Nadfn प्रतिलेख। जैव रासायनिक प्रतिक्रिया में Nad और Nadph की भागीदारी का तंत्र

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निकोटिनमाइड एडेनिन डाइन्यूक्लियोटाइड फॉस्फेट का अर्थ

क्रॉसवर्ड डिक्शनरी में निकोटिनमाइड एडेनिन डाइन्यूक्लियोटाइड फॉस्फेट

चिकित्सा शर्तों का शब्दकोश

निकोटिनमाइड एडेनिन डाइन्यूक्लियोटाइड फॉस्फेट (एनएडीपी)

कई ऑक्सीडोरडक्टेस का एक कोएंजाइम, जो इलेक्ट्रॉनों और प्रोटॉन के वाहक के रूप में कार्य करता है, एक और अवशेष की सामग्री से निकोटिनमाइड एडेनिन डाइन्यूक्लियोटाइड से भिन्न होता है फॉस्फोरिक एसिड, डी-राइबोस अवशेषों में से एक के हाइड्रॉक्सिल से जुड़ा हुआ है।

विश्वकोश शब्दकोश, 1998

निकोटिनमाइड एडिनाइनडाइन न्यूक्लियोटाइड फॉस्फेट (एनएडीपी) कुछ डिहाइड्रोजनेज का एक कोएंजाइम है - एंजाइम जो जीवित कोशिकाओं में रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करते हैं। एनएडीपी ऑक्सीकृत होने वाले यौगिक से हाइड्रोजन और इलेक्ट्रॉनों को लेता है और उन्हें अन्य पदार्थों में स्थानांतरित करता है। कम एनएडीपी (एनएडीपी एच) प्रकाश संश्लेषण में प्रकाश प्रतिक्रियाओं के मुख्य उत्पादों में से एक है।

निकोटिनमाइड एडेनिन डाइन्यूक्लियोटाइड फॉस्फेट

एनएडीपी [ट्राइफॉस्फोपाइरीडीन न्यूक्लियोटाइड (टीपीएन); अप्रचलित ≈ कोएंजाइम II (Co II), कोडहाइड्रेज़], प्रकृति में व्यापक रूप से वितरित कोएंजाइम; जैसे निकोटिनमाइड एडेनिन डाइन्यूक्लियोटाइड, सभी प्रकार की कोशिकाओं में पाया जाता है; ऑक्सीकरण ≈ कमी प्रतिक्रियाओं में भाग लेता है। NADP की संरचना 1934 में ओ. वारबर्ग द्वारा स्थापित की गई थी। मुख्य रूप से कार्बोहाइड्रेट के ऑक्सीकरण के दौरान हाइड्रोजन स्वीकर्ता के रूप में कार्य करता है; कम रूप में यह जैवसंश्लेषण के दौरान हाइड्रोजन दाता है वसायुक्त अम्ल. क्लोरोप्लास्ट में संयंत्र कोशिकाओंप्रकाश संश्लेषण की प्रकाश प्रतिक्रियाओं के दौरान एनएडीपी कम हो जाता है और फिर अंधेरे प्रतिक्रियाओं के दौरान कार्बोहाइड्रेट के संश्लेषण के लिए हाइड्रोजन प्रदान करता है। जैविक ऑक्सीकरण देखें।

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निकोटिनमाइड एडेनिन डाइन्यूक्लियोटाइड फॉस्फेट

निकोटिनमाइड एडेनिन डाइन्यूक्लियोटाइड फॉस्फेट(एनएडीपी, एनएडीपी) कुछ डिहाइड्रोजनेज की प्रकृति में व्यापक रूप से वितरित कोएंजाइम है - एंजाइम जो जीवित कोशिकाओं में रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करते हैं। एनएडीपी ऑक्सीकृत होने वाले यौगिक से हाइड्रोजन और इलेक्ट्रॉनों को लेता है और उन्हें अन्य पदार्थों में स्थानांतरित करता है। पौधों की कोशिकाओं के क्लोरोप्लास्ट में, प्रकाश संश्लेषण की प्रकाश प्रतिक्रियाओं के दौरान एनएडीपी कम हो जाता है और फिर अंधेरे प्रतिक्रियाओं के दौरान कार्बोहाइड्रेट के संश्लेषण के लिए हाइड्रोजन प्रदान करता है। एनएडीपी, एक कोएंजाइम जो डी-राइबोस अवशेषों में से एक के हाइड्रॉक्सिल से जुड़े एक अन्य फॉस्फोरिक एसिड अवशेष की सामग्री से एनएडी से भिन्न होता है, सभी प्रकार की कोशिकाओं में पाया जाता है।

एडेनोसिन ट्राइफॉस्फोरिक एसिड (एटीपी) जीवित कोशिकाओं में एक सार्वभौमिक स्रोत और मुख्य ऊर्जा संचयकर्ता है. एटीपी सभी पौधों और जानवरों की कोशिकाओं में पाया जाता है। एटीपी की मात्रा औसतन 0.04% (कोशिका के गीले वजन का) है, सबसे बड़ी संख्याएटीपी (0.2-0.5%) निहित है कंकाल की मांसपेशियां. एक कोशिका में, एक एटीपी अणु उसके बनने के एक मिनट के भीतर ही ख़त्म हो जाता है। मनुष्यों में, शरीर के वजन के बराबर एटीपी की मात्रा हर 24 घंटे में उत्पन्न और नष्ट हो जाती है.

