
- •ЛЕКЦИЯ 17 НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ
- •План
- •17.1. Строение нуклеиновых кислот
- •Открытие нуклеиновых
- •Нуклеиновые кислоты – это высокомолекулярные органические соединения, конечными продуктами полного гидролиза которых являются
- •Нуклеиновые кислоты – высокомолекулярные соединения, построенные из блоков (мономерных единиц), которыми являются мононуклеотиды.
- •Гидролиз и компоненты НК
- •Азотистые основания Майорные основания
- •Азотистые основания Майорные основания
- •Моносахариды (пентозы)
- •МИНОРНЫЕ ОСНОВАНИЯ
- •Пиримидиновые и пуриновые основания – ароматические системы, имеют плоское строение, в структуре НК
- •ЛАКТИМ-ЛАКТАМНАЯ ТАУТОМЕРИЯ
- •ЕНАМИНО –ИМИННАЯ ТАУТОМЕРИЯ возможна для аминопроизводных
- •ПРОТОТРОПНАЯ ТАУТОМЕРИЯ
- •При физиологических условиях нуклеиновые основания существуют только в лактамной и аминной формах
- •Урацил, тимин и цитозин – твердые высокоплавкие вещества, растворимые в воде, нерастворимые в
- •Такого рода ассоциаты играют важную роль в формировании структуры нуклеиновых кислот
- •При действии азотистой кислоты на пуриновые основания аденин и гуанин происходит их дезаминирование
- •Пуриновые и пиримидиновые основания ДНК несут генетическую информацию, углеводные и фосфатные группы выполняют
- •ЛЕКАРСТВЕННЫЕ ПРЕПАРАТЫ НА ОСНОВЕ ПИРИМИДИНОВЫХ ОСНОВАНИЙ
- •17.2. Нуклеозиды
- •Нуклеозиды бывают двух типов – пуриновые и пиримидиновые. У пуриновых нуклеозидов N-гликозидная связь
- •Пуриновые нуклеозиды
- •Пуриновые нуклеозиды
- •Пиримидиновые NH2 нуклеозиды N
- •Пиримидиновые
- •N-гликозидная связь стабильна по отношению к щелочам, но легко подвергается гидролизу в кислой
- •17.3. Нуклеотиды
- •Нуклеотиды находятся в ионизированном состоянии, поэтому их называют как сложные ионы с окончанием
- •СЛОЖНОЭФИРНАЯ
- •СЛОЖНОЭФИРНАЯ
- •Гидролизу подвергается как N-гликозидная, так и сложноэфирная связи, в зависимости от этого могут
- •СХЕМА ГИДРОЛИЗА
- •Нуклеотиды помимо того что входят в состав НК, встречаются в клетке в свободном
- •Нуклеотиды, в которых фосфорная кислота одновременно этерифицирует две гидроксильные группы пентозы называют циклические
- •17.4. Первичная структура нуклеиновых кислот
- •Вторичная структура ДНК – две спиральные полинуклеотидные цепи, закрученные вокруг общей оси. Удерживаются
- •Водородные связи возникают между двумя парами оснований А – Т и Г –
- •Дополнение аденина – тимином, гуанина – цитозином называют комплементарностью, за счет чего обеспечивается
- •Дж.Уотсон и Ф. Крик в 1962
- •ДНК содержится в ядрах клеток, в хромосомах, незначительное ее количество обнаружено в митохондриях.
- •В молекуле ДНК зафиксированы все наследственные свойства организма.
- •РНК повсеместно распространена в живой природе, она находится во всех микроорганизмах, растительных и
- •В клетке существуют 3 главных типа РНК: матричная (информационная) РНК (2-10%), рибосомная РНК
- •17.5. Адениндинуклеотиды
- •γ- положение никотинамидного фрагмента акцептирует гидрид ион (Н‾). В результате присоединения Н‾ происходит
- •Схема окисления молочной кислоты до ПВК под действием фермента лактатдегидрогеназа
- •Схема окисления этилового спирта до ацетальдегида под действием фермента алкогольдегидрогеназа
- •17.6. Аденозинтрифосфорная кислота
- •АТФ содержит богатые энергией
- •Процессы, связанные с расходованием энергии, сопровождаются расщеплением АТФ до АДФ и Н3РО4, а
- •Нуклеозидная часть молекулы важна для узнавания и связывания с различными ферментами
- •С участием АТФ осуществляется активный транспорт ионов через биологические мембраны, активирование аминокислот перед
- •Схема реакции взаимодействия АТФ с аминокислотами (SN)
- •Благодарим за внимание !

МИНОРНЫЕ ОСНОВАНИЯ
В состав нуклеиновых кислот также входят минорные (редковстречающиеся) основания, встречаются в структуре НК бактерий, вирусов
O
HNN ГИПОКСАНТИН
N
N
H

|
|
O |
H3C |
N |
N |
|
|
H2N |
N |
N |
H |
O
N CH3
N O
H
1-N-МЕТИЛГУАНИН
3-N-МЕТИЛУРАЦИЛ
Пиримидиновые и пуриновые основания – ароматические системы, имеют плоское строение, в структуре НК азотистые основания присутствуют в энергетически более выгодной форме (более устойчивой) лактамной форме

ЛАКТИМ-ЛАКТАМНАЯ ТАУТОМЕРИЯ
|
|
OH |
|
|
|
|
|
|
O |
|
|
|
|
OH |
|
|
||||||||||
H C |
|
|
|
|
|
H3C |
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
3 |
|
N |
N |
|
|
|
|
|
|
|
N |
H3C |
|
|
N |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
O |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
O |
|
|
|
N |
|
|
N |
|
OH |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Лактимная форма |
|
|
|
Тимин |
|
|
Лактимная форма |
|||||||||||||||||||
|
Лактамная форма |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|

ЕНАМИНО –ИМИННАЯ ТАУТОМЕРИЯ возможна для аминопроизводных
NH2 |
|
NH2 |
|
N |
|
N |
|
N |
OH |
N |
O |
|
|
H |
|
формы
NH |
|
|
NH |
|
|
|
N |
H |
|
N |
H |
|
|
|
|
||
N |
|
O |
N |
|
OH |
H
иминные
формы

ПРОТОТРОПНАЯ ТАУТОМЕРИЯ
|
NH2 |
NH2 |
H |
N |
N7 |
N |
N 7 |
|
|
N |
N9 |
N |
N9 |
|
|
||
|
H |
|
|
При физиологических условиях нуклеиновые основания существуют только в лактамной и аминной формах
Урацил, тимин и цитозин – твердые высокоплавкие вещества, растворимые в воде, нерастворимые в неполярных органических растворителях. Для них характерно наличие прочных межмолекулярных водородных связей

Такого рода ассоциаты играют важную роль в формировании структуры нуклеиновых кислот
O
H
N
NH O
N |
|
|
|
O |
|
|
|
|
|
|
|
HN |
|
||||||||||||
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
O

При действии азотистой кислоты на пуриновые основания аденин и гуанин происходит их дезаминирование с образованием соответственно гипоксантина и ксантина.
NH2
N |
|
|
N |
|
HNO2 |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-N2, - H2O |
|||
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
N
N
H
АДЕНИН
OH
NN
N
N H
ГИПОКСАНТИН

OH
NN HNO2
-N2, - H2O
H2N N N H
ГУАНИН
OH
NN
HON
N H
КСАНТИН