Dalam arikel ini, Anda akan belajar tentang fungsi penting dari pirimidin dan temukan mengapa senyawa ini sangat penting untuk kehidupan. Anda juga akan belajar bagaimana untuk mengidentifikasi molekul yang mengandung pirimidin. Sebuah kuis pasca-pelajaran akan menguji pengetahuan Anda.
Pengertian Pirimidin
Pirimidin adalah salah satu dari dua keluarga yang penting secara biologis molekul yang mengandung nitrogen disebut basa nitrogen. (Purin adalah keluarga lainnya dari basa nitrogen.) Pirimidin dapat diidentifikasi dengan struktur mereka: enam atom dalam bentuk cincin. Cincin ini dikenal sebagai cincin pirimidin. Cincin pirimidin adalah senyawa heterosiklik, yang berarti mengandung atom dari setidaknya dua unsur yang berbeda. Senyawa homosiklik, di sisi lain, mengandung atom dari satu unsur. Pikirkan ‘heteros’, kata Yunani untuk lain / berbeda, mengingat ada dua unsur dalam senyawa heterosiklik.
Struktur Pirimidin
Seperti ditunjukkan dalam diagram bola-dan-tongkat, cincin pirimidin terdiri dari dua atom nitrogen dan empat atom karbon. Atom nitrogen dan karbon dalam cincin pirimidin selalu diatur dengan cara yang sama, dengan dua atom nitrogen dipisahkan oleh satu atom karbon dan tiga posisi lain yang tersedia ditempati oleh atom karbon. Empat atom hidrogen yang melekat pada bagian luar cincin pirimidin untuk menstabilkan listrik. (Dalam diagram ini, atom karbon berwarna abu-abu, atom nitrogen biru, dan atom hidrogen berwarna putih.) Pirimidin yang berbeda dibentuk dengan menempatkan atom yang berbeda di berbagai posisi di sekitar cincin pirimidin.
Meskipun diagram bola-dan-tongkat lebih mudah untuk dipahami (dan mereka cukup berwarna-warni dan menarik), ahli kimia biasanya menggunakan notasi garis untuk menggambarkan molekul kompleks seperti pirimidin. Notasi baris untuk cincin pirimidin akan terlihat seperti ini:
Contoh pirimidin
Cincin pirimidin menyediakan tulang punggung untuk sejumlah molekul alami dan sintetis. Misalnya, tiamin, atau vitamin B1, didasarkan pada cincin pirimidin. Banyak antibiotik alami (bleomisin, misalnya) dan bermacam-macam alkaloid dari tanaman dan organisme laut juga berasal dari pirimidin. Alkaloid berbasis pirimidin memenuhi berbagai fungsi dalam organisme hidup, termasuk perlindungan dari predator, parasit dan infeksi.
Cincin pirimidinMengambil petunjuk mereka dari alam, para ilmuwan telah mengembangkan berbagai macam agen farmakologis yang didasarkan pada cincin pirimidin. Fluorouracil (obat anti-kanker), AZT (obat anti-HIV), Pentothal (obat bius), dan trimetoprim (antibiotik) ini adalah beberapa contoh.
Notasi Garis TiminFungsi pirimidin
Diperdebatkan fungsi yang paling penting dari pirimidin adalah dalam pembangunan asam deoksiribonukleat (DNA) dan asam ribonukleat (RNA). Materi genetik ini, yang memandu sel-sel Anda sehari-hari fungsi dan menjamin reproduksi setiap makhluk hidup di bumi, tidak akan ada tanpa pirimidin. Ketika dipasangkan dengan purin, pirimidin berfungsi sebagai blok bangunan untuk DNA, yang merupakan dasar untuk gen dan kromosom. Ketika dimasukkan ke dalam RNA, pirimidin berpartisipasi dalam mekanisme yang menghasilkan semua protein dalam sel Anda.
Tiga basa pirimidin (timin, sitosin, dan urasil) dan dua basis purin (adenin dan guanin) adalah semua yang diperlukan untuk menghasilkan keragaman mengejutkan diamati dalam banyak spesies di planet kita. Pencocokan satu basa pirimidin dengan satu basa purin membentuk pasangan basa. Pasangan basa ini bergabung dengan satu sama lain untuk membentuk yang panjang, rantai untai ganda DNA. gulungan Rantai DNA untuk membentuk kromosom. Meskipun setiap pasangan basa dalam DNA selalu terdiri dari satu basa pirimidin dan satu basa purin, penataan ulang hasil pasangan basa dalam urutan DNA yang berbeda. Perbedaan urutan DNA membuat masing-masing spesies di alam yang unik. (Ingat: Setiap pasangan basa dalam DNA terdiri dari satu basa pirimidin dan satu basa purin.) Demikian pula, pirimidin dan purin yang digunakan untuk membentuk rantai untai tunggal RNA yang ‘membaca’ gen Anda dan menerjemahkan informasi yang menjadi protein.
pirimidinBaris diagram notasi ini menggambarkan tiga pirimidin ditemukan dalam DNA dan RNA:
Sementara kedua dari purin (adenin dan guanin) yang hadir dalam RNA dan DNA, komposisi pirimidin RNA dan DNA sedikit berbeda. Sitosin hadir dalam kedua RNA dan DNA. Namun, sedangkan DNA mengandung timin, RNA mengandung urasil. Sekali lagi, sitosin ditemukan di kedua DNA dan RNA; urasil biasanya hanya ditemukan di RNA, dan timin biasanya hanya ditemukan dalam DNA.
Sejarah pirimidin
Pirimidin adalah molekul primitif. Bahkan, banyak ilmuwan percaya pirimidin yang hadir di bumi sebelum asal usul kehidupan. Analisis meteorit Murchison, yang jatuh ke bumi pada tahun 1969, mengungkapkan bahwa pirimidin dan purin ada sekitar waktu tata surya kita lahir. Penemuan tersebut memberikan bukti menggoda bahwa senyawa ini ada di sistem tata surya lain, juga. Jika kondisi tempat lain yang pernah cermin yang ditemukan di bumi primitif, pirimidin dapat terletak di kromosom organisme hidup di dunia yang jauh.
