Nadfn átirat. A nad és a nadph részvételének mechanizmusa egy biokémiai reakcióban

A szakasz használata nagyon egyszerű. A megadott mezőbe csak írja be a megfelelő szó, és adunk egy listát az értékeiről. Szeretném megjegyezni, hogy oldalunk különböző forrásokból - enciklopédikus, magyarázó, szóképző szótárakból - szolgáltat adatokat. Itt is láthat példákat a beírt szó használatára.

megtalálja

A nikotinamid-adenin-dinukleotid-foszfát jelentése

nikotinamid-adenin-dinukleotid-foszfát a keresztrejtvény szótárban

Orvosi szakkifejezések szótára

nikotinamid-adenin-dinukleotid-foszfát (NADP)

számos oxidoreduktáz koenzimje, amely elektronok és protonok hordozójaként működik, és egy további maradék tartalmával különbözik a nikotinamid-adenin-dinukleotidtól foszforsav, amely az egyik D-ribóz-maradék hidroxilcsoportjához kapcsolódik.

Enciklopédiai szótár, 1998

A NIKOTINAMID-ADNINEDIN-NUKLEOTID-FOSZFÁT (NADP) néhány dehidrogenáz koenzimje – olyan enzimek, amelyek redox reakciókat katalizálnak élő sejtekben. A NADP hidrogént és elektronokat vesz fel az oxidált vegyületből, és átadja azokat más anyagoknak. A redukált NADP (NADP H) a fényreakciók egyik fő terméke a fotoszintézisben.

Nikotinamid-adenin-dinukleotid-foszfát

NADP [trifoszfopiridin nukleotid (TPN); elavult ≈ koenzim II (Co II), codehydrase], a természetben széles körben elterjedt koenzim; mint a nikotinamid-adenin-dinukleotid, amely minden sejttípusban megtalálható; részt vesz az oxidációs ≈ redukciós reakciókban. A NADP struktúráját 1934-ben O. Warburg hozta létre. Főleg szénhidrátok oxidációja során hidrogén akceptorként szolgál; redukált formában a bioszintézis során hidrogéndonor zsírsavak. A kloroplasztiszokban növényi sejtek A NADP a fotoszintézis fényreakciói során redukálódik, majd a sötét reakciók során hidrogént biztosít a szénhidrátok szintéziséhez. Lásd: Biológiai oxidáció.

Wikipédia

Nikotinamid-adenin-dinukleotid-foszfát

Nikotinamid-adenin-dinukleotid-foszfát(NADP, NADP) egyes dehidrogenázok természetében széles körben elterjedt koenzim - olyan enzimek, amelyek redox reakciókat katalizálnak élő sejtekben. A NADP hidrogént és elektronokat vesz fel az oxidált vegyületből, és átadja azokat más anyagoknak. A növényi sejtek kloroplasztiszában a NADP a fotoszintézis fényreakciói során redukálódik, majd a sötét reakciók során hidrogént biztosít a szénhidrátok szintéziséhez. A NADP, egy koenzim, amely a NAD-tól egy másik foszforsav-maradék tartalmában különbözik az egyik D-ribóz-maradék hidroxilcsoportjához kapcsolódóan, minden sejttípusban megtalálható.

Az adenozin-trifoszforsav (ATP) univerzális forrás és fő energiaakkumulátor az élő sejtekben. Az ATP minden növényi és állati sejtben megtalálható. Az ATP mennyisége átlagosan 0,04% (a sejt nedves tömegének), legnagyobb szám Az ATP-t (0,2-0,5%) tartalmazza vázizmok. Egy sejtben egy ATP-molekula a képződésétől számított egy percen belül elhasználódik. Emberben a testtömegnek megfelelő mennyiségű ATP termelődik és elpusztul 24 óránként.

Az ATP egy mononukleotid, amely nitrogéntartalmú báziscsoportokból (adenin), ribózból és három foszforsavmaradékból áll. Mivel az ATP nem egy, hanem három foszforsavmaradékot tartalmaz, ide tartozik ribonukleozid-trifoszfátok.