एटीपी एक मोनोन्यूक्लियोटाइड है जिसमें नाइट्रोजनस बेस अवशेष (एडेनिन), राइबोस और तीन फॉस्फोरिक एसिड अवशेष शामिल हैं। चूंकि एटीपी में एक नहीं, बल्कि तीन फॉस्फोरिक एसिड अवशेष होते हैं, यह इसका है राइबोन्यूक्लियोसाइड ट्राइफॉस्फेट.

कोशिकाओं में होने वाले अधिकांश कार्य एटीपी हाइड्रोलिसिस की ऊर्जा का उपयोग करते हैं। इस मामले में, जब फॉस्फोरिक एसिड का टर्मिनल अवशेष समाप्त हो जाता है, तो एटीपी एडीपी (एडेनोसिन डिपोस्फोरिक एसिड) में बदल जाता है, और जब दूसरा फॉस्फोरिक एसिड अवशेष समाप्त हो जाता है, तो यह एएमपी (एडेनोसिन मोनोफॉस्फोरिक एसिड) में बदल जाता है। फॉस्फोरिक एसिड के टर्मिनल और दूसरे दोनों अवशेषों के उन्मूलन पर मुक्त ऊर्जा उपज लगभग 30.6 kJ/mol है। तीसरे फॉस्फेट समूह का उन्मूलन केवल 13.8 kJ/mol की रिहाई के साथ होता है। टर्मिनल और दूसरे, दूसरे और पहले फॉस्फोरिक एसिड अवशेषों के बीच के बंधन को कहा जाता है मैक्रोर्जिक(उच्च ऊर्जा)।

एटीपी भंडार की लगातार पूर्ति होती रहती है। सभी जीवों की कोशिकाओं में एटीपी संश्लेषण की प्रक्रिया होती है फॉस्फोराइलेशन, यानी फॉस्फोरिक एसिड का जोड़एडीएफ को. फॉस्फोराइलेशन श्वसन (माइटोकॉन्ड्रिया), ग्लाइकोलाइसिस (साइटोप्लाज्म) और प्रकाश संश्लेषण (क्लोरोप्लास्ट) के दौरान अलग-अलग तीव्रता के साथ होता है।

एटीपी ऊर्जा की रिहाई और संचय के साथ होने वाली प्रक्रियाओं और ऊर्जा व्यय के साथ होने वाली प्रक्रियाओं के बीच मुख्य कड़ी है। इसके अलावा, एटीपी, अन्य राइबोन्यूक्लियोसाइड ट्राइफॉस्फेट (जीटीपी, सीटीपी, यूटीपी) के साथ, आरएनए संश्लेषण के लिए एक सब्सट्रेट है।

एटीपी के अलावा, मैक्रोर्जिक बॉन्ड वाले अन्य अणु भी हैं - यूटीपी (यूरिडीन ट्राइफॉस्फोरिक एसिड), जीटीपी (गुआनोसिन ट्राइफॉस्फोरिक एसिड), सीटीपी (साइटिडाइन ट्राइफॉस्फोरिक एसिड), जिसकी ऊर्जा का उपयोग प्रोटीन (जीटीपी), पॉलीसेकेराइड के जैवसंश्लेषण के लिए किया जाता है। (यूटीपी), फॉस्फोलिपिड्स (सीटीपी)। लेकिन ये सभी एटीपी की ऊर्जा के कारण बनते हैं।

मोनोन्यूक्लियोटाइड्स के अलावा, महत्वपूर्ण भूमिकाडाइन्यूक्लियोटाइड्स (एनएडी +, एनएडीपी +, एफएडी) कोएंजाइम के समूह से संबंधित हैं (कार्बनिक अणु जो केवल प्रतिक्रिया के दौरान एंजाइम के साथ संपर्क बनाए रखते हैं) चयापचय प्रतिक्रियाओं में खेलते हैं। एनएडी + (निकोटिनमाइड एडेनिन डाइन्यूक्लियोटाइड), एनएडीपी + (निकोटिनमाइड एडेनिन डाइन्यूक्लियोटाइड फॉस्फेट) डाइन्यूक्लियोटाइड हैं जिनमें दो नाइट्रोजनस आधार होते हैं - एडेनिन और एमाइड निकोटिनिक एसिड- विटामिन पीपी का व्युत्पन्न), दो राइबोज अवशेष और दो फॉस्फोरिक एसिड अवशेष (चित्र।)। यदि एटीपी ऊर्जा का एक सार्वभौमिक स्रोत है, तो NAD+ और NADP+ सार्वभौमिक स्वीकर्ता हैं,और उनके पुनर्स्थापित रूप हैं एनएडीएचऔर एनएडीपीएच – सार्वभौमिक दाता कमी समकक्ष (दो इलेक्ट्रॉन और एक प्रोटॉन)। निकोटिनिक एसिड एमाइड अवशेषों में शामिल नाइट्रोजन परमाणु टेट्रावेलेंट है और एक सकारात्मक चार्ज रखता है ( एनएडी+). यह नाइट्रोजनयुक्त आधार उन प्रतिक्रियाओं में आसानी से दो इलेक्ट्रॉनों और एक प्रोटॉन को जोड़ता है (यानी, यह कम हो जाता है) जिसमें डिहाइड्रोजनेज एंजाइमों की भागीदारी के साथ, दो हाइड्रोजन परमाणु सब्सट्रेट से हटा दिए जाते हैं (दूसरा प्रोटॉन समाधान में चला जाता है):

सब्सट्रेट-एच 2 + एनएडी + सब्सट्रेट + एनएडीएच + एच +

में विपरीत प्रतिक्रियाएँएंजाइम, ऑक्सीकरण एनएडीएचया एनएडीपीएच, सब्सट्रेट्स में हाइड्रोजन परमाणु जोड़कर उन्हें कम करें (दूसरा प्रोटॉन समाधान से आता है)।

एफएडी - फ्लेविन एडेनिन डाइन्यूक्लियोटाइड- विटामिन बी 2 (राइबोफ्लेविन) का व्युत्पन्न भी डिहाइड्रोजनेज का एक सहकारक है, लेकिन सनकदो प्रोटॉन और दो इलेक्ट्रॉन जोड़ता है, घटाता है एफएडीएन 2.

