Deszyfrowanie Nadfn. Mechanizm udziału over i overp w reakcji biochemicznej

Sekcja jest bardzo łatwa w użyciu. W proponowanym polu wystarczy wpisać właściwe słowo, a my podamy Ci listę jego wartości. Chciałbym zauważyć, że nasza strona dostarcza danych z różnych źródeł - słowników encyklopedycznych, objaśniających, słowotwórczych. Tutaj możesz również zapoznać się z przykładami użycia wpisanego słowa.

Odnaleźć

Znaczenie słowa fosforan dinukleotydu nikotynoamidoadeninowego

fosforan dinukleotydu nikotynamidoadeninowego w słowniku krzyżówkowym

Słownik terminów medycznych

fosforan dinukleotydu nikotynamidoadeninowego (NADP)

koenzym wielu oksydoreduktaz pełniący rolę nośnika elektronów i protonów, różniący się od dinukleotydu nikotynamidoadeninowego zawartością jeszcze jednej reszty Kwas fosforowy przyłączony do grupy hydroksylowej jednej z reszt D-rybozy.

Słownik encyklopedyczny, 1998

NIKOTYNAMID Fosforan dinukleozydu adeniny (NADP) jest koenzymem niektórych dehydrogenaz - enzymów katalizujących reakcje redoks w żywych komórkach. NADP przejmuje wodór i elektrony utlenionego związku i przenosi je na inne substancje. Zredukowany NADP (NADP H) jest jednym z głównych produktów reakcji świetlnych fotosyntezy.

Fosforan dinukleotydu nikotynamidoadeninowego

NADP [nukleotyd trifosfopirydynowy (ESRD); przestarzały - koenzym II (Co II), kodohydraza], szeroko rozpowszechniony koenzym w przyrodzie; jak dinukleotyd nikotynoamidoadeninowy występujący we wszystkich typach komórek; bierze udział w reakcjach utleniania ≈ redukcji. Strukturę NADP założył w 1934 r. O. Warburg. Służy jako akceptor wodoru podczas utleniania głównie węglowodanów; w postaci zredukowanej jest donorem wodoru podczas biosyntezy Kwasy tłuszczowe. W chloroplastach komórki roślinne NADP jest redukowany w lekkich reakcjach fotosyntezy, a następnie dostarcza wodór do syntezy węglowodanów w reakcjach ciemnych. Zobacz utlenianie biologiczne .

Wikipedii

Fosforan dinukleotydu nikotynamidoadeninowego

Fosforan dinukleotydu nikotynamidoadeninowego(NADP, NADP) jest koenzymem szeroko rozpowszechnionym w przyrodzie niektórych dehydrogenaz - enzymów katalizujących reakcje redoks w żywych komórkach. NADP przejmuje wodór i elektrony utlenionego związku i przekazuje je innym substancjom. W chloroplastach komórek roślinnych NADP ulega redukcji podczas lekkich reakcji fotosyntezy, a następnie dostarcza wodór do syntezy węglowodanów podczas ciemnych reakcji. NADP, koenzym, który różni się od NAD zawartością innej reszty kwasu fosforowego przyłączonej do grupy hydroksylowej jednej z reszt D-rybozy, występuje we wszystkich typach komórek.

Kwas adenozynotrójfosforowy (ATP) - uniwersalne źródło i główny akumulator energii w żywych komórkach. ATP występuje we wszystkich komórkach roślinnych i zwierzęcych. Ilość ATP wynosi średnio 0,04% (surowej masy komórki), największa liczba ATP (0,2-0,5%) znajduje się w mięśnie szkieletowe. W komórce cząsteczka ATP jest zużywana w ciągu jednej minuty po jej utworzeniu. U ludzi ilość ATP równa masie ciała jest tworzona i niszczona co 24 godziny..

ATP jest mononukleotydem składającym się z zasady azotowej (adeniny), rybozy i trzech reszt kwasu fosforowego. Ponieważ ATP zawiera nie jedną, ale trzy reszty kwasu fosforowego, należy do trifosforan rybonukleozydu.