A sejtekben végbemenő munka nagy része az ATP hidrolízis energiáját használja fel. Ebben az esetben, amikor a foszforsav terminális maradékát elimináljuk, az ATP ADP-vé (adenozin-difoszforsav) alakul, és amikor a második foszforsavmaradékot elimináljuk, AMP-vé (adenozin-monofoszforsav) alakul. A szabadenergia-hozam a foszforsav terminális és második maradékának eliminálásakor körülbelül 30,6 kJ/mol. A harmadik foszfátcsoport eliminációját mindössze 13,8 kJ/mol felszabadulás kíséri. A terminális és a második, második és első foszforsavmaradék közötti kötéseket ún makroergikus(nagy energia).

Az ATP-tartalékok folyamatosan feltöltődnek. A folyamat során minden élőlény sejtjében ATP szintézis megy végbe foszforiláció, azaz foszforsav hozzáadása az ADF-hez. A foszforiláció változó intenzitással megy végbe a légzés (mitokondriumok), a glikolízis (citoplazma) és a fotoszintézis (kloroplasztiszok) során.

Az ATP a fő kapcsolat az energia felszabadulásával és felhalmozódásával járó folyamatok és az energiafelhasználással járó folyamatok között. Ezenkívül az ATP más ribonukleozid-trifoszfátokkal (GTP, CTP, UTP) együtt az RNS-szintézis szubsztrátja.

Az ATP-n kívül vannak más makroerg kötésekkel rendelkező molekulák is - UTP (uridin-trifoszforsav), GTP (guanozin-trifoszforsav), CTP (citidin-trifoszforsav), amelyek energiáját fehérje (GTP), poliszacharidok bioszintéziséhez használják fel. (UTP), foszfolipidek (CTP). De mindegyik az ATP energiája miatt jön létre.

A mononukleotidok mellett fontos szerep A koenzimek csoportjába tartozó dinukleotidok (NAD +, NADP +, FAD) (szerves molekulák, amelyek csak a reakció során tartják meg a kapcsolatot az enzimmel) játszanak a metabolikus reakciókban. A NAD + (nikotinamid-adenin-dinukleotid), NADP + (nikotinamid-adenin-dinukleotid-foszfát) két nitrogéntartalmú bázist - adenint és amidot - tartalmazó dinukleotidok. nikotinsav- a PP-vitamin származéka, két ribóz- és két foszforsav-maradék (. ábra). Ha az ATP univerzális energiaforrás, akkor A NAD + és a NADP + univerzális akceptorok,és restaurált formáik azok NADHÉs NADPH – univerzális donorok redukciós egyenértékek (két elektron és egy proton). A nikotinsavamid-maradékban lévő nitrogénatom négy vegyértékű és pozitív töltésű. NAD +). Ez a nitrogéntartalmú bázis könnyen köt két elektront és egy protont (azaz redukálódik) azokban a reakciókban, amelyekben dehidrogenáz enzimek közreműködésével két hidrogénatomot eltávolítanak a szubsztrátból (a második proton oldatba megy):

Szubsztrát-H 2 + NAD + szubsztrát + NADH + H +

BAN BEN fordított reakciók enzimek, oxidáló NADH vagy NADPH, redukálják a szubsztrátumokat hidrogénatomok hozzáadásával (a második proton az oldatból származik).

FAD – flavin-adenin-dinukleotid– a B 2-vitamin származéka (riboflavin) szintén a dehidrogenázok kofaktora, de HÓBORT két protont és két elektront ad hozzá, így redukálódik FADN 2.

Biokémiai funkciók

Hidrid ionok H– (hidrogénatom és elektron) átvitele redox reakciókban

A hidridionok átvitelének köszönhetően a vitamin a következő feladatokat látja el:

1. A fehérjék, zsírok és szénhidrátok anyagcseréje. Mivel a NAD és a NADP a legtöbb dehidrogenáz koenzimei, részt vesznek a reakciókban

• a zsírsavak szintézise és oxidációja során,
• a koleszterin szintézis során,
• a glutaminsav és más aminosavak metabolizmusa,
• szénhidrát anyagcsere: pentóz-foszfát út, glikolízis,
• oxidatív dekarboxilezés piroszőlősav,
• trikarbonsav ciklus.