जैवरासायनिक कार्य

रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं में हाइड्राइड आयनों एच- (हाइड्रोजन परमाणु और इलेक्ट्रॉन) का स्थानांतरण

हाइड्राइड आयनों के स्थानांतरण के लिए धन्यवाद, विटामिन निम्नलिखित कार्य प्रदान करता है:

1. प्रोटीन, वसा और कार्बोहाइड्रेट का चयापचय. चूंकि एनएडी और एनएडीपी अधिकांश डिहाइड्रोजनेज के सहएंजाइम के रूप में कार्य करते हैं, इसलिए वे प्रतिक्रियाओं में भाग लेते हैं

• फैटी एसिड के संश्लेषण और ऑक्सीकरण के दौरान,
• कोलेस्ट्रॉल के संश्लेषण के दौरान,
• ग्लूटामिक एसिड और अन्य अमीनो एसिड का चयापचय,
• कार्बोहाइड्रेट चयापचय: ​​पेंटोस फॉस्फेट मार्ग, ग्लाइकोलाइसिस,
• ऑक्सीडेटिव डीकार्बाक्सिलेशन पाइरुविक तेजाब,
• ट्राइकार्बोक्सिलिक एसिड चक्र।

2. NADH करता है विनियमनकार्य, क्योंकि यह कुछ ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाओं का अवरोधक है, उदाहरण के लिए, ट्राइकार्बोक्सिलिक एसिड चक्र में।

3. वंशानुगत जानकारी का संरक्षण- एनएडी क्रॉस-लिंकिंग क्रोमोसोमल ब्रेक और डीएनए मरम्मत की प्रक्रिया के दौरान पॉली-एडीपी-राइबोसाइलेशन का एक सब्सट्रेट है, जो नेक्रोबायोसिस और सेल एपोप्टोसिस को धीमा कर देता है।

4. से बचाव मुक्त कण - एनएडीपीएच कोशिका के एंटीऑक्सीडेंट सिस्टम का एक आवश्यक घटक है।

5. एनएडीपीएच डायहाइड्रोफोलिक एसिड से टेट्राहाइड्रोफोलिक एसिड के पुनर्संश्लेषण की प्रतिक्रियाओं में शामिल है, उदाहरण के लिए थाइमिडिल मोनोफॉस्फेट के संश्लेषण के बाद।

हाइपोविटामिनोसिस

कारण

नियासिन और ट्रिप्टोफैन की पोषण संबंधी कमी। हार्टनप सिंड्रोम.

नैदानिक ​​तस्वीर

पेलाग्रा रोग से प्रकट (इतालवी: पेले आगरा - खुरदरी त्वचा). के रूप में प्रकट होता है थ्री डी सिंड्रोम:

• पागलपन(घबराया हुआ और मानसिक विकार, पागलपन),
• जिल्द की सूजन(फोटोडर्माटाइटिस),
• दस्त(कमजोरी, अपच, भूख न लगना)।

यदि उपचार न किया जाए तो यह रोग घातक होता है। हाइपोविटामिनोसिस वाले बच्चों में धीमी वृद्धि, वजन में कमी और एनीमिया का अनुभव होता है।

एंटीविटामिन

फ़्टिवाज़िड, ट्यूबाज़िड, नियाज़िड तपेदिक के इलाज के लिए उपयोग की जाने वाली दवाएं हैं।

खुराक के स्वरूप

निकोटिनमाइड और निकोटिनिक एसिड।

विटामिन बी5 (पैंटोथेनिक एसिड)

सूत्रों का कहना है

कोई खाद्य उत्पाद, विशेष रूप से फलियां, खमीर, पशु उत्पाद।

दैनिक आवश्यकता

संरचना

विटामिन केवल रूप में मौजूद होता है पैंथोथेटिक अम्ल, इसमें β-अलैनिन और पैंटोइक एसिड (2,4-डायहाइड्रॉक्सी-3,3-डाइमिथाइलब्यूट्रिक) होता है।

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पैंटोथेनिक एसिड की संरचना

इसके सहएंजाइम रूप हैं कोएंजाइम ए(कोएंजाइम ए, एचएस-सीओए) और 4-फॉस्फोपेंटेथीन।

विटामिन बी5 के कोएंजाइम रूप की संरचना - कोएंजाइम ए

जैवरासायनिक कार्य

विटामिन का कोएंजाइम रूप कोएंजाइम एयह किसी भी एंजाइम से मजबूती से बंधा नहीं है, यह बीच-बीच में चलता रहता है विभिन्न एंजाइम, प्रदान करना एसाइल का स्थानांतरण(एसिटाइल सहित) समूह:

• ग्लूकोज और अमीनो एसिड रेडिकल के ऊर्जावान ऑक्सीकरण की प्रतिक्रियाओं में, उदाहरण के लिए, एंजाइम पाइरूवेट डिहाइड्रोजनेज के काम में, ट्राईकार्बोक्सिलिक एसिड चक्र में α-कीटोग्लूटारेट डिहाइड्रोजनेज),
• फैटी एसिड के ऑक्सीकरण के दौरान और फैटी एसिड संश्लेषण प्रतिक्रियाओं में एसाइल समूहों के वाहक के रूप में
• एसिटाइलकोलाइन और ग्लाइकोसामिनोग्लाइकेन्स के संश्लेषण की प्रतिक्रियाओं में, हिप्पुरिक एसिड और पित्त एसिड का निर्माण।

हाइपोविटामिनोसिस

कारण

पोषण की कमी.

