Нуклеиновые кислоты.: Часть 1

Видео

Конспект

Нуклеиновые кислоты - это высокомолекулярные органические соединения, являющиеся гетерополимерами, образованными остатками нуклеотидов.

Чтобы разобраться со свойствами нуклеиновых кислот необходимо понять, как устроены нуклеотиды. Нуклеотид состоит из трех частей:

сахарный остаток, или моносахарид (рибоза или дезоксирибоза)

азотистое основание

фосфатная группа

1.jpeg Рассмотрим строение рибонуклеотида. В состав рибонуклеотида входит рибоза, пятиуглеродный сахар. Следует отметить, что в состав РНК входит именно \beta рибоза. Это молекула, у которой при первом атоме углерода гидроксильная группа в проекции Хеуорса смотрит наверх. Эта гидроксисльная группа называется полуацетальной и является самой реакционноспособной в молекуле рибозы. Через нее прикрепляется азотистое основание. Связь между ним и моносахаридом называется N -гликозидной и образуется в результате отсоединения одной молекулы воды.

Молекула, состоящая из рибозы и азотистого основания называется нуклеозидом. В таблице представлено соответствие между азотистыми основаниями и нуклеозидами, образованными с их участием.

таб1.jpeg Если же в состав соединения входит дезоксирибоза, то к названиям нуклеотидов прибавляется приставка дезокси-: дезоксиаденозин, дезоксигуанозин, дезоксицитидин и дезокситимидин.

С фосфорной кислотой взаимодействует гидроксильная группа при 5 атоме углерода моносахаридного остатка. Так как это спиртовая группа, она образует с кислотами соединения под названием сложные эфиры, например, фосфоэфиры при взаимодействии с фосфорной кислотой. Связь между фосфатной группой и моносахаридом называется фосфоэфирной.

2.jpeg Соединение одного остатка фосфорной кислоты с нуклеозидом будет называться нуклеозидмонофосфатом. Такие соединения встречаются в клетке, но часто не несут специфической функции. Аденозинмонофосфат (АМФ) служит сигнальной молекулой в клетках животных, указывающей на дефицит питательных веществ и способствующей экономии энергии за счет активации АМФ-зависимой киназы. Кроме того, аденозинмонофосфат и аденозин, являющийся нуклеозидом, могут функционировать как нейромедиаторы, воздействуя на пуринорецепторы, хотя эти функции считаются неклассическими.

Если присоединить к нуклеозидмонофосфату ещё один остаток фосфорной кислоты, то получится нуклеозиддифосфат. Связь между остатками фосфорной кислоты называется фосфоангидридной связью. Фосфоангидридная связь является макроэргической, то есть её разрыв очень выгоден энергетически. Это происходит потому, что рядом с этой связью находится несколько отрицательно заряженных атомов кислорода (общий заряд молекулы нуклеозиддифосфата =3 -), которые в силу своего одноименного заряда отталкиваются. После разрыва связи электростатическое отталкивание уменьшается, что и обеспечивает термодинамическую выгодность. Тем не менее макроэргическая связь в нуклеозиддифосфатах обычно не используется организмами.