2. A NADH igen szabályozó funkciója, mivel gátolja bizonyos oxidációs reakciókat, például a trikarbonsavciklusban.

3. Az örökletes információk védelme– A NAD a poli-ADP-riboziláció szubsztrátja a kromoszómatörések keresztkötési folyamata és a DNS-javítás során, ami lelassítja a nekrobiózist és a sejtapoptózist.

4. Védekezés tőle szabad radikálisok – A NADPH a sejt antioxidáns rendszerének elengedhetetlen összetevője.

5. A NADPH részt vesz a tetrahidrofolsav dihidrofolsavból történő újraszintézisének reakcióiban, például a timidil-monofoszfát szintézise után.

Hipovitaminózis

Ok

A niacin és a triptofán táplálkozási hiánya. Hartnup szindróma.

Klinikai kép

A pellagra betegségben nyilvánul meg (olaszul: pelle agra – durva bőr). Úgy jelenik meg, mint három D szindróma:

• elmebaj(ideges és mentális zavarok, demencia),
• bőrgyulladás(fotodermatitisz),
• hasmenés(gyengeség, emésztési zavar, étvágytalanság).

Ha nem kezelik, a betegség végzetes. A hypovitaminosisban szenvedő gyermekek lassú növekedést, súlycsökkenést és vérszegénységet tapasztalnak.

Antivitaminok

A ftivazid, tubazid, niazid a tuberkulózis kezelésére használt gyógyszerek.

Adagolási formák

Nikotinamid és nikotinsav.

B5-vitamin (pantoténsav)

Források

Bármi élelmiszer termékek, különösen hüvelyesek, élesztő, állati eredetű termékek.

Napi szükséglet

Szerkezet

A vitamin csak formában létezik pantoténsav, β-alanint és pantoesavat (2,4-dihidroxi-3,3-dimetil-vajsav) tartalmaz.

>

A pantoténsav szerkezete

Koenzim formái az koenzim A(koenzim A, HS-CoA) és 4-foszfopantetein.

A B5-vitamin koenzim formájának szerkezete - koenzim A

Biokémiai funkciók

A vitamin koenzim formája koenzim A nem kötődik szorosan egyik enzimhez sem, között mozog különböző enzimek, biztosítva acil átadása(beleértve az acetilt is) csoportok:

• a glükóz és az aminosav gyökök energetikai oxidációjának reakcióiban, például a piruvát-dehidrogenáz, α-ketoglutarát-dehidrogenáz enzimek munkájában a trikarbonsavciklusban),
• acilcsoportok hordozójaként zsírsavak oxidációja során és zsírsavszintézis reakciókban
• az acetilkolin és a glükózaminoglikánok szintézisének reakcióiban, a hippursav és az epesavak képződésében.

Hipovitaminózis

Ok

Táplálkozási hiány.

Klinikai kép

Úgy jelenik meg, mint pedialgia(eritromelalgia) – a disztális részek kis artériáinak károsodása alsó végtagok, a tünet az ég a lábban. A kísérlet a haj őszülését, a bőr és a gyomor-bél traktus károsodását, működési zavarokat mutatja idegrendszer, mellékvese dystrophia, májzsugorodás, apátia, depresszió, izomgyengeség, görcsök.

De mivel a vitamin minden élelmiszerben megtalálható, a hipovitaminózis nagyon ritka.

Adagolási formák

Kalcium-pantotenát, koenzim A.

B6-vitamin (piridoxin, dermatitisz elleni)

Források

A vitamin gazdag gabonafélékben, hüvelyesekben, élesztőben, májban, vesében, húsban, és a bélbaktériumok is szintetizálják.

Napi szükséglet

Szerkezet

A vitamin piridoxin formájában létezik. Koenzimformái a piridoxál-foszfát és a piridoxamin-foszfát.

Kapcsolódó információ:

Keresés az oldalon:

Anyagok szerkezeti képlete

Mi a szerkezeti képlet

Két változata van: síkbeli (2D) és térbeli (3D) (1. ábra).

A NAD és NADP oxidált formáinak szerkezete

A szerkezeti képlet ábrázolásakor az intramolekuláris kötéseket általában kötőjelekkel (prímekkel) jelöljük.

