ריבוז הוא חמש - סוכר פחמן, כי נוכח ribonucleosides, ribonucleotides ונגזרותיו. ניתן למצוא אותו תחת שמות אחרים כמו β-D-ribofuranose, D-ribose ו- L-ribose.
נוקלאוטידים הם "אבני הבניין" המרכיבים את עמוד השדרה של חומצה ריבונוקלאית (RNA). כל נוקלאוטיד מורכב מבסיס שיכול להיות אדנין, גואנין, ציטוזין או אורציל, קבוצת פוספט וסוכר, ריבוז.
תחזיתו של פישר ל D- ו- L-Ribose (מקור: NEUROtiker דרך Wikimedia Commons)
סוג זה של סוכר נפוץ בעיקר ברקמות שרירים, כאשר הוא קשור לריבונוקלאוטידים, במיוחד אדנוזין טריפוספט או ATP, החיוניים לתפקוד השרירים.
D-ribose התגלה בשנת 1891 על ידי אמיל פישר, ומאז הוקדשה תשומת לב רבה למאפייניו הפיזיקו-כימיים ותפקידה במטבוליזם התא, כלומר כחלק משלד חומצה ריבונוקלאית, ATP ושונות קואנזימים.
תחילה, הדבר התקבל רק מהידרוליזה של RNA שמרים, עד שבשנות החמישים הוא הצליח להיות מסונתז מגלוקוז D בכמויות פחות או יותר נגישות, מה שמאפשר את התיעוש של ייצורו.
מאפיינים
ריבוז הוא אלדופנטוז המופק בדרך כלל כתרכובת כימית טהורה בצורה של D-ribose. זהו חומר אורגני המסיס במים, בעל מראה לבן וקריסטלי. בהיותו פחמימה, לרבוז יש מאפיינים קוטביים והידרופיליים.
ריבוז עומד בכלל הפחמימות הנפוץ: יש לו אותו מספר של אטומי פחמן וחמצן, ופעמיים מספר זה באטומי מימן.
דרך אטומי הפחמן בעמדות 3 או 5, סוכר זה יכול להיקשר לקבוצת פוספטים, ואם הוא נקשר לאחד הבסיסים החנקניים של RNA נוצר נוקלאוטיד.
הדרך הנפוצה ביותר למצוא ריבוז בטבע היא כמו D-ribose ו- 2-deoxy-D-ribose, אלה הם רכיבים של נוקלאוטידים וחומצות גרעין. D-ribose הוא חלק מחומצה ריבונוקלאית (RNA) ו- 2-deoxy-D-ribose של חומצה deoxyribonucleic (DNA).
הבדלים מבניים בין ריבוז לדוקסיריבוזה (מקור: תוכנית חינוך גנומיקה באמצעות ויקימדיה Commons)
בנוקלאוטידים שני סוגים של פנטוזה הם בצורת β-furanose (טבעת מחומשת סגורה).
בתמיסה, ריבוז חופשי נמצא בשיווי משקל בין צורת האלדהיד (השרשרת הפתוחה) לצורת ה- ß-furanose המחזורית. עם זאת, RNA מכיל רק את הצורה המחזורית β-D-ribofuranose. הצורה הפעילה ביולוגית היא לרוב D-ribose.
מִבְנֶה
ריבוז הוא סוכר שמקורו בגלוקוז השייך לקבוצת האלדופנטוזות. הנוסחה המולקולרית שלה היא C5H10O5 ויש לה משקל מולקולרי של 150.13 גרם למול. מכיוון שמדובר בסוכר מונוסכרידי, ההידרוליזה שלו מפרידה את המולקולה לקבוצות התפקודיות שלה.
יש לו, כפי שמעיד הנוסחה שלה, חמישה אטומי פחמן שניתן למצוא באופן מחזורי כחלק מטבעות בעלות חמש או שישה חברים. לסוכר זה יש קבוצת אלדהיד בפחמן 1 וקבוצה הידרוקסילית (-OH) באטומי פחמן ממיקום 2 למיקום 5 של טבעת הפנטוזה.
ניתן לייצג את מולקולת הרייבוזה בהקרנת פישר בשתי דרכים: D-ribose או L-ribose, כאשר צורת ה- L היא הסטריאוסומר והאננטרימר של צורת ה- D ולהיפך.
הסיווג של צורת D או L תלוי בכיוון של קבוצות ההידרוקסיל של אטום הפחמן הראשון לאחר קבוצת האלדהיד. אם קבוצה זו מכוונת לצד ימין, המולקולה המייצגת את פישר תואמת ל- D-ribose, אחרת אם היא לכיוון הצד השמאלי (L-ribose).
ניתן לייצג את השלכת Haworth של ריבוז בשני מבנים נוספים, תלוי בכיוון של קבוצת ההידרוקסיל על אטום הפחמן שהוא אנומר. בתנוחת β ההידרוקסיל מכוון לחלק העליון של המולקולה, ואילו מיקום α מכוון את ההידרוקסיל לכיוון התחתית.
הקרנת Haworth עבור ריבופירנוזה וריבופורנוזה (מקור: NEUROtiker דרך ויקימדיה Commons)
לפיכך, על פי השלכת Haworth, יכולות להיות ארבע צורות אפשריות: β-D-ribose, α-D-ribose, β-L-ribose או α-L-ribose.
כאשר קבוצות פוספט מחוברות לריבוז, הן מכונות לעתים קרובות α, β ו- Ƴ. ההידרוליזה של נוקלאוזיד טריפוספט מספקת את האנרגיה הכימית להניע מגוון רחב של תגובות סלולריות.
