The ribosa adalah lima - gula karbon yang hadir dalam ribonucleosides, ribonucleotides dan turunannya. Ini dapat ditemukan dengan nama lain seperti β-D-ribofuranose, D-ribose, dan L-ribose.
Nukleotida adalah penyusun "blok bangunan" dari tulang punggung asam ribonukleat (RNA). Setiap nukleotida terdiri dari basa yang dapat berupa adenin, guanin, sitosin atau urasil, gugus fosfat dan gula, ribosa.
Proyeksi Fisher untuk D- dan L-Ribose (Sumber: NEUROtiker via Wikimedia Commons)
Jenis gula ini sangat melimpah di jaringan otot, yang dikaitkan dengan ribonukleotida, khususnya dengan adenosin trifosfat atau ATP, yang penting untuk fungsi otot.
D-ribosa ditemukan pada tahun 1891 oleh Emil Fischer, dan sejak saat itu banyak perhatian diberikan pada karakteristik fisikokimia dan perannya dalam metabolisme sel, yaitu, sebagai bagian dari kerangka asam ribonukleat, ATP dan lainnya. koenzim.
Pada awalnya, ini diperoleh hanya dari hidrolisis RNA ragi, sampai, pada 1950-an, ia berhasil disintesis dari D-glukosa dalam jumlah yang lebih atau kurang dapat diakses, memungkinkan industrialisasi produksinya.
karakteristik
Ribosa merupakan aldopentosa yang biasa diekstraksi sebagai senyawa kimia murni berupa D-ribosa. Ini adalah zat organik yang larut dalam air, dengan tampilan putih dan kristal. Sebagai karbohidrat, ribosa memiliki sifat polar dan hidrofilik.
Ribosa memenuhi aturan karbohidrat umum: ia memiliki jumlah atom karbon dan oksigen yang sama, dan dua kali lipat jumlah ini pada atom hidrogen.
Melalui atom karbon pada posisi 3 atau 5, gula ini dapat berikatan dengan gugus fosfat, dan jika berikatan dengan salah satu basa nitrogen RNA, sebuah nukleotida terbentuk.
Cara paling umum untuk menemukan ribosa di alam adalah sebagai D-ribosa dan 2-deoksi-D-ribosa, ini adalah komponen nukleotida dan asam nukleat. D-ribosa adalah bagian dari asam ribonukleat (RNA) dan 2-deoksi-D-ribosa dari asam deoksiribonukleat (DNA).
Perbedaan struktural antara Ribosa dan Deoksiribosa (Sumber: Program Pendidikan Genomics melalui Wikimedia Commons)
Di nukleotida, kedua jenis pentosa berada dalam bentuk β-furanosa (cincin pentagonal tertutup).
Dalam larutan, ribosa bebas berada dalam kesetimbangan antara bentuk aldehida (rantai terbuka) dan bentuk siklik β-furanosa. Namun, RNA hanya mengandung bentuk siklik β-D-ribofuranosa. Bentuk aktif secara biologis biasanya D-ribosa.
Struktur
Ribosa adalah gula yang berasal dari glukosa yang termasuk dalam kelompok aldopentosis. Rumus molekulnya adalah C5H10O5 dan memiliki berat molekul 150,13 g / mol. Karena ini adalah gula monosakarida, hidrolisisnya memisahkan molekul menjadi gugus fungsinya.
Ia memiliki, seperti yang ditunjukkan rumusnya, lima atom karbon yang dapat ditemukan secara siklis sebagai bagian dari cincin beranggota lima atau enam. Gula ini memiliki gugus aldehida pada karbon 1 dan gugus hidroksil (-OH) pada atom karbon dari posisi 2 ke posisi 5 cincin pentosa.
Molekul ribosa dapat direpresentasikan dalam proyeksi Fisher dalam dua cara: D-ribosa atau L-ribosa, bentuk-L menjadi stereoisomer dan enansiomer bentuk-D dan sebaliknya.
Klasifikasi bentuk D atau L tergantung pada orientasi gugus hidroksil dari atom karbon pertama setelah gugus aldehida. Jika kelompok ini berorientasi ke sisi kanan, molekul yang mewakili Fisher sesuai dengan D-ribosa, sebaliknya jika ke sisi kiri (L-ribosa).
Proyeksi Haworth ribosa dapat direpresentasikan dalam dua struktur tambahan tergantung pada orientasi gugus hidroksil pada atom karbon yang anomerik. Pada posisi β hidroksil berorientasi ke bagian atas molekul, sedangkan posisi α mengarahkan hidroksil ke arah bawah.
Proyeksi Haworth untuk Ribopyranose dan Ribofuranose (Sumber: NEUROtiker via Wikimedia Commons)
Jadi, menurut proyeksi Haworth, ada empat kemungkinan bentuk: β-D-ribose, α-D-ribose, β-L-ribose atau α-L-ribose.