नैदानिक ​​तस्वीर

के रूप में प्रकट होता है पेडियोलल्जिया(एरिथ्रोमेललगिया) - दूरस्थ भागों की छोटी धमनियों को नुकसान निचले अंग, लक्षण है पैरों में जलन. प्रयोग से बालों का सफ़ेद होना, त्वचा और जठरांत्र संबंधी मार्ग को नुकसान, शिथिलता दिखाई देती है तंत्रिका तंत्र, अधिवृक्क डिस्ट्रोफी, यकृत स्टीटोसिस, उदासीनता, अवसाद, मांसपेशियों में कमजोरी, आक्षेप।

लेकिन चूंकि विटामिन सभी खाद्य पदार्थों में पाया जाता है, हाइपोविटामिनोसिस बहुत दुर्लभ है।

खुराक के स्वरूप

कैल्शियम पैंटोथेनेट, कोएंजाइम ए।

विटामिन बी6 (पाइरिडोक्सिन, त्वचाशोथ रोधी)

सूत्रों का कहना है

विटामिन अनाज, फलियां, खमीर, यकृत, गुर्दे, मांस में समृद्ध है, और आंतों के बैक्टीरिया द्वारा भी संश्लेषित होता है।

दैनिक आवश्यकता

संरचना

विटामिन पाइरिडोक्सिन के रूप में मौजूद होता है। इसके सहएंजाइम रूप पाइरिडोक्सल फॉस्फेट और पाइरिडोक्सामाइन फॉस्फेट हैं।

सम्बंधित जानकारी:

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पदार्थों का संरचनात्मक सूत्र

संरचनात्मक सूत्र क्या है?

इसकी दो किस्में हैं: समतलीय (2डी) और स्थानिक (3डी) (चित्र 1)।

एनएडी और एनएडीपी के ऑक्सीकृत रूपों की संरचना

संरचनात्मक सूत्र का चित्रण करते समय, इंट्रामोल्युलर बॉन्ड को आमतौर पर डैश (प्राइम) द्वारा दर्शाया जाता है।

चावल। 1. संरचनात्मक सूत्र एथिल अल्कोहोल: ए) तलीय; बी) स्थानिक.

तलीय संरचनात्मक सूत्रअलग ढंग से चित्रित किया जा सकता है.

किसी संक्षिप्त को हाइलाइट करें ग्राफिक सूत्र, जिसमें हाइड्रोजन के साथ परमाणुओं के बंधन का संकेत नहीं दिया गया है:

सीएच3 - सीएच2 - ओह(इथेनॉल);

कंकाल ग्राफिक सूत्र, जिसका उपयोग अक्सर किसी संरचना को चित्रित करते समय किया जाता है कार्बनिक यौगिक, यह न केवल हाइड्रोजन के साथ कार्बन के बंधन को इंगित करता है, बल्कि कार्बन परमाणुओं को एक दूसरे और अन्य परमाणुओं से जोड़ने वाले बंधन को भी इंगित नहीं करता है:

सुगंधित श्रृंखला के कार्बनिक यौगिकों के लिए, विशेष संरचनात्मक सूत्रों का उपयोग किया जाता है, जो बेंजीन रिंग को षट्भुज के रूप में दर्शाते हैं:

समस्या समाधान के उदाहरण

एडेनोसिन ट्राइफॉस्फोरिक एसिड (एटीपी) जीवित कोशिकाओं में एक सार्वभौमिक स्रोत और मुख्य ऊर्जा संचयकर्ता है. एटीपी सभी पौधों और जानवरों की कोशिकाओं में पाया जाता है। एटीपी की मात्रा औसतन 0.04% (कोशिका के गीले वजन की) होती है, एटीपी की सबसे बड़ी मात्रा (0.2-0.5%) कंकाल की मांसपेशियों में पाई जाती है।

एक कोशिका में, एक एटीपी अणु उसके बनने के एक मिनट के भीतर ही ख़त्म हो जाता है। मनुष्यों में, शरीर के वजन के बराबर एटीपी की मात्रा हर 24 घंटे में उत्पन्न और नष्ट हो जाती है.

एटीपी एक मोनोन्यूक्लियोटाइड है जिसमें नाइट्रोजनस बेस अवशेष (एडेनिन), राइबोस और तीन फॉस्फोरिक एसिड अवशेष शामिल हैं। चूंकि एटीपी में एक नहीं, बल्कि तीन फॉस्फोरिक एसिड अवशेष होते हैं, यह इसका है राइबोन्यूक्लियोसाइड ट्राइफॉस्फेट.