Rizs. 1. Szerkezeti képlet etilalkohol: a) sík; b) térbeli.

Planar szerkezeti képletek másként is ábrázolhatók.

Jelöljön ki egy rövidet grafikus képlet, amelyben az atomok hidrogénnel való kötései nincsenek feltüntetve:

CH3-CH2-OH(etanol);

vázrajzi képlet, amelyet leggyakrabban szerkezet ábrázolásakor használnak szerves vegyületek, nemcsak a szén és a hidrogén közötti kötéseket nem jelzi, hanem a szénatomokat egymással és más atomokkal összekötő kötéseket sem:

az aromás sorozat szerves vegyületeihez speciális szerkezeti képleteket használnak, amelyek a benzolgyűrűt hatszög formájában ábrázolják:

Példák problémamegoldásra

Az adenozin-trifoszforsav (ATP) univerzális forrás és fő energiaakkumulátor az élő sejtekben. Az ATP minden növényi és állati sejtben megtalálható. Az ATP mennyisége átlagosan 0,04% (a sejt nedves tömegének), a legnagyobb mennyiségben (0,2-0,5%) a vázizmokban található.

Egy sejtben egy ATP-molekula a képződésétől számított egy percen belül elhasználódik. Emberben a testtömegnek megfelelő mennyiségű ATP termelődik és elpusztul 24 óránként.

Az ATP egy mononukleotid, amely nitrogéntartalmú báziscsoportokból (adenin), ribózból és három foszforsavmaradékból áll. Mivel az ATP nem egy, hanem három foszforsavmaradékot tartalmaz, ide tartozik ribonukleozid-trifoszfátok.

A sejtekben végbemenő munka nagy része az ATP hidrolízis energiáját használja fel.

Ebben az esetben, amikor a foszforsav terminális maradékát elimináljuk, az ATP ADP-vé (adenozin-difoszforsav) alakul, és amikor a második foszforsavmaradékot elimináljuk, AMP-vé (adenozin-monofoszforsav) alakul.

A szabadenergia-hozam a foszforsav terminális és második maradékának eliminálásakor körülbelül 30,6 kJ/mol. A harmadik foszfátcsoport eliminációját mindössze 13,8 kJ/mol felszabadulás kíséri.

A terminális és a második, második és első foszforsavmaradék közötti kötéseket ún makroergikus(nagy energia).

Az ATP-tartalékok folyamatosan feltöltődnek.

Biológiai funkciók.

A folyamat során minden élőlény sejtjében ATP szintézis megy végbe foszforiláció, azaz foszforsav hozzáadása az ADF-hez. A foszforiláció változó intenzitással megy végbe a légzés (mitokondriumok), a glikolízis (citoplazma) és a fotoszintézis (kloroplasztiszok) során.

Az ATP a fő kapcsolat az energia felszabadulásával és felhalmozódásával járó folyamatok és az energiafelhasználással járó folyamatok között.

Ezenkívül az ATP más ribonukleozid-trifoszfátokkal (GTP, CTP, UTP) együtt az RNS-szintézis szubsztrátja.

Az ATP-n kívül vannak más makroerg kötésekkel rendelkező molekulák is - UTP (uridin-trifoszforsav), GTP (guanozin-trifoszforsav), CTP (citidin-trifoszforsav), amelyek energiáját fehérje (GTP), poliszacharidok bioszintéziséhez használják fel. (UTP), foszfolipidek (CTP). De mindegyik az ATP energiája miatt jön létre.

Az anyagcsere-reakciókban a mononukleotidok mellett fontos szerepet játszanak a koenzimek csoportjába tartozó dinukleotidok (NAD+, NADP+, FAD).

A NAD+ (nikotinamid-adenin-dinukleotid), a NADP+ (nikotinamid-adenin-dinukleotid-foszfát) két nitrogéntartalmú bázist - adenint és nikotinsavamidot -, a PP-vitamin származékát, két ribóz-maradékot és két foszforsav-maradékot tartalmazó dinukleotidok. Ha az ATP univerzális energiaforrás, akkor A NAD+ és a NADP+ univerzális akceptorok,és restaurált formáik azok NADHÉs NADPH – univerzális donorok redukciós egyenértékek (két elektron és egy proton).