Ketika gugus fosfat terikat pada ribosa, mereka sering disebut sebagai α, β, dan Ƴ. Hidrolisis nukleosida trifosfat menyediakan energi kimia untuk menggerakkan berbagai macam reaksi seluler.
fitur
Telah diusulkan bahwa ribosa fosfat, produk dari penguraian ribonukleotida, adalah salah satu prekursor utama furan dan tiofenol, yang bertanggung jawab atas bau khas daging.
Dalam sel
Plastisitas kimiawi ribosa membuat molekul terlibat dalam sebagian besar proses biokimia di dalam sel, beberapa seperti terjemahan DNA, sintesis asam amino dan nukleotida, dll.
Ribosa secara konstan bertindak sebagai pembawa bahan kimia di dalam sel, karena nukleotida dapat memiliki satu, dua atau tiga gugus fosfat yang secara kovalen dihubungkan satu sama lain melalui ikatan anhidrat. Ini masing-masing dikenal sebagai nukleosida mono-, di- dan trifosfat.
Ikatan antara ribosa dan fosfat adalah jenis ester, hidrolisis ikatan ini melepaskan sekitar 14 kJ / mol dalam kondisi standar, sedangkan ikatan anhidrida masing-masing melepaskan sekitar 30 kJ / mol.
Dalam ribosom, misalnya, gugus 2′-hidroksil ribosa dapat membentuk ikatan hidrogen dengan berbagai asam amino, ikatan yang memungkinkan sintesis protein dari tRNA di semua organisme hidup yang diketahui.
Bisa ular kebanyakan mengandung fosfodiesterase yang menghidrolisis nukleotida dari ujung 3 'yang memiliki hidroksil bebas, memutus ikatan antara 3' hidroksil ribosa atau deoksiribosa.
Dalam pengobatan
Dalam konteks pengobatan itu digunakan untuk meningkatkan kinerja dan kapasitas latihan dengan meningkatkan energi otot. Sindrom kelelahan kronis juga diobati dengan sakarida ini, serta fibromyalgia dan penyakit tertentu pada arteri koroner.
Dalam istilah pencegahan, ini digunakan untuk mencegah kelelahan otot, kram, nyeri dan kekakuan setelah latihan pada pasien dengan kelainan bawaan defisiensi myoadenylate deaminase atau defisiensi AMP deaminase.
Referensi
- Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., & Walter, P. (2015). Molecular Biology of the Cell (edisi ke-6th). New York: Ilmu Garland.
- Angyal, S. (1969). Komposisi dan Konformasi Gula. Angewandte Chemie - Edisi Internasional, 8 (3), 157–166.
- Foloppe, N., & Mackerell, AD (1998). Sifat Konformasional dari Deoksiribosa dan Ribosa Moieties dari Asam Nuklir: Studi Mekanik Kuantum, 5647 (98), 6669-6678.
- Garrett, R., & Grisham, C. (2010). Biochemistry (edisi ke-4th). Boston, AS: Brooks / Cole. CENGAGE Learning.
- Guttman, B. (2001). Nukleotida dan Nukleosida. Academic Press, 1360–1361.
- Mathews, C., van Holde, K., & Ahern, K. (2000). Biochemistry (edisi ke-3rd). San Francisco, California: Pearson.
- Mottram, DS (1998). Pembentukan rasa dalam daging dan produk daging: ulasan. Kimia Pangan, 62 (4), 415-424.
- Nechamkin, H. (1958). Beberapa turunan etimologis yang menarik dari terminologi kimia. Terminologi Kimia, 1-12.
- Nelson, DL, & Cox, MM (2009). Prinsip Lehninger Biokimia. Omega Editions (edisi ke-5). https://doi.org/10.1007/s13398-014-0173-7.2
- Shapiro, R. (1988). Sintesis Ribosa Prebiotik: Analisis Kritis. Origins of Life dan Evolution of the Biosphere, 18, 71–85.
- Indeks Merck Online. (2018). Diambil dari www.rsc.org/Merck-Index/monograph/m9598/dribose?q=unauthorize
- Waris, S., Pischetsrieder, M., & Saleemuddin, M. (2010). Kerusakan DNA oleh ribosa: Penghambatan pada konsentrasi ribosa tinggi. Jurnal Biokimia & Biofisika India, 47, 148-156.
- WebMD. (2018). Diakses pada 11 April 2019, dari www.webmd.com/vitamin/ai/ingredientmono-827/ribose
- Wulf, P., & Vandamme, E. (1997). Sintesis Mikroba D-Ribosa: Deregulasi Metabolik dan Proses Fermentasi. Kemajuan dalam Mikrobiologi Terapan, 4, 167–214.
- Xu, Z., Sha, Y., Liu, C., Li, S., Liang, J., Zhou, J., & Xu, H. (2016). L -Ribose isomerase dan mannose-6-phosphate isomerase: properti dan aplikasi untuk produksi L -ribosa. Mikrobiologi dan Bioteknologi Terapan, 1–9.