Do większości prac zachodzących w komórkach wykorzystywana jest energia hydrolizy ATP. W tym samym czasie, gdy końcowa reszta kwasu fosforowego jest odszczepiana, ATP przechodzi do ADP (kwas adenozynodifosforowy), gdy druga reszta kwasu fosforowego jest odcinana, do AMP (kwas adenozynomonofosforowy). Wydajność energii swobodnej z eliminacji zarówno końcowych, jak i drugich reszt kwasu fosforowego wynosi około 30,6 kJ/mol. Odszczepieniu trzeciej grupy fosforanowej towarzyszy uwolnienie zaledwie 13,8 kJ/mol. Nazywa się wiązania między końcową a drugą, drugą i pierwszą resztą kwasu fosforowego makroergiczny(wysokiej energii).

Rezerwy ATP są stale uzupełniane. W komórkach wszystkich organizmów w procesie zachodzi synteza ATP fosforylacja, tj. dodatek kwasu fosforowego do ADP. Fosforylacja zachodzi z różną intensywnością podczas oddychania (mitochondria), glikolizy (cytoplazma), fotosyntezy (chloroplasty).

ATP jest głównym łącznikiem między procesami, którym towarzyszy uwalnianie i gromadzenie energii, a procesami wymagającymi energii. Ponadto ATP wraz z innymi trifosforanami rybonukleozydów (GTP, CTP, UTP) jest substratem do syntezy RNA.

Oprócz ATP istnieją inne cząsteczki z wiązaniami makroergicznymi - UTP (kwas urydynotrifosforowy), GTP (kwas guanozynotrifosforowy), CTP (kwas cytydynotrifosforowy), których energia jest wykorzystywana do biosyntezy białek (GTP), polisacharydy (UTP ), fosfolipidy (CTP). Ale wszystkie z nich powstają dzięki energii ATP.

Oprócz mononukleotydów ważna rola w reakcjach metabolicznych odgrywają dinukleotydy (NAD+, NADP+, FAD), należące do grupy koenzymów (cząsteczek organicznych, które pozostają w kontakcie z enzymem tylko podczas reakcji). NAD+ (dinukleotyd nikotynoamidoadeninowy), NADP+ (fosforan dinukleotydu nikotynamidoadeninowego) - dinukleotydy zawierające dwie zasady azotowe - adeninę i amid kwas nikotynowy- pochodna witaminy PP), dwie reszty rybozy i dwie reszty kwasu fosforowego (Rys. .). Jeśli ATP jest uniwersalnym źródłem energii, to NAD+ i NADP+ są uniwersalnymi akceptorami, i ich przywrócone formy - NADH oraz NADPH – dawców uniwersalnych równoważniki redukcyjne (dwa elektrony i jeden proton). Atom azotu, który jest częścią reszty amidowej kwasu nikotynowego, jest czterowartościowy i ma ładunek dodatni ( NAD +). Ta zasada azotowa łatwo przyłącza dwa elektrony i jeden proton (czyli ulega redukcji) w tych reakcjach, w których przy udziale enzymów dehydrogenazy odrywają się od podłoża dwa atomy wodoru (drugi proton przechodzi do roztworu):

Substrat-H 2 + NAD + substrat + NADH + H +

W reakcje zwrotne enzymy, utleniacze NADH lub NADPH, przywracają substraty poprzez przyłączenie do nich atomów wodoru (drugi proton pochodzi z roztworu).

FAD – dinukleotyd flawinoadeninowy- pochodna witaminy B 2 (ryboflawina) jest również kofaktorem dehydrogenaz, ale CHWILOWA MODA przyłącza dwa protony i dwa elektrony, wracając do FADN 2.

Funkcje biochemiczne

Transport jonów wodorkowych H– (atom wodoru i elektron) w reakcjach redoks

Dzięki przenoszeniu jonu wodorkowego witamina spełnia następujące zadania:

1. Metabolizm białek, tłuszczów i węglowodanów. Ponieważ NAD i NADP służą jako koenzymy dla większości dehydrogenaz, biorą udział w reakcjach

• w syntezie i utlenianiu kwasów tłuszczowych,
• w syntezie cholesterolu
• metabolizm kwasu glutaminowego i innych aminokwasów,
• metabolizm węglowodanów: szlak pentozofosforanowy, glikoliza,
• oksydacyjna dekarboksylacja kwas pirogronowy,
• cykl kwasu trikarboksylowego.

2. NADH występuje regulacyjny pełni funkcję, ponieważ jest inhibitorem niektórych reakcji utleniania, na przykład w cyklu kwasów trójkarboksylowych.