कोशिकाओं में होने वाले अधिकांश कार्य एटीपी हाइड्रोलिसिस की ऊर्जा का उपयोग करते हैं।

इस मामले में, जब फॉस्फोरिक एसिड का टर्मिनल अवशेष समाप्त हो जाता है, तो एटीपी एडीपी (एडेनोसिन डिपोस्फोरिक एसिड) में बदल जाता है, और जब दूसरा फॉस्फोरिक एसिड अवशेष समाप्त हो जाता है, तो यह एएमपी (एडेनोसिन मोनोफॉस्फोरिक एसिड) में बदल जाता है।

फॉस्फोरिक एसिड के टर्मिनल और दूसरे दोनों अवशेषों के उन्मूलन पर मुक्त ऊर्जा उपज लगभग 30.6 kJ/mol है। तीसरे फॉस्फेट समूह का उन्मूलन केवल 13.8 kJ/mol की रिहाई के साथ होता है।

टर्मिनल और दूसरे, दूसरे और पहले फॉस्फोरिक एसिड अवशेषों के बीच के बंधन को कहा जाता है मैक्रोर्जिक(उच्च ऊर्जा)।

एटीपी भंडार की लगातार पूर्ति होती रहती है।

जैविक कार्य.

सभी जीवों की कोशिकाओं में एटीपी संश्लेषण की प्रक्रिया होती है फॉस्फोराइलेशन, यानी फॉस्फोरिक एसिड का जोड़एडीएफ को. फॉस्फोराइलेशन श्वसन (माइटोकॉन्ड्रिया), ग्लाइकोलाइसिस (साइटोप्लाज्म) और प्रकाश संश्लेषण (क्लोरोप्लास्ट) के दौरान अलग-अलग तीव्रता के साथ होता है।

एटीपी ऊर्जा की रिहाई और संचय के साथ होने वाली प्रक्रियाओं और ऊर्जा व्यय के साथ होने वाली प्रक्रियाओं के बीच मुख्य कड़ी है।

इसके अलावा, एटीपी, अन्य राइबोन्यूक्लियोसाइड ट्राइफॉस्फेट (जीटीपी, सीटीपी, यूटीपी) के साथ, आरएनए संश्लेषण के लिए एक सब्सट्रेट है।

एटीपी के अलावा, मैक्रोर्जिक बॉन्ड वाले अन्य अणु भी हैं - यूटीपी (यूरिडीन ट्राइफॉस्फोरिक एसिड), जीटीपी (गुआनोसिन ट्राइफॉस्फोरिक एसिड), सीटीपी (साइटिडाइन ट्राइफॉस्फोरिक एसिड), जिसकी ऊर्जा का उपयोग प्रोटीन (जीटीपी), पॉलीसेकेराइड के जैवसंश्लेषण के लिए किया जाता है। (यूटीपी), फॉस्फोलिपिड्स (सीटीपी)। लेकिन ये सभी एटीपी की ऊर्जा के कारण बनते हैं।

मोनोन्यूक्लियोटाइड्स के अलावा, डाइन्यूक्लियोटाइड्स (एनएडी+, एनएडीपी+, एफएडी), जो कोएंजाइम (कार्बनिक अणु जो केवल प्रतिक्रिया के दौरान एंजाइम के साथ संपर्क बनाए रखते हैं) के समूह से संबंधित हैं, चयापचय प्रतिक्रियाओं में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

एनएडी+ (निकोटिनमाइड एडेनिन डाइन्यूक्लियोटाइड), एनएडीपी+ (निकोटिनमाइड एडेनिन डाइन्यूक्लियोटाइड फॉस्फेट) डाइन्यूक्लियोटाइड हैं जिनमें दो नाइट्रोजनस आधार होते हैं - एडेनिन और निकोटिनिक एसिड एमाइड - विटामिन पीपी का एक व्युत्पन्न), दो राइबोस अवशेष और दो फॉस्फोरिक एसिड अवशेष (चित्र।)। यदि एटीपी ऊर्जा का एक सार्वभौमिक स्रोत है, तो NAD+ और NADP+ सार्वभौमिक स्वीकार्य हैं,और उनके पुनर्स्थापित रूप हैं एनएडीएचऔर एनएडीपीएच – सार्वभौमिक दाताकमी समकक्ष (दो इलेक्ट्रॉन और एक प्रोटॉन)।

निकोटिनिक एसिड एमाइड अवशेषों में शामिल नाइट्रोजन परमाणु टेट्रावेलेंट है और एक सकारात्मक चार्ज रखता है ( एनएडी+). यह नाइट्रोजनी आधार दो इलेक्ट्रॉनों और एक प्रोटॉन (अर्थात्) को आसानी से स्वीकार कर लेता है।

कम हो जाता है) उन प्रतिक्रियाओं में, जिनमें डिहाइड्रोजनेज एंजाइम की भागीदारी के साथ, दो हाइड्रोजन परमाणु सब्सट्रेट से हटा दिए जाते हैं (दूसरा प्रोटॉन समाधान में चला जाता है):

सब्सट्रेट-H2 + NAD+ सब्सट्रेट + NADH + H+

विपरीत प्रतिक्रियाओं में, एंजाइम ऑक्सीकरण करते हैं एनएडीएचया एनएडीपीएच, सब्सट्रेट्स में हाइड्रोजन परमाणु जोड़कर उन्हें कम करें (दूसरा प्रोटॉन समाधान से आता है)।

एफएडी - फ्लेविन एडेनिन डाइन्यूक्लियोटाइड- विटामिन बी2 (राइबोफ्लेविन) का एक व्युत्पन्न भी डिहाइड्रोजनेज के लिए एक सहकारक है, लेकिन सनकदो प्रोटॉन और दो इलेक्ट्रॉन जोड़ता है, घटाता है FADN2.

