л-рибозе. Примењена микробиологија и биотехнологија, 1–9.