מאפיינים
הוצע כי פוספט ריבוז, תוצר של פירוק ריבונוקליאוטידים, הוא אחד המקדימים העיקריים של פוראן ותיופנולים, האחראים לריח האופייני של בשר.
בתאים
הפלסטיות הכימית של ריבוז הופכת את המולקולה המעורבת ברוב המוחלט של התהליכים הביוכימיים בתא, חלקם כמו תרגום של DNA, סינתזה של חומצות אמינו ונוקלאוטידים וכו '.
ריבוז פועל כל הזמן ככלי כימי בתוך התא, מכיוון שקיימות נוקלאוטידים יכולים להכיל קבוצות פוספט אחת, שתיים או שלוש, הקשורות זה לזה באופן קוואליאלי באמצעות קשרים נטולי מים. אלה ידועים כנוקלאוזידים מונו, די וטריפוספט, בהתאמה.
הקשר בין ריבוז לפוספט הוא מסוג האסטר, ההידרוליזה של קשר זה משחררת כ -14 ק"ג / מול בתנאים סטנדרטיים, ואילו זה של כל אחד מאגפי האנהידריד משחרר כ -30 ק"ג / מול.
בריבוזומים, למשל, קבוצת ה- 2 hydro-הידרוקסיל של ריבוז יכולה ליצור קשר מימן עם חומצות אמינו שונות, קשר המאפשר סינתזת חלבון מ- tRNA בכל האורגניזמים החיים הידועים.
הארס של מרבית הנחשים מכיל פוספודיאסטרז שמסביר הידרוליזה של נוקליאוטידים מקצה 3 that שיש להם הידרוקסיל חופשי, ושובר את הקשרים בין ההידרוקסיל 3 of של ריבוז או דוקסיריבוזה.
בתרופה
בהקשרים רפואיים הוא משמש לשיפור הביצועים ויכולת האימון על ידי הגדלת אנרגיית השרירים. תסמונת עייפות כרונית מטופלת גם באמצעות סכריד זה, כמו גם פיברומיאלגיה ומחלות מסוימות בעורק הכלילי.
במונחים מונעים, הוא משמש למניעת עייפות שרירים, התכווצויות, כאבים ונוקשות לאחר אימונים בקרב חולים עם ההפרעה התורשתית של מחסור במיאודנילט דיאמיניז או מחסור בדיאמינאז AMP.
הפניות
- אלברטס, ב., ג'ונסון, א., לואיס, ג'יי, מורגן, ד., רף, מ., רוברטס, ק., וולטר, פ. (2015). ביולוגיה מולקולרית של התא (מהדורה 6). ניו יורק: גרלנד מדע.
- Angyal, S. (1969). הרכב והרכב של סוכרים. Angewandte Chemie - המהדורה הבינלאומית, 8 (3), 157–166.
- Foloppe, N., and Macackerell, AD (1998). מאפייני קונפורמציה של Deoxyribose וחלביות ריבוזיות של חומצות גרעיניים: מחקר מכני קוונטי, 5647 (98), 6669-6678.
- גארט, ר 'וגרישם, סי (2010). ביוכימיה (מהדורה רביעית). בוסטון, ארה"ב: ברוקס / קול. לימוד CENGAGE.
- גוטמן, ב '(2001). נוקלאוטידים ונוקלאוזידים. עיתונות אקדמית, 1360–1361.
- Mathews, C., van Holde, K., & Ahern, K. (2000). ביוכימיה (מהדורה שלישית). סן פרנסיסקו, קליפורניה: פירסון.
- Mottram, DS (1998). היווצרות טעמים בבשר ובמוצרי בשר: סקירה. כימית מזון, 62 (4), 415-424.
- נחמקין, ח. (1958). כמה נגזרות אטימולוגיות מעניינות של המינוח הכימי. מונחים כימיים, 1–12.
- נלסון, DL ו- Cox, MM (2009). עקרונות לינגינגר של ביוכימיה. מהדורות אומגה (מהדורה חמישית). https://doi.org/10.1007/s13398-014-0173-7.2
- שפירו, ר '(1988). סינתזת ריבוז פרה-ביוטי: ניתוח ביקורתי. מקורות החיים והתפתחות הביוספרה, 18, 71-85.
- מדד מרק אונליין. (2018). נשלח מ- www.rsc.org/Merck-Index/monograph/m9598/dribose?q=unauthorize
- Waris, S., Pischetsrieder, M., and Saleemuddin, M. (2010). נזק ל- DNA על ידי ריבוז: עיכוב בריכוז ריבוז גבוה. כתב העת ההודי לביוכימיה וביו-פיזיקה, 47, 148-156.
- WebMD. (2018). הוחזר ב- 11 באפריל, 2019, מ- www.webmd.com/vitamins/ai/ingredientmono-827/ribose
- Wulf, P., & Vandamme, E. (1997). סינתזה מיקרוביאלית של D-Ribose: ויסות מטבולי ותהליך תסיסה. התקדמות במיקרוביולוגיה יישומית, 4, 167–214.
- Xu, Z., Sha, Y., Liu, C., Li, S., Liang, J., Zhou, J., & Xu, H. (2016). איזומרז L -Ribose ו- Isose של mannose-6-phosphate: תכונות ויישומים לייצור L -ribose. מיקרוביולוגיה יישומית וביוטכנולוגיה, 1–9.