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कोशिका चयापचय के नियमन में द्वितीयक दूत के रूप में न्यूक्लियोसाइड साइक्लोफॉस्फेट (सीएएमपी और सीजीएमपी)।

न्यूक्लियोसाइड साइक्लोफॉस्फेट में न्यूक्लियोटाइड शामिल होते हैं जिसमें फॉस्फोरिक एसिड का एक अणु एक साथ कार्बोहाइड्रेट अवशेषों के दो हाइड्रॉक्सिल समूहों को एस्टराइज़ करता है।

लगभग सभी कोशिकाओं में दो न्यूक्लियोसाइड साइक्लोफॉस्फेट होते हैं - एडेनोसिन 3′,5′-साइक्लोफॉस्फेट (सीएमपी) और ग्वानोसिन 3′,5′-साइक्लोफॉस्फेट (सीजीएमपी)। वे हैं द्वितीयक मध्यस्थ(संदेशवाहक) कोशिका में एक हार्मोनल संकेत संचारित करने में।

6. डाइन्यूक्लियोटाइड्स की संरचना: FAD, NAD+, इसका फॉस्फेट NADP+।

रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं में उनकी भागीदारी।

यौगिकों के इस समूह के सबसे महत्वपूर्ण प्रतिनिधि निकोटिनमाइड एडेनिन डाइन्यूक्लियोटाइड (एनएडी, या रूसी साहित्य में एनएडी) और इसके फॉस्फेट (एनएडीपी, या एनएडीपी) हैं। ये यौगिक कई रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं में कोएंजाइम के रूप में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

इसके अनुसार, वे ऑक्सीकृत (एनएडी +, एनएडीपी +) और कम (एनएडीएच, एनएडीपीएच) दोनों रूपों में मौजूद हो सकते हैं।

NAD+ और NADP+ का संरचनात्मक टुकड़ा पाइरिडिनियम धनायन के रूप में एक निकोटिनमाइड अवशेष है। एनएडीएच और एनएडीपीएच के हिस्से के रूप में, यह टुकड़ा 1,4-डायहाइड्रोपाइरीडीन अवशेष में परिवर्तित हो जाता है।

जैविक डिहाइड्रोजनीकरण के दौरान, सब्सट्रेट दो हाइड्रोजन परमाणु खो देता है, अर्थात।

दो प्रोटॉन और दो इलेक्ट्रॉन (2H+, 2e) या एक प्रोटॉन और एक हाइड्राइड आयन (H+ और H-)। एनएडी+ कोएंजाइम को आमतौर पर एच-हाइड्राइड आयन का स्वीकर्ता माना जाता है (हालांकि यह निश्चित रूप से स्थापित नहीं किया गया है कि इस कोएंजाइम में हाइड्रोजन परमाणु का स्थानांतरण इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण के साथ-साथ होता है या क्या ये प्रक्रियाएं अलग-अलग होती हैं)।

NAD+ में हाइड्राइड आयन जोड़ने से कमी के परिणामस्वरूप, पाइरिडिनियम रिंग 1,4-डायहाइड्रोपाइरीडीन टुकड़े में परिवर्तित हो जाती है।

यह प्रक्रिया प्रतिवर्ती है.

ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया में, सुगंधित पाइरिडिनियम रिंग एक गैर-सुगंधित 1,4-डायहाइड्रोपाइरीडीन रिंग में परिवर्तित हो जाती है। सुगंध की हानि के कारण NADH की ऊर्जा NAD+ की तुलना में बढ़ जाती है। इस प्रकार, NADH ऊर्जा का भंडारण करता है, जिसका उपयोग अन्य कार्यों में किया जाता है जैव रासायनिक प्रक्रियाएं, ऊर्जा लागत की आवश्यकता है।

एनएडी+ से जुड़ी जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं के विशिष्ट उदाहरण हैं अल्कोहल समूहों का एल्डिहाइड समूहों में ऑक्सीकरण (उदाहरण के लिए, इथेनॉल का इथेनॉल में रूपांतरण), और एनएडीएच की भागीदारी के साथ, कार्बोनिल समूहों का अल्कोहल समूहों में कमी (पाइरुविक एसिड का अल्कोहल समूहों में रूपांतरण) दुग्धाम्ल)।

कोएंजाइम NAD+ से युक्त इथेनॉल ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया:

ऑक्सीकरण के दौरान, सब्सट्रेट दो हाइड्रोजन परमाणु खो देता है, अर्थात।

दो प्रोटॉन और दो इलेक्ट्रॉन. कोएंजाइम NAD+, दो इलेक्ट्रॉनों और एक प्रोटॉन को स्वीकार करके, NADH में अपचयित हो जाता है और सुगंध बाधित हो जाती है। यह प्रतिक्रिया प्रतिवर्ती है.

जब कोएंजाइम का ऑक्सीकृत रूप कम रूप में गुजरता है, तो सब्सट्रेट के ऑक्सीकरण के दौरान निकलने वाली ऊर्जा जमा हो जाती है। घटे हुए रूप द्वारा संचित ऊर्जा को फिर इन कोएंजाइमों से जुड़ी अन्य अंतर्जात प्रक्रियाओं में खर्च किया जाता है।

एफएडी - फ्लेविन एडेनिन डाइन्यूक्लियोटाइड- एक कोएंजाइम जो कई रेडॉक्स जैव रासायनिक प्रक्रियाओं में भाग लेता है।

एफएडी दो रूपों में मौजूद है - ऑक्सीकरण और कम, इसका जैव रासायनिक कार्य, एक नियम के रूप में, इन रूपों के बीच संक्रमण करना है।

FAD को FADH2 तक कम किया जा सकता है, इस स्थिति में यह दो हाइड्रोजन परमाणुओं को स्वीकार करता है।

FADH2 अणु एक ऊर्जा वाहक है, और कम किए गए कोएंजाइम का उपयोग माइटोकॉन्ड्रिया में ऑक्सीडेटिव फॉस्फोराइलेशन प्रतिक्रिया में एक सब्सट्रेट के रूप में किया जा सकता है।

