Биологическая роль ДНК и РНК
Содержание Гетероциклы с конденсированной системой ядер Пуриновые основания: Нуклеозиды Нуклеотиды Нуклеиновые кислоты Структура РНК: Структура ДНК: Биологическая роль ДНК и РНК Список использованной литературы
Гетероциклы с конденсированной системой ядер
Сюда относятся следующие соединения: 1. Индол СН Ядро индола состоит из ароматического ядра, сконденсированного с пиррольным ядром. СН НС С СН
НС С СН СН NH 2. Скатол - производная индола СН Скатол и индол содержатся в организме животных. Образуются при гниении , при пищеварении и обладают неприятным запахом, при их окислении образуется индоксил и скатоксил:
СН НС С С – СН3
НС С СН СН NH СН НС С С – ОН - Индоксил НС С СН СН NH
СН НС С С – СН3 - Скатоксил НС С С – ОН СН NH
Ядро индоксила входит в состав красителей типа индиго. Пурин – состоит из конденсированных гетероциклов: пиримидина и имидазола. Пурин это слабое основание, устойчивое к действию окислителей, хорошо растворимое в воде. Сам пурин биологического значения не имеет, имеют окси и аминопроизводные урина, так называемые пуриновые основания. Они входят в состав нуклеотидов и нуклеиновых кислот.
СН N С N
НС С СН N NH
Пуриновые основания:
1. Аденин – 6 –аминопурин 2. Гуанин – 2 – амино- 6- оксипурин 3. Гипоксантин – 6 – оксипурин – проводит окисление аденина 4. Ксантин – 2,6 –диоксипурин – проводит окисление гуанина. 5. Мочевая кислота – 2,6,8 –триоксипурин Мочевая кислота является конечным продуктом обмена пуриновых оснований в живых организмах и выводится из организма с мочой. В почве мочевая кислота разлагается с образованием NH3. У животных и человека при нарушении обмена веществ мочевая кислота откладывается в суставах и возникает болезнь подагра. Пуриновые основания также существуют в двух формах: енольная и кетонная, то есть обладают кето-енольной таутомерией. Аденин Аденин С – NH2 C = NH N С N HN C N
НС С СН HC C CH N NH N NH Енольная форма Кетонная форма
Гуанин С – ОH C = O N С N HN C N
NH2 – C С СН NH2 – C C CH N NH N NH Енольная форма Кетонная форма Гипоксантин
С – OH C = O N С N HN C N
НС С СН HC C CH N NH N NH Енольная форма Кетонная форма Ксантин С – ОH C = O N С N HN C N
HO – C С СН O = C C CH N NH NH NH Енольная форма Кетонная форма Мочевая кислота С – ОH C = O N С N HN C NН
HO – C С С – ОН O = C C C = О N NH NH NH Енольная форма Кетонная форма Нуклеозиды
Это соединения, состоящие из пуриновых или пиримидиновых оснований (основания берутся в кетонной форме), связанных с рибозой или дезоксирибозой ( форма β,d- фурановая). Азотистые основания связаны с гликозидным гидроксилом рибозы или дезоксирибозы через атом азота в положении 9 пуринового кольца и а положении 3 пиримидинового кольца. Эти соединения в дальнейшем образуют нуклеотиды. Название нуклеозида складывается из названия соответствующего основания, с окончание «зин». Нуклеозид, в который входит аденин, называется аденозином, гуанин - гуанозином. Если нуклеозид содержит цитозин, он называется – цитидином, урацил – уридином, если тимин – тимидином. Если в нуклеозид входит дезоксирибоза, то к названию добавляется приставка «дезокси», например, дезоксиаденозин и тд. Напишем реакцию образования нуклеозида из аденина и рибозы:
С – NH2 C – NH2 N С N N C N
НС С СН - НОН HC C CH N NH N N + СН2ОН О ОН CH2OH O С Н Н С C H H C Н С С Н H C C H ОН ОН OH OH β-d-рибофураноза аденозин
Образование нуклеозида из цитозина и дезоксирибозы:
С – NH2 C – NH2 N CH N CH
O = C CH - HOH O = C CH N N + CH2OH O OH CH2OH O C H H C C H H C H C C H H C C H OH H OH H дезоксицитидин Нуклеотиды