3. Ochrona informacji dziedzicznej– NAD jest substratem poli-ADP-rybozylacji w procesie sieciowania pęknięć chromosomów i naprawy DNA, co spowalnia martwicę i apoptozę komórek.

4. Obrona od wolne rodniki – NADPH jest niezbędnym składnikiem systemu antyoksydacyjnego komórki.

5. NADPH bierze udział w reakcjach resyntezy kwasu tetrahydrofoliowego z kwasu dihydrofoliowego, np. po syntezie monofosforanu tymidylu.

hipowitaminoza

Przyczyna

Niedobory żywieniowe niacyny i tryptofanu. Zespół Hartnupa.

Obraz kliniczny

Objawia się chorobą pelagra (wł. pelle agra - szorstka skóra). Pojawia się jako syndrom trzech D:

• demencja(nerwowy i zaburzenia psychiczne, demencja)
• zapalenie skóry(fotodermatoza),
• biegunka(osłabienie, niestrawność, utrata apetytu).

Nieleczona choroba jest śmiertelna. U dzieci z hipowitaminozą obserwuje się opóźnienie wzrostu, utratę masy ciała i niedokrwistość.

Antywitaminy

Ftivazide, Tubazid, Niazid to leki stosowane w leczeniu gruźlicy.

Formy dawkowania

Nikotynamid i kwas nikotynowy.

Witamina B5 (kwas pantotenowy)

Źródła

Każdy produkty żywieniowe, zwłaszcza rośliny strączkowe, drożdże, produkty pochodzenia zwierzęcego.

dzienne zapotrzebowanie

Struktura

Witamina istnieje tylko w formie Kwas pantotenowy, zawiera β-alaninę i kwas pantonowy (2,4-dihydroksy-3,3-dimetylomasłowy).

>

Struktura kwasu pantotenowego

Jego formy koenzymu to koenzym A(koenzym A, HS-CoA) i 4-fosfopantetheina.

Struktura formy koenzymu witaminy B5 - koenzymu A

Funkcje biochemiczne

Koenzymowa forma witaminy koenzym A nie jest mocno związany z żadnym enzymem, porusza się pomiędzy różne enzymy, dostarczanie transfer acylowy(w tym acetyl) grupy:

• w reakcjach energetycznego utleniania rodników glukozy i aminokwasów, np. w pracy enzymów dehydrogenazy pirogronianowej, dehydrogenazy α-ketoglutaranu w cyklu kwasu trójkarboksylowego),
• jako nośnik grup acylowych w utlenianiu kwasów tłuszczowych oraz w reakcjach syntezy kwasów tłuszczowych
• w reakcjach syntezy acetylocholiny i glikozaminoglikanów, powstawanie kwasu hipurowego i kwasów żółciowych.

hipowitaminoza

Przyczyna

Niedobór składników odżywczych.

Obraz kliniczny

Pojawia się w formularzu ból stóp(erytromelalgia) - uszkodzenie małych tętnic dystalnych części kończyny dolne, objawem jest pieczenie w stopach. W doświadczeniu siwienie włosów, zmiany skórne i żołądkowo-jelitowe, dysfunkcje system nerwowy dystrofia nadnerczy, stłuszczenie wątroby, apatia, depresja, słabe mięśnie, drgawki.

Ale ponieważ witamina znajduje się we wszystkich produktach spożywczych, hipowitaminoza jest bardzo rzadka.

Formy dawkowania

pantotenian wapnia, koenzym A.

Witamina B6 (pirydoksyna, przeciw zapaleniu skóry)

Źródła

Witamina ta jest bogata w zboża, rośliny strączkowe, drożdże, wątrobę, nerki, mięso, a także jest syntetyzowana przez bakterie jelitowe.

dzienne zapotrzebowanie

Struktura

Witamina występuje w postaci pirydoksyny. Jego koenzymami są fosforan pirydoksalu i fosforan pirydoksaminy.

Powiązana informacja:

Wyszukiwanie w witrynie:

Wzór strukturalny substancji

Co to jest wzór strukturalny

Ma dwie odmiany: planarną (2D) i przestrzenną (3D) (ryc. 1).

Struktura utlenionych form NAD i NADP

Wiązania wewnątrzcząsteczkowe w reprezentacji wzoru strukturalnego są zwykle oznaczane kreskami (pociągnięciami).