FADH2 अणु को FAD में ऑक्सीकृत किया जाता है, जिससे एटीपी के दो मोल के बराबर ऊर्जा (रूप में संग्रहीत) निकलती है।

यूकेरियोट्स में कम एफएडी का मुख्य स्रोत क्रेब्स चक्र और लिपिड β-ऑक्सीकरण है। क्रेब्स चक्र में, एफएडी एंजाइम सक्सिनेट डिहाइड्रोजनेज का एक कृत्रिम समूह है, जो सक्सेनेट को फ्यूमरेट में ऑक्सीकरण करता है; β-लिपिड ऑक्सीकरण में, एफएडी एसाइल-सीओए डिहाइड्रोजनेज का एक कोएंजाइम है।

एफएडी राइबोफ्लेविन से बनता है; कई ऑक्सीडोरडक्टेस, जिन्हें फ्लेवोप्रोटीन कहा जाता है, अपने काम के लिए इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण प्रतिक्रियाओं में एक कृत्रिम समूह के रूप में एफएडी का उपयोग करते हैं।

न्यूक्लिक एसिड की प्राथमिक संरचना: आरएनए और डीएनए की न्यूक्लियोटाइड संरचना, फॉस्फोडाइस्टर बंधन। न्यूक्लिक एसिड का हाइड्रोलिसिस।

पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखलाओं में, न्यूक्लियोटाइड इकाइयाँ फॉस्फेट समूह के माध्यम से जुड़ी होती हैं। फॉस्फेट समूह दो एस्टर बांड बनाता है: पिछले के C-3′ के साथ और बाद के न्यूक्लियोटाइड इकाइयों के C-5′ के साथ (चित्र 1)। श्रृंखला की रीढ़ की हड्डी में वैकल्पिक पेंटोज़ और फॉस्फेट अवशेष होते हैं, और हेट्रोसाइक्लिक आधार पेंटोस अवशेषों से जुड़े "साइड" समूह होते हैं।

मुक्त 5'-OH समूह वाले न्यूक्लियोटाइड को 5'-टर्मिनल कहा जाता है, और मुक्त 3'-OH समूह वाले न्यूक्लियोटाइड को 3'-टर्मिनल कहा जाता है।

चावल। 1. सामान्य सिद्धांतपॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला की संरचना

चित्र 2 डीएनए श्रृंखला के एक मनमाने खंड की संरचना को दर्शाता है, जिसमें चार न्यूक्लिक आधार शामिल हैं। यह कल्पना करना आसान है कि चार न्यूक्लियोटाइड अवशेषों के अनुक्रम को अलग-अलग करके कितने संयोजन प्राप्त किए जा सकते हैं।

आरएनए श्रृंखला के निर्माण का सिद्धांत डीएनए के समान है, दो अपवादों के साथ: आरएनए में पेंटोस अवशेष डी-राइबोस है, और हेट्रोसाइक्लिक बेस का सेट थाइमिन के बजाय यूरैसिल का उपयोग करता है।

न्यूक्लिक एसिड की प्राथमिक संरचना एक सतत पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला में सहसंयोजक बंधों से जुड़ी न्यूक्लियोटाइड इकाइयों के अनुक्रम से निर्धारित होती है।

प्राथमिक संरचना को लिखना आसान बनाने के लिए, कई संक्षिप्ताक्षर हैं।

उनमें से एक न्यूक्लियोसाइड्स के पहले दिए गए संक्षिप्त नामों का उपयोग करना है। उदाहरण के लिए, चित्र में दिखाया गया है। 2 डीएनए श्रृंखला के टुकड़े को d(ApCpGpTp...) या d(A-C-G-T...) के रूप में लिखा जा सकता है। यदि यह स्पष्ट हो तो अक्सर अक्षर d को छोड़ दिया जाता है हम बात कर रहे हैंडीएनए के बारे में

7. एंजाइम की संरचना.

डीएनए स्ट्रैंड अनुभाग की प्राथमिक संरचना

न्यूक्लिक एसिड की एक महत्वपूर्ण विशेषता न्यूक्लियोटाइड संरचना है, यानी न्यूक्लियोटाइड घटकों का सेट और मात्रात्मक अनुपात। न्यूक्लियोटाइड संरचना, एक नियम के रूप में, न्यूक्लिक एसिड के हाइड्रोलाइटिक दरार के उत्पादों का अध्ययन करके निर्धारित की जाती है।

डीएनए और आरएनए क्षारीय और एसिड हाइड्रोलिसिस की स्थितियों में अपने व्यवहार में भिन्न होते हैं।

डीएनए क्षारीय वातावरण में हाइड्रोलिसिस के प्रति प्रतिरोधी है। आरएनए आसानी से हाइड्रोलाइज्ड हो जाता है हल्की स्थितियाँएक क्षारीय वातावरण में न्यूक्लियोटाइड्स, जो बदले में, न्यूक्लियोसाइड्स बनाने के लिए एक क्षारीय वातावरण में फॉस्फोरिक एसिड अवशेषों को विभाजित करने में सक्षम होते हैं। अम्लीय वातावरण में न्यूक्लियोसाइड्स हेट्रोसाइक्लिक बेस और कार्बोहाइड्रेट में हाइड्रोलाइज्ड हो जाते हैं।

डीएनए की द्वितीयक संरचना की अवधारणा. न्यूक्लिक आधारों की संपूरकता. नाभिकीय आधारों के पूरक युग्मों में हाइड्रोजन बंध।

