3.9 : روابط الفوسفوديستر

نظره عامه

يتم إنشاء ارتباط فسفوفوديستر عندما يرتبط جزيء حمض الفوسفوريك (H₃PO₄) مع مجموعتين من الهيدروكسيل (-OH) من جزيئين آخرين ، مما يؤدي إلى تكوين رابطة استر و إزالة جزيئين من الماء. يوجد ارتباط الفوسفوديستر بشكل شائع في الأحماض النووية (DNA و RNA) ويلعب دوراً مهماً في هيكلها و وظيفتها.

روابط الفوسفوديستر تربط النيوكليوتيدات معاً

الحمض النووي والحمض النووي الريبي عبارة عن عدة نيوكليوتيدات ، أو سلاسل طويلة من النيوكليوتيدات ، مرتبطة ببعضها البعض. تتكون النيوكليوتيدات من قاعدة نيتروجين (الأدينين ، الجوانين ، الثايمين ، السيتوزين ، أو اليوراسيل) ، سكر البنتوز وجزيء الفوسفات (PO ^{3 -} ₄). في سلسلة البولي نيوكليوتيدات ، ترتبط النيوكليوتيدات معا بروابط فوسفوديستير. تحدث رابطة الفوسفوديستر عندما يشكل الفوسفات رابطتين إستر. أول رابطة استر موجودة بالفعل بين مجموعة الفوسفات وسكر النيوكليوتيدات. تتكون رابطة الإستر الثانية من خلال التفاعل مع مجموعة الهيدروكسيل (OH–) في جزيء ثان. كل تشكيل لرابطة استر يزيل جزيء الماء.

داخل الخلية ، يتكون البولي نيوكليوتيد من نيوكليوتيدات حرة تحتوي على ثلاث مجموعات فوسفاتية مرتبطة بالكربون 5^o من السكر الخاص بها. و هكذا تسمى هذه النيوكليوتيدات ثلاثية الفوسفات. خلال تشكيل روابط فوسفوديستر ، يتم فقدان اثنين من الفوسفات ، و ترك النيوكليوتيد مع مجموعة فوسفات واحدة مرتبطة بالكربون 5^o برابطة إستر. تتكون رابطة الإستر الثانية بين جزيء 5^o الفوسفات من نيوكليوتيد و مجموعة 3^o الهيدروكسيل للسكر في نيوكليوتيد آخر. هناك فئة من الإنزيمات تسمى البوليميرز ، تحفز أو تسرع تشكيل روابط فوسفوديستير.

تشكل روابط الفوسفوديستر في سلسلة عديد النيوكليوتيد نمطاً متناوباً من بقايا السكر و الفوسفات ، تسمى العمود الفقري للسكر والفوسفات. تضفي روابط الفوسفوديستر الاتجاهية إلى سلسلة عديد النيوكليوتيد. تحتوي سلسلة عديد النيوكليوتيدات على مجموعة فوسفات 5^o حرة في أحد طرفيها ومجموعة 3^o الهيدروكسيل في الطرف الآخر. و يشار إلى هذه النهايات كنهاية 5^o و نهاية 3^o ، على التوالي. اتجاهية الأحماض النووية ضروري لتكرار الحمض النووي و تخليق الحمض النووي الريبي.