Это соединения нуклеозида с фосфорной кислотой. В состав нуклеотида может входить один, два и три остатка фосфорной кислоты. Нуклеотид, содержащий рибозу, называется рибонуклеотид, а содержащий дезоксирибозу – дезоксирибонуклеотид. Если нуклеотид имеет один остаток фосфорной кислоты, то есть является мононуклеотидом, то такие соединения называются кислотами и называют их в зависимости от названия основания. Если в их состав входит основание: Аденин – адениловая кислота, Гуанин – гуаниловая кислота, Урацил – уридиловая кислота, Тимин – тимидиловая кислота, Цитозин – цитидиловая кислота. Если в нуклеотид входит дезоксирибоза, то к этим названиям добавляется приставка «дезокси», например, дезоксиадениловая кислота, дезоксигуаниловая кислота и тд. Нуклеотиды с двумя и тремя остатками фосфорной кислоты называется тремя заглавными буквами: первая буква – название основания, вторая буква – число остатков фосфорной кислоты, третья буква – фосфорная кислота. Например, АДФ: А- аденозин, Д – ди(два), Ф – фосфат, то есть аденозиндифосфат; АТф – А- аденозин, Т – три, Ф – фосфат , то есть аденозинтрифосфат. Ди и три нуклеотиды являются аккумуляторами химической энергии в организме. В молекулах этих нуклеотидов остатки фосфорной кислоты вязаны между собой макроэргическими связями. Обозначаются макроэргические связи так – ~. При отщеплении остатка фосфорной кислоты от этих нуклеотидов выделяется большое количество энергии, за сет расщепления макроэргических связей 34-46кДж/моль (обычная связь дает 8-12 кДж/моль). Важнейшими источниками энергии в организме являются АДФ и АТФ. Строение АТФ: C – NH2 N C N
HC C CH N N O O O HO – P ~ O – P ~ O – P ~ O – H2C O OH OH OH C H H C H C C H OH OH Аденозин Адениловая кислота АДФ АТФ
При дефосфорилировании АТФ образуется АДФ (и АМФ). Дефосфорилирование АТФ сопровождается освобождением энергии, которая используется в клетках для различных процессов синтеза и других видов работ. В свою очередь АДФ за счет энергии, освобождающейся при окислении органических веществ, фосфорилириуется в АТФ. В клетках организма постоянно происходит процесс фосфорилирования АТФ и фосфорилирования АДФ и АМФ. Подобным образом происходит фосфорилирование и других нуклеотидов. Все эти соединения в организме играют важную роль в обмене веществ и энергии, и, в частности, в биосинтезе липидов и углеводов.
Нуклеиновые кислоты
Это высокомолекулярные полимеры, мономерами которых являются мононуклеотиды, то есть в состав нуклеиновых кислот в виде отельных звеньев входят нуклеотиды с одним остатком фосфорной кислоты. Число нуклеотидных звеньев достигает у них десятков и сотен тысяч. Нуклеиновые кислоты делятся на два вида: рибонуклеиновые кислоты – РНК (в их состав входит рибоза); дезоксирибонуклеиновые кислоты – ДНК (в их состав входит дезоксирибоза). Отличаются они и по содержанию азотистых оснований. В состав РНК входят: аденин, гуанин, цитозин и урацил. В состав ДНК входят: аденин, гуанин, цитозин и тимин. Все нуклеиновые кислоты построены однотипно, а именно: первое нуклеотидное звено связано с вторым, второе с третьим, третье с четвертым и так далее; через кислород от фосфорной кислоты, то есть через фосфорноэфирную связь между 3 углеродным атомом пентозы одного мононуклеотида и пятым углеродным атомом пентозы соседнего нуклеотида. ДНК является носителем генетической информации. РНК - является переносчиком информации между синтезирующимися белками.
Структура РНК С = O HN CH O =C CH У N –O – H2C O C – NH2 C H H C N N H C C H HC CH А O OH N N HO – P ~ O – H2C O C = O O C H H C HN CH H C C H C CH У O OH O N HO – P ~O – H2C O C = O O C H H C N N H C C H NH2 –C CH Г O OH N N HO – P ~ O – H2C O C – NH2
2019-10-11 |
153 |
Обсуждений (0) |
|
5.00
из
|
|
Обсуждение в статье: Биологическая роль ДНК и РНК |
Обсуждений еще не было, будьте первым... ↓↓↓ |
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку...
Система поиска информации
Мобильная версия сайта
Удобная навигация
Нет шокирующей рекламы