द्वितीयक संरचना से हमारा तात्पर्य है स्थानिक संगठनपॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला।

वॉटसन-क्रिक मॉडल के अनुसार, एक डीएनए अणु में दाएँ हाथ से चारों ओर दो पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखलाएँ होती हैं सामान्य अक्षएक डबल हेलिक्स बनाने के लिए. प्यूरीन और पाइरीमिडीन आधार हेलिक्स के अंदर की ओर निर्देशित होते हैं। बीच में प्यूरीन बेसहाइड्रोजन बंधन एक श्रृंखला और दूसरी श्रृंखला के पिरिमिडीन आधार के बीच उत्पन्न होते हैं। ये आधार पूरक जोड़े बनाते हैं।

हाइड्रोजन बांड एक आधार के अमीनो समूह और दूसरे -NH...O=C- के कार्बोनिल समूह के साथ-साथ एमाइड और इमाइन नाइट्रोजन परमाणुओं -NH...N के बीच बनते हैं।

उदाहरण के लिए, जैसा कि नीचे दिखाया गया है, एडेनिन और थाइमिन के बीच दो हाइड्रोजन बांड बनते हैं, और ये आधार एक पूरक जोड़ी बनाते हैं, यानी।

अर्थात्, एक श्रृंखला में एडेनिन दूसरी श्रृंखला में थाइमिन के अनुरूप होगा। पूरक आधारों की एक और जोड़ी गुआनिन और साइटोसिन है, जिसके बीच तीन हाइड्रोजन बंधन होते हैं।

पूरक आधारों के बीच हाइड्रोजन बंधन उन अंतःक्रियाओं में से एक हैं जो डबल हेलिक्स को स्थिर करते हैं। डबल हेलिक्स बनाने वाले डीएनए के दो स्ट्रैंड एक जैसे नहीं हैं, बल्कि एक दूसरे के पूरक हैं।

इसका मतलब है कि प्राथमिक संरचना, यानी. एक श्रृंखला का न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम दूसरी श्रृंखला की प्राथमिक संरचना निर्धारित करता है (चित्र 3)।

चावल। 3. डीएनए डबल हेलिक्स में पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखलाओं की संपूरकता

शृंखलाओं की संपूरकता एवं इकाइयों का क्रम है रासायनिक आधार सबसे महत्वपूर्ण कार्यडीएनए - वंशानुगत जानकारी का भंडारण और प्रसारण।

डीएनए अणु के स्थिरीकरण में, हेलिक्स के पार काम करने वाले हाइड्रोजन बांड के साथ, पड़ोसी स्थानिक रूप से बंद नाइट्रोजनस आधारों के बीच हेलिक्स के साथ निर्देशित अंतर-आणविक इंटरैक्शन द्वारा एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाई जाती है।

क्योंकि ये इंटरैक्शन डीएनए अणु के नाइट्रोजनस आधारों के स्टैकिंग के साथ निर्देशित होते हैं, इसलिए उन्हें स्टैकिंग इंटरैक्शन कहा जाता है। इस प्रकार, एक दूसरे के साथ नाइट्रोजनस आधारों की परस्पर क्रिया डीएनए अणु के दोहरे हेलिक्स को उसकी धुरी के साथ और उसके पार बांधती है।

मजबूत स्टैकिंग इंटरैक्शन हमेशा आधारों के बीच हाइड्रोजन बांड को मजबूत करते हैं, हेलिक्स संघनन को बढ़ावा देते हैं।

परिणामस्वरूप, आसपास के घोल से पानी के अणु मुख्य रूप से डीएनए के पेंटोस फॉस्फेट रीढ़ की हड्डी से जुड़ते हैं, जिसके ध्रुवीय समूह हेलिक्स की सतह पर स्थित होते हैं। जब स्टैकिंग इंटरेक्शन कमजोर हो जाता है, तो पानी के अणु, हेलिक्स के अंदर प्रवेश करते हुए, आधारों के ध्रुवीय समूहों के साथ प्रतिस्पर्धात्मक रूप से बातचीत करते हैं, अस्थिरता शुरू करते हैं और डबल हेलिक्स के आगे विघटन में योगदान करते हैं। यह सब आसपास के समाधान के घटकों के प्रभाव में डीएनए की द्वितीयक संरचना की गतिशीलता को इंगित करता है।

4. आरएनए अणु की माध्यमिक संरचना

9. संशोधित न्यूक्लिक आधारों पर आधारित दवाएं (फ्लूरोरासिल, मर्कैप्टोप्यूरिन): संरचना और क्रिया का तंत्र।

जैसा दवाइयाँऑन्कोलॉजी में, पाइरीमिडीन और प्यूरीन श्रृंखला के सिंथेटिक डेरिवेटिव का उपयोग किया जाता है, जो संरचना में प्राकृतिक मेटाबोलाइट्स (इस मामले में, न्यूक्लिक बेस) के समान होते हैं, लेकिन उनके समान पूरी तरह से समान नहीं होते हैं, यानी।

जो एंटीमेटाबोलाइट्स हैं। उदाहरण के लिए, 5-फ्लूरोरासिल यूरैसिल और थाइमिन के प्रतिपक्षी के रूप में कार्य करता है, और 6-मर्कैप्टोप्यूरिन एडेनिन के प्रतिपक्षी के रूप में कार्य करता है।

मेटाबोलाइट्स के साथ प्रतिस्पर्धा करके, वे विभिन्न चरणों में शरीर में न्यूक्लिक एसिड के संश्लेषण को बाधित करते हैं।