A nikotinsavamid-maradékban lévő nitrogénatom négy vegyértékű és pozitív töltésű. NAD+). Ez a nitrogéntartalmú bázis könnyen befogad két elektront és egy protont (pl.

redukálódik) azokban a reakciókban, amelyekben a dehidrogenáz enzimek részvételével két hidrogénatomot eltávolítanak a szubsztrátból (a második proton oldatba megy):

Szubsztrát-H2 + NAD+ szubsztrát + NADH + H+

A fordított reakciókban az enzimek oxidálódnak NADH vagy NADPH, redukálják a szubsztrátumokat hidrogénatomok hozzáadásával (a második proton az oldatból származik).

FAD – flavin-adenin-dinukleotid– a B2-vitamin származéka (riboflavin) a dehidrogenázok kofaktora is, de HÓBORT két protont és két elektront ad hozzá, így redukálódik FADN2.

⇐ Előző1234567

Nukleozid ciklofoszfátok (cAMP és cGMP), mint másodlagos hírvivők a sejtmetabolizmus szabályozásában.

A nukleozid-ciklofoszfátok közé tartoznak az olyan nukleotidok, amelyekben egy foszforsavmolekula egyidejűleg egy szénhidrátmaradék két hidroxilcsoportját észterezi.

Szinte minden sejt két nukleozid-ciklofoszfátot tartalmaz: adenozin-3',5'-ciklofoszfátot (cAMP) és guanozin-3',5'-ciklofoszfátot (cGMP). Ők másodlagos közvetítők(hírvivők) hormonális jel továbbításában a sejtbe.

6. Dinukleotidok szerkezete: FAD, NAD+, ennek foszfátja NADP+.

Részvételük a redox reakciókban.

Ennek a vegyületcsoportnak a legfontosabb képviselői a nikotinamid-adenin-dinukleotid (NAD, vagy az orosz szakirodalomban NAD) és foszfátja (NADP, vagy NADP). Ezek a vegyületek koenzimként fontos szerepet játszanak számos redox reakcióban.

Ennek megfelelően oxidált (NAD +, NADP +) és redukált (NADH, NADPH) formában egyaránt létezhetnek.

A NAD+ és NADP+ szerkezeti fragmentuma egy nikotinamid-maradék piridinium-kation formájában. A NADH és NADPH részeként ez a fragmentum 1,4-dihidropiridin-maradékká alakul.

A biológiai dehidrogénezés során a szubsztrát két hidrogénatomot veszít, i.e.

két proton és két elektron (2H+, 2e) vagy egy proton és egy hidridion (H+ és H-). A NAD+ koenzimet általában a H-hidridion akceptorának tekintik (bár még nem állapították meg véglegesen, hogy a hidrogénatom átvitele ehhez a koenzimhez az elektrontranszferrel egyidejűleg történik-e, vagy ezek a folyamatok külön-külön mennek végbe).

A NAD+-hoz hidridion hozzáadásával végzett redukció eredményeként a piridiniumgyűrű 1,4-dihidropiridin-fragmenssé alakul.

Ez a folyamat visszafordítható.

Az oxidációs reakció során az aromás piridiniumgyűrű nem aromás 1,4-dihidropiridingyűrűvé alakul. Az aromásság elvesztése miatt a NADH energiája megnő a NAD+-hoz képest. Ily módon a NADH energiát tárol, amelyet aztán máshol felhasznál biokémiai folyamatok, amely energiaköltséget igényel.

A NAD+ részvételével zajló biokémiai reakciók tipikus példái az alkoholcsoportok aldehid csoportokká történő oxidációja (például etanol átalakítása etanollá), valamint a NADH részvételével a karbonilcsoportok alkoholcsoportokká történő redukálása (piroszőlősav átalakítása tejsav).

Etanol oxidációs reakciója a NAD+ koenzimmel:

Az oxidáció során a szubsztrát két hidrogénatomot veszít, azaz.

két proton és két elektron. A NAD+ koenzim két elektront és egy protont befogadva NADH-vá redukálódik, és az aromásság megbomlik. Ez a reakció visszafordítható.