Ryż. 1. Formuła strukturalna alkohol etylowy: a) płaski; b) przestrzenny.

płaski wzory strukturalne można przedstawiać na różne sposoby.

Przydziel brief formuła graficzna, w którym nie wskazano wiązań atomów z wodorem:

CH3-CH2-OH(etanol);

szkieletowa formuła graficzna, która jest najczęściej używana przy przedstawianiu konstrukcji związki organiczne, nie tylko nie wskazuje wiązań węgla z wodorem, ale także nie wskazuje wiązań łączących atomy węgla ze sobą i innymi atomami:

w przypadku związków organicznych szeregu aromatycznego stosuje się specjalne wzory strukturalne, które przedstawiają pierścień benzenowy w postaci sześciokąta:

Przykłady rozwiązywania problemów

Kwas adenozynotrójfosforowy (ATP) - uniwersalne źródło i główny akumulator energii w żywych komórkach. ATP występuje we wszystkich komórkach roślinnych i zwierzęcych. Ilość ATP wynosi średnio 0,04% (surowej masy komórki), najwięcej ATP (0,2-0,5%) znajduje się w mięśniach szkieletowych.

W komórce cząsteczka ATP jest zużywana w ciągu jednej minuty po jej utworzeniu. U ludzi ilość ATP równa masie ciała jest tworzona i niszczona co 24 godziny..

ATP jest mononukleotydem składającym się z zasady azotowej (adeniny), rybozy i trzech reszt kwasu fosforowego. Ponieważ ATP zawiera nie jedną, ale trzy reszty kwasu fosforowego, należy do trifosforan rybonukleozydu.

Do większości prac zachodzących w komórkach wykorzystywana jest energia hydrolizy ATP.

W tym samym czasie, gdy końcowa reszta kwasu fosforowego jest odszczepiana, ATP przechodzi do ADP (kwas adenozynodifosforowy), gdy druga reszta kwasu fosforowego jest odcinana, do AMP (kwas adenozynomonofosforowy).

Wydajność energii swobodnej z eliminacji zarówno końcowych, jak i drugich reszt kwasu fosforowego wynosi około 30,6 kJ/mol. Odszczepieniu trzeciej grupy fosforanowej towarzyszy uwolnienie zaledwie 13,8 kJ/mol.

Nazywa się wiązania między końcową a drugą, drugą i pierwszą resztą kwasu fosforowego makroergiczny(wysokiej energii).

Rezerwy ATP są stale uzupełniane.

funkcje biologiczne.

W komórkach wszystkich organizmów w procesie zachodzi synteza ATP fosforylacja, tj. dodatek kwasu fosforowego do ADP. Fosforylacja zachodzi z różną intensywnością podczas oddychania (mitochondria), glikolizy (cytoplazma), fotosyntezy (chloroplasty).

ATP jest głównym łącznikiem między procesami, którym towarzyszy uwalnianie i gromadzenie energii, a procesami wymagającymi energii.

Ponadto ATP wraz z innymi trifosforanami rybonukleozydów (GTP, CTP, UTP) jest substratem do syntezy RNA.

Oprócz ATP istnieją inne cząsteczki z wiązaniami makroergicznymi - UTP (kwas urydynotrifosforowy), GTP (kwas guanozynotrifosforowy), CTP (kwas cytydynotrifosforowy), których energia jest wykorzystywana do biosyntezy białek (GTP), polisacharydy (UTP ), fosfolipidy (CTP). Ale wszystkie z nich powstają dzięki energii ATP.

Oprócz mononukleotydów ważną rolę w reakcjach metabolicznych odgrywają dinukleotydy (NAD+, NADP+, FAD), które należą do grupy koenzymów (cząsteczek organicznych, które pozostają w kontakcie z enzymem tylko podczas reakcji).

NAD+ (dinukleotyd nikotynoamidoadeninowy), NADP+ (fosforan dinukleotydu nikotynoamidoadeninowego) to dinukleotydy zawierające dwie zasady azotowe – adeninę i amid kwasu nikotynowego – pochodną witaminy PP), dwie reszty rybozy i dwie reszty kwasu fosforowego (ryc.). Jeśli ATP jest uniwersalnym źródłem energii, to NAD+ i NADP+ są uniwersalnymi akceptorami, i ich przywrócone formy - NADH oraz NADPH – dawców uniwersalnych równoważniki redukcyjne (dwa elektrony i jeden proton).

