2 курс / Лекция 08. Биологичиеские функции нуклеотидов

1

Лекция 8

Биологические функции нуклеотидов

1.Являются мономерами нуклеиновых кислот. Эту функцию мы и будем рассматривать на следующих лекциях. Остальные функции нуклеотиды выполняют в свободном виде.

2.Участвуют в энергетическом обмене клетки – являются соединениями, в которых аккумулируется энергия, необходимая для осуществления жизненных процессов.

Соединение приобретает очень важное свойство. Атомы фосфора окружены сильно отрицательными атомами кислорода. Поэтому когда к нуклеозиду последовательно присоединяются остатки фосфорной кислоты,

это означает, что присоединяются богатые электронной плотностью соединения. Чтобы это преодолеть требуется большое количество энергии.

Но и затем при гидролизе этой связи выделяется энергия.

Первая связь от нуклеозида – простая. Остальные две называются макроэргическими. Обозначаются специальным значком.

2

АТФ – это энергетическая валюта клетки. В её макроэргах аккумулируется энергия, освобождающаяся в процессе клеточного дыхания

(окисления органических веществ) и преобразуемая в процессе фотосинтеза

(два источника образования энергии в клетках). Эта энергия используется на все синтезы и все виды работ, производящихся в клетке.

Разные процессы предпочитают использовать разные нуклеотиды.

Например, при синтезе белка используется энергия ГТФ, в процессе синтеза крахмала и гликогена – УДФ.

3

4

3.Являются переносчиками химических группировок.

Сейчас только упоминаем, а через месяц будем изучать процессы

(гликонеогенез), в котором используются эти молекулы (УДФ). См. Распад и синтез гликогена.

4. Являются важнейшими коферментами, т.е. входят в состав важнейших ферментов. Сложное небелковое соединение, обладающее биологической активностью.

А) никотинамидадениндинуклеотид НАД+

Витамины требуются в небольших количествах. Они входят в состав коферментов очень многих ферментов и в этом их важнейшая биологическая роль. Дегидрогеназы, имеющие коферментом НАД+ отнимают атомы водорода (катализируют окислительно-восстановительные процессы).

Если в 2’-положение находится остаток фосфорной кислоты, то получится НАДФ.

Внимательно посмотрим, как НАД+ будет окисляться. Водород присоединяется, но не полностью.

5

Окисление-восстановление НАД+

6

7

Б) флавинадениндинуклеотид ФАД («флавос» – жёлтый)

В состав ФАД входят два нуклеотида. В некоторых процессах участвует флавинмононуклеотид. В других – флавинадениндинуклеотид.

8

9

10

5 Участвуют в гормональной регуляции (в циклической форме).

Железы внутренней секреции выбрасывают в кровь гормоны в очень маленькой концентрации. Как же одна молекула гормона изменяет работу целой клетки в нужном направлении? Как усиливается сигнал?

В гормональной регуляции нуклеотиды участвуют в циклической

форме

Остаток фосфорной кислоты присоединяется в положении 3` и 5`

одновременно.

Циклический 3`-5`-аденозинмонофосфат (цАМФ)