Amikor a koenzim oxidált formája redukált formába kerül, a szubsztrát oxidációja során felszabaduló energia felhalmozódik. A redukált forma által felhalmozott energiát ezután más endergon folyamatokban használják fel, amelyekben ezek a koenzimek részt vesznek.

FAD - flavin-adenin-dinukleotid- egy koenzim, amely számos redox biokémiai folyamatban vesz részt.

A FAD két formában létezik - oxidált és redukált, biokémiai funkciója általában az, hogy átmenetet biztosítson ezen formák között.

A FAD redukálható FADH2-vé, ebben az esetben két hidrogénatomot fogad el.

A FADH2 molekula energiahordozó, a redukált koenzim pedig szubsztrátként használható a mitokondriumok oxidatív foszforilációs reakciójában.

A FADH2 molekula FAD-dá oxidálódik, és két mol ATP-nek (a formában tárolt) energia ekvivalens szabadul fel.

A redukált FAD fő forrása eukariótákban a Krebs-ciklus és a lipid β-oxidáció. A Krebs-ciklusban a FAD a szukcinát-dehidrogenáz enzim protetikus csoportja, amely a szukcinátot fumaráttá oxidálja; a β-lipid oxidációban a FAD az acil-CoA dehidrogenáz koenzimje.

A FAD riboflavinból képződik; sok oxidoreduktáz, az úgynevezett flavoproteinek, a FAD-ot protetikai csoportként használják az elektrontranszfer reakciókban.

A nukleinsavak elsődleges szerkezete: RNS és DNS nukleotid összetétele, foszfodiészter kötés. Nukleinsavak hidrolízise.

A polinukleotid láncokban a nukleotid egységek egy foszfátcsoporton keresztül kapcsolódnak egymáshoz. A foszfátcsoport két észterkötést képez: az előző nukleotidegység C-3′-jával és a következő nukleotidegységek C-5′-jával (1. ábra). A lánc gerincét váltakozó pentóz és foszfát csoportok alkotják, a heterociklusos bázisok pedig a pentózmaradékokhoz kapcsolódó "oldalsó" csoportok.

A szabad 5'-OH csoporttal rendelkező nukleotidot 5'-terminálisnak, a szabad 3'-OH csoportot tartalmazó nukleotidot 3'-terminálisnak nevezzük.

Rizs. 1. Általános elv a polinukleotid lánc szerkezete

A 2. ábra egy DNS-lánc tetszőleges szakaszának szerkezetét mutatja, amely négy nukleinbázist tartalmaz. Könnyen elképzelhető, hogy négy nukleotid szekvenciájának változtatásával hány kombinációt lehet elérni.

Az RNS-lánc felépítésének elve ugyanaz, mint a DNS-é, két kivétellel: az RNS-ben lévő pentózmaradék D-ribóz, a heterociklusos bázisok halmaza pedig timint helyett uracilt használ.

A nukleinsavak elsődleges szerkezetét a kovalens kötéssel egy folytonos polinukleotid láncba kapcsolt nukleotid egységek sorrendje határozza meg.

Az elsődleges szerkezet megírásának megkönnyítése érdekében számos rövidítés létezik.

Az egyik ilyen a nukleozidok korábban megadott rövidített elnevezéseinek használata. ábrán látható például. A 2 DNS lánc fragmentum felírható d(ApCpGpTp...) vagy d(A-C-G-T...) formában. A d betűt gyakran kihagyják, ha ez nyilvánvaló arról beszélünk a DNS-ről.

7. Az enzim szerkezete.

A DNS-szál szakasz elsődleges szerkezete

A nukleinsavak fontos jellemzője a nukleotid összetétel, vagyis a nukleotid komponensek halmaza és mennyiségi aránya. A nukleotid-összetételt általában a nukleinsavak hidrolitikus hasítási termékeinek tanulmányozásával határozzák meg.

A DNS és az RNS viselkedésében különböznek egymástól lúgos és savas hidrolízis körülményei között.

