डीऑक्सीराइबोस: संरचना, कार्य और जैवसंश्लेषण - रसायन विज्ञान - 2025

Deoxyribose या डी-2-deoxyribose एक पांच है - कार्बन चीनी कि शामिल न्यूक्लियोटाइड डिऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड (डीएनए)। यह चीनी फॉस्फेट समूह के संघात और न्यूक्लियोटाइड बनाने वाले नाइट्रोजनस बेस के रूप में काम करती है।

सामान्य रूप से कार्बोहाइड्रेट जीवित प्राणियों के लिए आवश्यक अणु हैं, वे विभिन्न आवश्यक कार्यों को पूरा करते हैं, न केवल अणुओं से, जिनसे ऊर्जा कोशिकाओं के लिए निकाली जा सकती है, बल्कि डीएनए श्रृंखलाओं की संरचना करने के लिए जिसके माध्यम से आनुवंशिक जानकारी प्रसारित की जाती है ।

डीऑक्सीराइबोज़ की रासायनिक संरचना (स्रोत: एडगर 181 विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से)

सभी शर्करा या कार्बोहाइड्रेट का सामान्य सूत्र CnH2nOn है, डीऑक्सीराइब के मामले में इसका रासायनिक सूत्र C5H10O4 है।

डीऑक्सीराइबोज़ वह शर्करा है जो डीएनए को संरचना करता है और केवल राइबोस (आरएनए को बनाने वाली चीनी) से अलग होता है, जिसमें कार्बन 3 में हाइड्रोजन परमाणु (-एच) होता है, इस बीच राइबोज़ में एक हाइड्रॉक्सिल कार्यात्मक समूह होता है (- ओह) एक ही स्थिति में।

इस संरचनात्मक समानता के कारण, राइबोज़ डीऑक्सीराइबोज़ शर्करा के सेलुलर संश्लेषण के लिए सबसे महत्वपूर्ण प्रारंभिक सब्सट्रेट है।

एक औसत सेल में डीएनए की तुलना में लगभग 10 गुना अधिक आरएनए की मात्रा होती है, और पुनर्नवीनीकरण किए जाने वाले आरएनए के अंश को डीऑक्सीराइबोज के गठन की ओर मोड़ दिया जाता है, कोशिकाओं के अस्तित्व में महत्वपूर्ण योगदान होता है।

संरचना

डीऑक्सीराइबोस एक मोनोसेकेराइड है जो पांच कार्बन परमाणुओं से बना होता है। इसके पास एक एल्डिहाइड समूह है, इसलिए, इसे एल्डोपेंटोज (अल्डो, पांच कार्बोन के लिए एल्डिहाइड और पेन्टो के लिए) के समूह में वर्गीकृत किया गया है।

डीऑक्सीराइबोज की रासायनिक संरचना को तोड़कर हम कह सकते हैं कि:

यह पांच कार्बन परमाणुओं से बना है, एल्डीहाइड समूह कार्बन 1 की स्थिति पर पाया जाता है, कार्बन 2 की स्थिति में 2 हाइड्रोजन के परमाणुओं में और कार्बन 3 की स्थिति में इसके दो अलग-अलग प्रतिस्थापन हैं, अर्थात्: एक हाइड्रॉक्सिल समूह (-OH) और एक हाइड्रोजन परमाणु।

स्थिति 4 में कार्बन, साथ ही साथ स्थिति 3 में एक ओएच समूह और एक हाइड्रोजन परमाणु है। यह इस स्थिति में हाइड्रॉक्सिल समूह के ऑक्सीजन परमाणु के माध्यम से है कि अणु अपने चक्रीय विरूपण को प्राप्त कर सकता है, क्योंकि यह स्थिति 1 में कार्बन को बांधता है।

पांचवां कार्बन परमाणु दो हाइड्रोजन परमाणुओं के साथ संतृप्त होता है और रिंग के बाहर अणु के टर्मिनल सिरे पर स्थित होता है।

यह कार्बन 1 के एल्डिहाइड समूह में है कि नाइट्रोजनस आधार शामिल हो जाते हैं, चीनी के साथ मिलकर, वे न्यूक्लियोसाइड (फॉस्फेट समूह के बिना न्यूक्लियोटाइड) बनाते हैं। कार्बन 5 परमाणु से जुड़ी ऑक्सीजन वह जगह है जहां न्यूक्लियोटाइड्स बनाने वाले फॉस्फेट समूह संलग्न होते हैं।

एक डीएनए हेलिक्स या स्ट्रैंड में, एक न्यूक्लियोटाइड के कार्बन 5 से जुड़ा फॉस्फेट समूह वह है जो कार्बन के ओएच समूह को दूसरे न्यूक्लियोटाइड से संबंधित एक अन्य डीऑक्सीराइबोज़ 3 की स्थिति में संलग्न करता है।

ऑप्टिकल आइसोमर्स

पांच कार्बन परमाणुओं में से जो डीऑक्सीराइबोज़ की मुख्य रीढ़ हैं, वे तीन कार्बन हैं जिनके प्रत्येक पक्ष पर चार अलग-अलग प्रतिस्थापन हैं। स्थिति 2 में कार्बन इन के संबंध में असममित है, क्योंकि यह किसी भी ओएच समूह से जुड़ा नहीं है।

इसलिए, और इस कार्बन परमाणु के अनुसार, डीऑक्सीराइबोज को दो "आइसोफोर्म्स" या "ऑप्टिकल आइसोमर्स" में प्राप्त किया जा सकता है, जिन्हें एल-डीऑक्सीराइबोज और डी-डीऑक्सीराइबोज के रूप में जाना जाता है। दोनों रूपों को फिशर संरचना के शीर्ष पर कार्बोनिल समूह से परिभाषित किया जा सकता है।