Atom azotu, który jest częścią reszty amidowej kwasu nikotynowego, jest czterowartościowy i ma ładunek dodatni ( NAD+). Ta zasada azotowa łatwo przyjmuje dwa elektrony i jeden proton (tj.

jest przywracany) w tych reakcjach, w których przy udziale enzymów dehydrogenazy odrywane są od substratu dwa atomy wodoru (drugi proton przechodzi do roztworu):

Substrat-H2 + NAD+ Substrat + NADH + H+

W reakcjach odwrotnych enzymy utleniające NADH lub NADPH, przywracają substraty poprzez przyłączenie do nich atomów wodoru (drugi proton pochodzi z roztworu).

FAD – dinukleotyd flawinoadeninowy- pochodna witaminy B2 (ryboflawina) jest także kofaktorem dehydrogenaz, ale CHWILOWA MODA przyłącza dwa protony i dwa elektrony, wracając do FADH2.

⇐ Poprzedni1234567

Cyklofosforany nukleozydów (cAMP i cGMP) jako wtórne mediatory w regulacji metabolizmu komórkowego.

Cyklofosforany nukleozydów to nukleotydy, w których jedna cząsteczka kwasu fosforowego jednocześnie estryfikuje dwie grupy hydroksylowe reszty węglowodanowej.

Prawie wszystkie komórki zawierają dwa cyklofosforany nukleozydów, adenozyno-3',5'-cyklofosforan (cAMP) i guanozyno-3',5'-cyklofosforan (cGMP). Oni są drugorzędni pośrednicy(posłańcy) w przekazywaniu sygnału hormonalnego do komórki.

6. Budowa dinukleotydów: FAD, NAD+, jego fosforan NADP+.

Ich udział w reakcjach redoks.

Najważniejszymi przedstawicielami tej grupy związków są dinukleotyd nikotynamidoadeninowy (NAD lub w literaturze rosyjskiej NAD) oraz jego fosforan (NADP lub NADP). Związki te odgrywają ważną rolę jako koenzymy w wielu reakcjach redoks.

W związku z tym mogą występować zarówno w postaci utlenionej (NAD+, NADP+), jak i zredukowanej (NADH, NADPH).

Strukturalnym fragmentem NAD+ i NADP+ jest reszta nikotynamidu w postaci kationu pirydyniowego. W składzie NADH i NADPH fragment ten jest przekształcany w resztę 1,4-dihydropirydyny.

Podczas odwodornienia biologicznego substrat traci dwa atomy wodoru, tj.

dwa protony i dwa elektrony (2H+, 2e) lub proton i jon wodorkowy (H+ i H-). Koenzym NAD+ jest zwykle uważany za akceptor jonu wodorkowego H- (choć nie ustalono ostatecznie, czy przeniesienie atomu wodoru do tego koenzymu następuje jednocześnie z przeniesieniem elektronu, czy te procesy przebiegają oddzielnie).

W wyniku redukcji przez dodanie jonu wodorkowego do NAD+ pierścień pirydyniowy przekształca się we fragment 1,4-dihydropirydyny.

Ten proces jest odwracalny.

W reakcji utleniania aromatyczny pierścień pirydyny przekształca się w niearomatyczny pierścień 1,4-dihydropirydyny. Ze względu na utratę aromatyczności energia NADH wzrasta w porównaniu z NAD+. W ten sposób NADH magazynuje energię, która jest następnie wykorzystywana w innych procesy biochemiczne wymagające kosztów energii.

Typowymi przykładami reakcji biochemicznych z udziałem NAD+ są utlenianie grup alkoholowych do grup aldehydowych (np. konwersja etanolu do etanal), a przy udziale NADH redukcja grup karbonylowych do grup alkoholowych (konwersja kwasu pirogronowego do kwas mlekowy).

Reakcja utleniania etanolu z udziałem koenzymu NAD+:

Podczas utleniania podłoże traci dwa atomy wodoru, tj.

dwa protony i dwa elektrony. Koenzym NAD +, po otrzymaniu dwóch elektronów i protonu, jest redukowany do NADH, podczas gdy aromatyczność jest naruszona. Ta reakcja jest odwracalna.