A DNS ellenáll a lúgos környezetben történő hidrolízisnek. Az RNS könnyen hidrolizálódik enyhe körülmények között lúgos környezetben nukleotidokká, amelyek viszont lúgos környezetben képesek lehasítani a foszforsav-maradékot nukleozidokká. A nukleozidok savas környezetben heterociklusos bázisokká és szénhidrátokká hidrolizálódnak.

A DNS másodlagos szerkezetének fogalma. Nukleinbázisok komplementaritása. Hidrogénkötések komplementer nukleinbázispárokban.

Másodlagos szerkezet alatt azt értjük térszervezés polinukleotid lánc.

A Watson-Crick modell szerint a DNS-molekula két jobb oldali polinukleotid láncból áll. közös tengely hogy kettős hélixet alkossanak. A purin és pirimidin bázisok a hélix belseje felé irányulnak. Között purin bázis hidrogénkötések jönnek létre az egyik lánc és a másik lánc pirimidinbázisa között. Ezek az alapok komplementer párokat alkotnak.

Hidrogénkötések jönnek létre az egyik bázis aminocsoportja és egy másik -NH...O=C- karbonilcsoportja, valamint az -NH...N amid és imin nitrogénatomja között.

Például, ahogy az alábbiakban látható, két hidrogénkötés jön létre az adenin és a timin között, és ezek a bázisok egy komplementer párt alkotnak, pl.

Vagyis az egyik láncban lévő adenin a másik láncban lévő timinnek felel meg. Egy másik komplementer bázispár a guanin és a citozin, amelyek között három hidrogénkötés található.

A komplementer bázisok közötti hidrogénkötések a kettős hélixet stabilizáló kölcsönhatások egyik fajtája. A kettős hélixet alkotó két DNS-szál nem azonos, de komplementerek egymással.

Ez azt jelenti, hogy az elsődleges szerkezet, i.e. az egyik lánc nukleotidszekvenciája határozza meg a második lánc elsődleges szerkezetét (3. ábra).

Rizs. 3. Polinukleotid láncok komplementaritása a DNS kettős hélixben

A láncok komplementaritása és az egységek sorrendje az kémiai alapon legfontosabb funkciója DNS - örökletes információk tárolása és továbbítása.

A DNS-molekula stabilizálásában a hélixen át ható hidrogénkötésekkel együtt fontos szerepet játszanak a szomszédos, térben közeli nitrogénbázisok között a hélix mentén irányított intermolekuláris kölcsönhatások.

Mivel ezek a kölcsönhatások a DNS-molekula nitrogénbázisainak halmozódása mentén irányulnak, ezeket halmozási kölcsönhatásoknak nevezzük. Így a nitrogéntartalmú bázisok egymás közötti kölcsönhatásai megkötik a DNS-molekula kettős hélixét a tengelye mentén és keresztirányban egyaránt.

Az erős halmozási kölcsönhatások mindig megerősítik a hidrogénkötéseket a bázisok között, elősegítve a hélix tömörödését.

Ennek eredményeként a környező oldatból származó vízmolekulák főként a DNS pentóz-foszfát gerincéhez kötődnek, amelynek poláris csoportjai a hélix felszínén helyezkednek el. Ha a halmozási kölcsönhatás gyengül, a hélix belsejébe behatoló vízmolekulák kompetitív kölcsönhatásba lépnek a bázisok poláris csoportjaival, destabilizációt indítanak el, és hozzájárulnak a kettős hélix további széteséséhez. Mindez a DNS másodlagos szerkezetének dinamizmusát jelzi a környező oldat összetevőinek hatására.

4. Az RNS-molekula másodlagos szerkezete

9. Módosított nukleinbázis alapú gyógyszerek (fluorouracil, merkaptopurin): felépítés és hatásmechanizmus.

Mint gyógyszerek az onkológiában a pirimidin és purin sorozat szintetikus származékait alkalmazzák, amelyek szerkezetükben hasonlóak a természetes metabolitokhoz (jelen esetben nukleinbázisokhoz), de nem teljesen azonosak velük, pl.

amelyek antimetabolitok. Például az 5-fluorouracil az uracil és a timin antagonistájaként, a 6-merkaptopurin pedig az adenin antagonistájaként működik.

A metabolitokkal versenyezve különböző szakaszokban megzavarják a nukleinsavak szintézisét a szervezetben.