Das Ribose Es ist ein Zucker mit fünf Kohlenstoffatomen, der in Ribonukleosiden, Ribonukleotiden und ihren Derivaten vorhanden ist. Es kann unter anderen Namen wie β-D-Ribofuranose, D-Ribose und L-Ribose gefunden werden.
Nukleotide sind die "Bausteine" des Ribonukleinsäure (RNA) -Rückgrats. Jedes Nukleotid besteht aus einer Base, die Adenin, Guanin, Cytosin oder Uracil sein kann, einer Phosphatgruppe und einem Zucker, Ribose.
Diese Art von Zucker kommt besonders häufig in Muskelgeweben vor, wo sie mit Ribonukleotiden assoziiert ist, insbesondere mit Adenosintriphosphat oder ATP, das für die Muskelfunktion wesentlich ist..
D-Ribose wurde 1891 von Emil Fischer entdeckt und seitdem wurde viel Aufmerksamkeit auf seine physikochemischen Eigenschaften und seine Rolle im Zellstoffwechsel gelegt, dh als Teil des Gerüsts aus Ribonukleinsäure, ATP und verschiedenen Coenzymen.
Dies wurde zunächst nur durch Hydrolyse von Hefe-RNA erreicht, bis es in den 1950er Jahren gelang, aus D-Glucose in mehr oder weniger zugänglichen Mengen synthetisiert zu werden, was die Industrialisierung seiner Produktion ermöglichte..
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Ribose ist eine Aldopentose, die üblicherweise als reine chemische Verbindung in Form von D-Ribose extrahiert wird. Es ist eine in Wasser lösliche organische Substanz mit einem weißen und kristallinen Aussehen. Ribose ist ein Kohlenhydrat und hat polare und hydrophile Eigenschaften.
Ribose erfüllt die übliche Kohlenhydratregel: Es hat die gleiche Anzahl an Kohlenstoff- und Sauerstoffatomen und die doppelte Anzahl an Wasserstoffatomen..
Durch die Kohlenstoffatome in Position 3 oder 5 kann dieser Zucker an eine Phosphatgruppe binden, und wenn er an eine der stickstoffhaltigen Basen der RNA bindet, wird ein Nukleotid gebildet.
Der häufigste Weg, Ribose in der Natur zu finden, ist D-Ribose und 2-Desoxy-D-Ribose. Dies sind Bestandteile von Nukleotiden und Nukleinsäuren. D-Ribose ist ein Teil von Ribonukleinsäure (RNA) und 2-Desoxy-D-Ribose von Desoxyribonukleinsäure (DNA).
Bei Nukleotiden liegen beide Pentosetypen in β-Furanoseform vor (geschlossener fünfeckiger Ring).
In Lösung befindet sich freie Ribose im Gleichgewicht zwischen der Aldehydform (offene Kette) und der cyclischen β-Furanoseform. RNA enthält jedoch nur die cyclische Form β-D-Ribofuranose. Die biologisch aktive Form ist üblicherweise D-Ribose.
Ribose ist ein Zucker aus Glukose, der zur Gruppe der Aldopentosen gehört. Seine Molekularformel lautet C5H10O5 und es hat ein Molekulargewicht von 150,13 g / mol. Da es sich um einen Monosaccharidzucker handelt, trennt seine Hydrolyse das Molekül in seine funktionellen Gruppen.
Es hat, wie die Formel zeigt, fünf Kohlenstoffatome, die zyklisch als Teil von fünf- oder sechsgliedrigen Ringen gefunden werden können. Dieser Zucker hat eine Aldehydgruppe an Kohlenstoff 1 und eine Hydroxylgruppe (-OH) an Kohlenstoffatomen von Position 2 bis Position 5 des Pentoseringes.
Das Ribosemolekül kann in der Fisher-Projektion auf zwei Arten dargestellt werden: D-Ribose oder L-Ribose, wobei Form L das Stereoisomer und Enantiomer der Form D ist und umgekehrt..
Die Klassifizierung der D- oder L-Form hängt von der Orientierung der Hydroxylgruppen des ersten Kohlenstoffatoms nach der Aldehydgruppe ab. Wenn diese Gruppe nach rechts ausgerichtet ist, entspricht das Molekül in der Fisher-Darstellung D-Ribose, andernfalls nach links (L-Ribose)..
Die Haworth-Projektion von Ribose kann in Abhängigkeit von der Orientierung der Hydroxylgruppe am anomeren Kohlenstoffatom in zwei zusätzlichen Strukturen dargestellt werden. In der β-Position ist die Hydroxylgruppe zur Oberseite des Moleküls ausgerichtet, während die α-Position die Hydroxylgruppe zur Unterseite hin ausrichtet.
Somit kann es gemäß der Haworth-Projektion vier mögliche Formen geben: β-D-Ribose, α-D-Ribose, β-L-Ribose oder α-L-Ribose.
Wenn Phosphatgruppen an Ribose gebunden sind, werden diese oft als α, β und Ƴ bezeichnet. Die Hydrolyse von Nucleosidtriphosphat liefert die chemische Energie, um eine Vielzahl von Zellreaktionen anzutreiben.
Es wurde vorgeschlagen, dass Ribosephosphat, Produkt der Zersetzung von Ribonukleotiden, einer der Hauptvorläufer von Furan und Thiophenolen ist, die für den charakteristischen Geruch von Fleisch verantwortlich sind.
Aufgrund der chemischen Plastizität von Ribose ist das Molekül an den meisten biochemischen Prozessen in der Zelle beteiligt, z. B. an der Translation von DNA, der Synthese von Aminosäuren und Nukleotiden usw..
Ribose wirkt ständig als chemisches Vehikel innerhalb der Zelle, da Nukleotide eine, zwei oder drei Phosphatgruppen aufweisen können, die durch wasserfreie Bindungen kovalent miteinander verbunden sind. Diese sind als Nukleoside Mono-, Di- bzw. Triphosphat bekannt..
Die Bindung zwischen Ribose und Phosphat ist vom Estertyp, die Hydrolyse dieser Bindung setzt unter Standardbedingungen ungefähr 14 kJ / mol frei, während die jeder Anhydridbindung ungefähr 30 kJ / mol freisetzt.
In Ribosomen kann beispielsweise die 2'-Hydroxylgruppe der Ribose eine Wasserstoffbrücke mit den verschiedenen Aminosäuren bilden, eine Vereinigung, die die Synthese von Proteinen aus tRNAs in allen bekannten lebenden Organismen ermöglicht.
Das Gift der meisten Schlangen enthält eine Phosphodiesterase, die Nukleotide vom 3'-Ende hydrolysiert, die eine freie Hydroxylgruppe aufweisen, wodurch die Bindungen zwischen der 3'-Hydroxylgruppe von Ribose oder Desoxyribose aufgebrochen werden.
In medizinischen Kontexten wird es verwendet, um die Leistung und die Trainingskapazität durch Erhöhung der Muskelenergie zu verbessern. Mit diesem Saccharid werden auch das chronische Müdigkeitssyndrom sowie Fibromyalgie und bestimmte Erkrankungen der Herzkranzgefäße behandelt..
In präventiven Begriffen wird es verwendet, um Muskelermüdung, Krämpfe, Schmerzen und Steifheit nach dem Training bei Patienten mit der Erbkrankheit Myoadenylat-Desaminase-Mangel oder AMP-Desaminase-Mangel zu verhindern..
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