Kiedy forma utleniona koenzymu przechodzi w formę zredukowaną, następuje kumulacja energii uwolnionej podczas utleniania substratu. Energia zgromadzona przez zredukowaną formę jest następnie wydawana na inne procesy endergoniczne z udziałem tych koenzymów.

FAD – dinukleotyd flawinoadeninowy- koenzym biorący udział w wielu biochemicznych procesach redoks.

FAD występuje w dwóch formach – utlenionej i zredukowanej, jego biochemiczną funkcją jest z reguły przechodzenie między tymi formami.

FAD można zredukować do FADH2, akceptując dwa atomy wodoru.

Cząsteczka FADH2 jest nośnikiem energii, a zredukowany koenzym może być użyty jako substrat w reakcji fosforylacji oksydacyjnej w mitochondriach.

Cząsteczka FADH2 jest utleniana do FAD, z uwolnieniem energii równoważnej (magazynowanej w postaci) dwóm molom ATP.

Głównym źródłem zmniejszonego FAD u eukariontów jest cykl Krebsa i β-oksydacja lipidów. W cyklu Krebsa FAD jest grupą prostetyczną enzymu dehydrogenazy bursztynianowej, która utlenia bursztynian do fumaranu; w utlenianiu β-lipidów FAD jest koenzymem dehydrogenazy acylo-CoA.

FAD powstaje z ryboflawiny, wiele oksydoreduktaz zwanych flawoproteinami wykorzystuje FAD jako grupę prostetyczną w reakcjach przenoszenia elektronów, aby wykonywać swoją pracę.

Budowa pierwszorzędowa kwasów nukleinowych: budowa nukleotydów RNA i DNA, wiązanie fosfodiestrowe. Hydroliza kwasów nukleinowych.

W łańcuchach polinukleotydowych jednostki nukleotydowe są połączone przez grupę fosforanową. Grupa fosforanowa tworzy dwa wiązania estrowe: z C-3' poprzedniej i C-5' kolejnych jednostek nukleotydowych (ryc. 1). Szkielet łańcucha składa się z naprzemiennych reszt pentozowych i fosforanowych, a zasady heterocykliczne to grupy „wiszące” przyłączone do reszt pentozowych.

Nukleotyd z wolną grupą 5'-OH nazywany jest 5'-końcem, a nukleotyd z wolną grupą 3'-OH nazywany jest 3'-końcem.

Ryż. jeden. Ogólna zasada struktury łańcucha polinukleotydowego

Rycina 2 przedstawia strukturę dowolnego odcinka łańcucha DNA, który zawiera cztery zasady nukleinowe. Łatwo sobie wyobrazić, ile kombinacji można uzyskać, zmieniając sekwencję czterech reszt nukleotydowych.

Zasada budowy łańcucha RNA jest taka sama jak w przypadku DNA, z dwoma wyjątkami: D-ryboza służy jako reszta pentozowa w RNA, a nie tymina, ale uracyl jest używany w zestawie zasad heterocyklicznych.

Pierwszorzędowa struktura kwasów nukleinowych jest określona przez sekwencję jednostek nukleotydowych połączonych wiązaniami kowalencyjnymi w ciągły łańcuch polinukleotydowy.

Dla wygody pisania struktury podstawowej istnieje kilka sposobów skrótów.

Jednym z nich jest użycie podanych wcześniej skróconych nazw nukleozydów. Na przykład pokazany na ryc. 2 fragment nici DNA można zapisać jako d(ApCpGpTp…) lub d(A-C-G-T…). Często litera d jest pomijana, jeśli jest to oczywiste rozmawiamy o DNA.

7. Budowa enzymu.

Pierwszorzędowa struktura segmentu łańcucha DNA

Ważną cechą kwasów nukleinowych jest skład nukleotydów, tj. zestaw i stosunek ilościowy składników nukleotydów. Skład nukleotydów ustala się z reguły poprzez badanie produktów hydrolitycznego rozszczepienia kwasów nukleinowych.

DNA i RNA różnią się zachowaniem w warunkach hydrolizy alkalicznej i kwasowej.