सभी डीऑक्सीराइबोज को "डी-डीऑक्सीराइबोज" के रूप में नामित किया जाता है, जहां कार्बन 2 से जुड़ा -OH समूह दाईं ओर निपटाया जाता है, जबकि "एल-डीऑक्सीराइबोज" रूपों में बाईं ओर -OH समूह होता है।

डीऑक्सीराइबोज़ सहित शर्करा का "डी" रूप जीवों के चयापचय में प्रमुख है।

विशेषताएं

डीऑक्सीराइबोज़ एक चीनी है जो डीएनए और हाई-एनर्जी न्यूक्लियोटाइड जैसे एटीपी, एडीपी, एएमपी और जीटीपी जैसे कई महत्वपूर्ण मैक्रोलेक्युलिस के लिए बिल्डिंग ब्लॉक के रूप में कार्य करता है।

डिक्सीरिबोज़ की चक्रीय संरचना जो अंतर राइबोज के संबंध में प्रस्तुत करती है वह पूर्व को और अधिक स्थिर अणु बनाती है।

कार्बन 2 में ऑक्सीजन परमाणु की अनुपस्थिति कम करने के लिए एक कम प्रवण शर्करा को निर्जलीकरण करती है, विशेषकर राइबोज की तुलना में। यह बहुत महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह उन अणुओं को स्थिरता प्रदान करता है जिनमें से यह एक हिस्सा है।

जैवसंश्लेषण

राइबोज की तरह डीऑक्सीराइबोज को एक जानवर के शरीर में ऐसे मार्गों द्वारा संश्लेषित किया जा सकता है जिसमें अन्य कार्बोहाइड्रेट (आमतौर पर ग्लूकोज जैसे हेक्सोज) या छोटे कार्बोहाइड्रेट (ट्रिपोस और अन्य दो-कार्बन यौगिकों के संघनन) से टूटना शामिल होता है, उदाहरण के लिए)।

पहले मामले में, अर्थात्, "उच्च" कार्बोहाइड्रेट यौगिकों के क्षरण से डीऑक्सीराइबोज की प्राप्ति, यह संभव है कि कोशिकाओं के उपापचयी क्षमता के लिए धन्यवाद रिबुलोज 5-फॉस्फेट के प्रत्यक्ष रूपांतरण के माध्यम से किया जाता है। 5-फॉस्फेट में पेन्टोज फॉस्फेट का।

राइबोज़ और डीऑक्सीराइबोज़ के बीच संरचनात्मक तुलना (स्रोत: जीनोमिक्स शिक्षा कार्यक्रम विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से)

रिबोस 5-फॉस्फेट को 5-फॉस्फेट को और कम किया जा सकता है, जिसका उपयोग सीधे ऊर्जावान न्यूक्लियोटाइड के संश्लेषण के लिए किया जा सकता है।

छोटे शर्करा के संघनन से राइबोज और डीऑक्सीराइबोज की प्राप्ति को बैक्टीरिया के अर्क में प्रदर्शित किया गया है, जहां ग्लिसराल्डिहाइड फॉस्फेट और एसिटालडिहाइड की उपस्थिति में डीऑक्सीराइबोज के गठन को सत्यापित किया गया है।

इसी तरह के साक्ष्य जानवरों के ऊतकों का उपयोग करते हुए अध्ययनों में प्राप्त किए गए हैं, लेकिन आयोडोएसेटिक एसिड की उपस्थिति में फ्रुक्टोज-1-6-बिसफ़ॉस्फ़ेट और एसिटाल्डिहाइड को सेते हैं।

राइबोन्यूक्लियोटाइड्स का डीऑक्सीराइबोन्यूक्लियोटाइड्स में रूपांतरण

हालाँकि, न्यूक्लियोटाइड बायोसिंथेसिस मार्ग के लिए नियत कार्बन परमाणुओं के छोटे-छोटे अंश डीऑक्सीन्यूक्लियोटाइड्स के बायोसिंथेसिस (डीएनए के न्यूक्लियोटाइड्स जिनमें शुगर के रूप में डीऑक्सीराइबोज़ होते हैं) की ओर निर्देशित होते हैं, इनमें से अधिकांश मुख्य रूप से राइबोन्यूक्लियोटाइड्स के गठन की ओर निर्देशित होते हैं ।

नतीजतन, डीऑक्सीराइबोज को मुख्य रूप से इसके ऑक्सीकृत व्युत्पन्न, राइबोज से संश्लेषित किया जाता है, और यह कोशिका के भीतर संभव है डीएनए और आरएनए के बीच प्रचुर मात्रा में अंतर के लिए, जो राइबोन्यूक्लियोटाइड्स का मुख्य स्रोत है (स्रोत का एक महत्वपूर्ण स्रोत) राइबोस शुगर)।

इस प्रकार, राइबोन्यूक्लियोटाइड्स से डीऑक्सीन्यूक्लियोटाइड्स के संश्लेषण में पहला कदम उन न्यूक्लियोटाइड्स को बनाने वाले राइबोज से डीऑक्सीराइबोज का निर्माण होता है।

इसके लिए, राइबोस को कम किया जाता है, अर्थात, राइबोज के कार्बन 2 पर OH समूह को हटा दिया जाता है और उसी विन्यास को रखते हुए एक हाइड्राइड आयन (एक हाइड्रोजन परमाणु) के लिए आदान-प्रदान किया जाता है।

संदर्भ

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