лекция 10 общая биохимия

1.

Лекция 10
Нуклеиновые кислоты
Нуклеотиды, их строение и роль
Синтез нуклеотидов

2.

Мишер (Miescher) Иоган Фридрих (1844-1895),
швейцарский врач.
В 1896 году из ядер лейкоцитов выделил вещество,
названное им нуклеином, и установил его кислотные
свойства.
НУКЛЕИНОВЫЕ – потому что из ядер (nucleus).
КИСЛОТЫ – так как имеют кислые свойства
(из-за множества остатков фосфорной кислоты)

3.

У живых организмов есть
• ДНК – дезоксирибонуклеиновые кислоты
• РНК –
рибонуклеиновые кислоты
Нуклеиновые кислоты состоят из нуклеотидов

4.

Строение нуклеотидов

5.

Азотистые основания
имеют в основе структуры
двух типов:

6.

Пуриновые
Пиримидиновые
Формулы основных (мажорных) азотистых оснований,
входящих в нуклеиновые кислоты

7.

8.

Азотистые основания соединены с пентозами через
N-гликозидную связь - получаются нуклеозиды

9.

Минорные азотистые основания (нуклеозиды)
выучить

10.

Нуклеозиды соединяются с фосфорной кислотой получаются нуклеотиды
Диссоциация фосфорной кислоты:
за счет этого у нуклеиновых кислот
получается отрицательный заряд

11.

Фосфорная группа может присоединяться к сахару
к 5’ или 3’ атому углерода

12.

Нуклеотиды
Нуклеозиды

13.

(Ade)
(A)
(AMФ, фА)

14.

Нуклеозид моно-, ди- и трифосфаты (АМФ, АДФ, АТФ)

15.

Виды нуклеотидов
• Нуклеотидмонофосфаты (один остаток фосфорной кислоты)
(АМФ, ГМФ, ЦМФ, УМФ).
• Нуклеотиддифосфаты (два остатка фосфорной кислоты)
(АДФ, ГДФ, ЦДФ, УДФ).
• Нуклеотидтрифосфаты (три остатка фосфорной кислоты)
(АТФ, ГТФ, ЦТФ, УТФ).
Рибонуклеотиды
АМФ, ГМФ, ЦМФ, УМФ
АДФ, ГДФ, ЦДФ, УДФ
АТФ, ГТФ, ЦТФ, УТФ
Дезоксирибонуклеотиды
дАМФ, дГМФ, дЦМФ, ТМФ
дАДФ, дГДФ, дЦДФ, ТДФ
дАТФ, дГТФ, дЦТФ, ТТФ
И это еще не все…..

16.

Номенклатура нуклеотидов - СМ МЕТОДИЧКУ
Азотистое
основание
Рибонуклеозид и
дезоксирибо-нуклеозид
Нуклеотид
аденин
аденозин,
дезоксиаденозин
АМФ - аденилат,
дАМФ -дезоксиаденилат
гуанин
гуанозин ....
ГМФ - гуанилат...
урацил
уридин....
УМФ - уридилат
цитозин
цитидин...
ЦМФ - цитидилат
тимин
риботимидин,
тимидин
риботимидилат
ТМФ - тимидилат

17.

Биологическая роль нуклеотидов и их производных
1. Мономеры нуклеиновых кислот
2. «Аккумуляторы» энергии в клетке (нуклеозид ди- и
трифосфаты, например, АТФ, АДФ, ГТФ, ГДФ и т.д.)
3. Регуляторы метаболизма – вторичные посредники
(мессенджеры): циклические нуклеотиды – цАМФ (3`,5`АМФ),
цГМФ (3`,5`ГМФ), ффГфф и др.
4. Небелковые части (кофакторы) ряда ферментов:
дегидрогеназ (НАД, НАДФ и ФАД), гликозилтрансфераз (НДФс нуклеотиддифосфатсахара) и др.

18.

Нуклеотиды - «аккумуляторы» энергии в клетке
Макроэргические соединения

19.

Нуклеотиды - вторичные посредники передачи
информации в клетке (мессенджеры)
Циклический нуклеотид
цАМФ (3`,5`АМФ)

20.

Нуклеотиды – кофакторы ферментов
Динуклеотиды

21.

Синтез нуклеотидов
Нуклеотиды могут синтезироваться de novo или путем реутилизации нуклеиновых
кислот
Пентозы поступают из пентозофосфатного пути (в виде рибозо-5Ф)
Остатки фосфорной кислоты поступают с пищей или из почвы (или воды). Они также
могут изыматься из имеющихся веществ организма (фосфатов сахаров,
фосфопротеинов и др.)
Азотистые основания синтезируются на основе аминокислот
Важно:
Азотистые основания не присоединяются к рибозе, они образуются из
предшественников, уже соединенных с рибозофосфатом
Дезоксирибонуклеотиды образуются из рибонуклеотидов

22.

Синтез пуриновых нуклеотидов
Субстраты:
1. 5-Фосфорибозил-1дифосфат (ФРДФ)
2. Глутамин
3. Глицин
4. Глутамин
5. Аспартат
Коферменты:
Фолиевая кислота
Энергия:
6 молекул АТФ

23.

Синтез пуриновых нуклеотидов
R

24.

Выучить:
Синтез пуриновых нуклеотидов

25.

Синтез пуриновых
нуклеотидов
(продолжение)
Название
ферментов и
промежуточные
соединения
можно не учить

26.

Синтез пиримидиновых нуклеотидов
1. Синтез УМФ из глутамина и аспартата через оротовую кислоту
Учить то, что
подчеркнуто с
реакциями

27.

Синтез пиримидиновых нуклеотидов
2. Получение УТФ
3. Аминирование УТФ для синтеза ЦТФ

28.

Синтез дезоксинуклеотидов
Общая схема
Механизм реакции синтеза дезоксирибонуклеотида

29.

Вопросы для подготовки к контрольной работе:
Пример задания на контрольной работе:
1. Напишите УДФ, дГМФ, Ц3`МФ, ффА
2. Напишите спаривание азотистых оснований А – Т(У) или Г – Ц.
3. Напишите цепочку НК ффГфУфА