25. Нуклеопротеиды. Их строение. Биологически важные моно - , динуклеотиды.
Известно, что структурными единицами нуклеиновых кислот являются мономерные молекулы – мононуклеотиды. Следовательно, нуклеиновые кислоты представляют собой полинуклеотиды.
Компоненты нуклеиновых кислот:при полном гидролизе НК образуются пуриновые и пиримидиновые азотистые основания, моносахарид пентоза (рибоза или дезоксирибоза) и фосфорная кислота. Все НК делятся на два типа в зависимости от того, какой моносахарид входит в состав. НК называется рибонуклеиновой (РНК), если в ее состав входит рибоза, или дезоксирибонуклеиновой (ДНК), если в ее состав входит дезоксирибоза.
Пентозы в НК присутствуют всегда в β – D– фуранрзной форме:
D-2-дезоксири-
боза β-D-2-дезокси-
рибофураноза
Пуриновые пиримидиновые азотистые основания, входящие в состав НК, являются производными ароматических гетероциклических соединений – пурина и пиримидина. Молекула пурина состоит из двух конденсированных колец: пиримидина и имидазола. Среди пуриновых азотистых оснований главную роль играют аденин (А), гуанин (Г), а среди пиримидиновых – цитозин (Ц), урацил (У), тимин (Т):
Цитозин Урацил Аденин Гуанин
Тимин
В состав ДНК входят аденин, гуанин, цитозин, тимин; в РНК вместо тимина присутствует урацил.
Кроме главных азотистых оснований в НК присутствуют в небольших количествах – минорные основания. В состав ДНК высших организмов входит 5 – метилцитозин. Особенно много минорных компонентов содержится в транспортных РНК: тиоурацил, дигидроурацил, ксантин.
Молекулы пиримидинов имеют плоское строение, а молекулы пуринов – почти плоское. Все они, кроме аденина, существуют в таутомерных формах. Урацил может находиться в форме или лактима, или лактама:
Лактим Лактам
В процессе обмена веществ растений и животных пуриновые основания образуют ряд продуктов: мочевую кислоту, кофеин, теобромин:
Нуклеозиды содержат пуриновое или пиримидиновое основание, соединенное с углеводом N-гликозидной связью. В составе нуклеиновых кислот обнаруживаются только β-нуклеозиды. Примером могут служить два мононуклеотида: аденозин-5'-монофосфорная кислота (АМФ) и ци-тидин-5'-монофосфорная кислота (ЦМФ):
(над стрелками написать N-гликозидные
связи )
АМФ ЦМФ
Среди продуктов ферментативного гидролиза ДНК и РНК обнаруживаются, помимо нуклеозид-5'-монофосфатов, также нуклеозид-3'-монофосфаты. Положение фосфата определяется местом раз-рыва фосфодиэфирной связи между соседними нуклеотидами, что указывает на характер связи нуклеотидов через остаток фосфорной кислоты, соединяющий 3' и 5' углеродные атомы пентозы.
Мононуклеотиды и их производные, а также динуклеотиды присутствуют в клетках в свободном виде и играют важную роль в обмене веществ. В частности, нуклеотидную структуру имеют многие коферменты, включая коферменты оксидоредуктаз. Мононуклеотиды, присоединяя еще один остаток фосфата, образуют фосфоангидридную связь (наподобие связи, имеющейся в пирофосфате) и превращаются в нуклеозиддифосфаты (соответственно они обозначаются сокращенно АДФ, ГДФ, УДФ, ЦДФ и ТДФ). Последние, присоединяя еще один остаток фосфата, образуют нуклеозидтрифосфаты (соответственно обозначаются АТФ, ГТФ, УТФ, ЦТФ и ТТФ).
При гидролизе РНКобразуются рибоза, аденин, гуанин, урацил, цитозин, фосфорная кислота.
При гидролизе ДНК– дезоксирибоза, аденин, гуанин, цитозин, тимин, фосфорная кислота.
Где находятся:
ДНК: 99,9% - находится в ядре клетки, 0,01% - в митохондриях.
РНК: может быть и в ядре клетки, где она образуется на соответствующем месте ДНК, в рибосомах (много).
Функции:
ДНК: наследственный аппарат клетки. Вся информация о НК, белках клетки – в молекуле ДНК.
РНК: транспортная, матричная..в зависимости от классификации, выполняет ту или иную функцию. Матричная – информация, транспортная - составная часть рибосомы.