DNA jest odporne na hydrolizę w środowisku alkalicznym. RNA łatwo ulega hydrolizie łagodne warunki w środowisku alkalicznym do nukleotydów, które z kolei są zdolne do odszczepiania reszty kwasu fosforowego w środowisku alkalicznym, tworząc nukleozydy. Nukleozydy w środowisku kwaśnym ulegają hydrolizie do heterocyklicznych zasad i węglowodanów.

Pojęcie struktury drugorzędowej DNA. Komplementarność zasad nukleinowych. Wiązania wodorowe w komplementarnych parach zasad nukleinowych.

Przez strukturę drugorzędową rozumie się organizacja przestrzennałańcuch polinukleotydowy.

Zgodnie z modelem Watsona-Cricka cząsteczka DNA składa się z dwóch łańcuchów polinukleotydowych, prawoskrętnych wokół wspólna oś tworząc podwójną helisę. Zasady purynowe i pirymidynowe są skierowane do wnętrza helisy. pomiędzy zasada purynowa jeden łańcuch i zasada pirymidynowa drugiego łańcucha tworzą wiązania wodorowe. Zasady te tworzą komplementarne pary.

Wiązania wodorowe powstają między grupą aminową jednej zasady a grupą karbonylową drugiej -NH…O=C-, a także między atomami azotu amidowego i iminowego -NH…N.

Na przykład, jak pokazano poniżej, dwa wiązania wodorowe tworzą się między adeniną i tyminą, a zasady te tworzą komplementarną parę, tj.

e. adenina w jednym łańcuchu będzie odpowiadać tyminie w drugim łańcuchu. Kolejną parą komplementarnych zasad jest guanina i cytozyna, pomiędzy którymi występują trzy wiązania wodorowe.

Wiązania wodorowe między komplementarnymi zasadami są jednym z rodzajów oddziaływań stabilizujących podwójną helisę. Dwie nici DNA, które tworzą podwójną helisę, nie są identyczne, ale wzajemnie się uzupełniają.

Oznacza to, że struktura pierwotna, tj. sekwencja nukleotydów jednej nici determinuje pierwszorzędową strukturę drugiej nici (ryc. 3).

Ryż. 3. Komplementarność łańcuchów polinukleotydowych w podwójnej helisie DNA

Komplementarność łańcuchów i kolejność powiązań są podstawa chemiczna niezbędna funkcja DNA - przechowywanie i przekazywanie informacji dziedzicznych.

W stabilizacji cząsteczki DNA, obok wiązań wodorowych działających w poprzek helisy, ważną rolę odgrywają oddziaływania międzycząsteczkowe skierowane wzdłuż helisy między sąsiednimi, bliskimi przestrzennie zasadami azotowymi.

Ponieważ te interakcje są skierowane wzdłuż stosu zasad azotowych cząsteczki DNA, nazywane są interakcjami układania. Tak więc wzajemne oddziaływania zasad azotowych łączą podwójną helisę cząsteczki DNA zarówno wzdłuż, jak i w poprzek jej osi.

Silna interakcja układania zawsze wzmacnia wiązania wodorowe między zasadami, przyczyniając się do zagęszczenia helisy.

W rezultacie cząsteczki wody z otaczającego roztworu wiążą się głównie ze szkieletem pentozofosforanowym DNA, którego grupy polarne znajdują się na powierzchni helisy. Gdy oddziaływanie układania jest osłabione, cząsteczki wody, wnikając do wnętrza helisy, oddziałują konkurencyjnie z polarnymi grupami zasad, inicjują destabilizację i przyczyniają się do dalszego rozpadu podwójnej helisy. Wszystko to świadczy o dynamice drugorzędowej struktury DNA pod wpływem składników otaczającego roztworu.

4. Struktura drugorzędowa cząsteczki RNA

9. Leki oparte na modyfikowanych zasadach nukleinowych (fluorouracyl, merkaptopuryna): budowa i mechanizm działania.

Jak leki w onkologii stosuje się syntetyczne pochodne z serii pirymidyn i puryn, które swoją budową przypominają naturalne metabolity (w tym przypadku zasad nukleinowych), ale nie są z nimi całkowicie identyczne, tj.

są antymetabolitami. Na przykład 5-fluorouracyl działa jako antagonista uracylu i tyminy, 6-merkaptopuryna - adenina.

Konkurując z metabolitami, zaburzają syntezę kwasów nukleinowych w organizmie na różnych etapach.