Конденсацияланған гетероциклдар

Индол құрамында бензол және пиррол ядролары болатын конденсацияланған гетероциклдарға жатады. Индолдың биологиялық маңызды туындыларына триптофан және оның метаболиттік өзгеру өнімдері жатады. Триптофан немесе α–амин–β–(β′– индолил) пропион қышқылы жануарлар мен өсімдік ағзаларындағы полипептидтердің құрамына енеді.

Триптофан

 

 

Триптофанның гидроксилденуі нәтижесінде 5–гидрокситриптофан, ал оның декарбоксилденуі барысында бас миының нейромедиаторларының бірі 5–гидрокситриптамин (серотонин) түзіледі. Оның қалыпты алмасуының бұзылуы шизофренияны туындатады. Серотонин қалыпты жағдайда сірке қышқылына дейін тотығып, несеппен сыртқа шығады.

серотонин

 

Триптофанның келесі туындысына өсімдміктер әлемінде өсу факторы болып есептелетін гетероауксин (ИУК) жатады.

Бициклды гетероциклдардың арасында пуринді және птеринді циклдар кең тараған.

Тіршілік процестеріне қатысатын гидрокси және аминді пуриндердің маңызы жоғары. Мысалы, нуклеин қышқылдарының метаболизмі барысында жанды ағзаларда 6–гидроксипурин (гипоксантин), 2,6–дигидроксипурин (ксантин) және 2,6,8–тригидроксипурин (несеп қышқылы) пайда болады.

 

гипоксантин

ксантин

несеп қышқылы

 

Пуринді қосылыстардың соңғы айналу өнімі болып табылатын несеп қышқылы ағзадан тәулігіне 0,5 г – 1,0 г мөлшерінде несеппен бөлінеді. Несеп қышқылының тұздары ураттар деп аталады, олар әртүрлі ауытқулардың барысында, мысалы, подагра дертінде буындарда, сол сияқты бүйрек тастары түрінде ағзада жиналады. Аса маңызды аминді пуриндерге нуклеин қышқылдарының құрамына енетін 6–аминпурин (аденин) және 2–амин–6–гидроксипурин (гуанин) жатады.

 

аденин

гуанин

 

Аденин мен гуанинге НNО₂ қышқылымен әсер еткенде, олардың дезаминделуі нәтижесінде сәйкес келетін гипоксантин және ксантин түзіледі. Конденсацияланған бициклды пиримидин және пиразиннен құралған гетероцикл птеридин деп аталады.

 

птеридин

 

 

Гидрокси және аминдіптериндер табиғатта кең тараған, мысалы, 2–амин–6–метил–4–оксоптеридиннің қалдығы фоли қышқылының, ал 2,4–диоксоптеридин жанды ағзалардың өсу факторы болып есептелетін витамин В₂ немесе рибофлавиннің құрамында болады.

 

НУКЛЕИН ҚЫШҚЫЛДАРЫ

Рибонуклеозидтер

Нуклеозидтер көмірсу және азоттық негіздің қалдықтарынан құралады. Олар көмірсулы компоненттің табиғатына байланысты рибонуклеозид және дезоксирибонуклеозидтер болып бөлінеді. Нуклеинді азоттық негізден (пуринді немесе пиримидиндік) және β–рибофуранозаның қалдықтарынан құралған гликозидтер рибонуклеозидтер деп аталады. Олардың жалпы жобасы мынадай:

 

Негіз

N–гликозидті байланыс

 

Мұндағы: N – азоттық негіздер: тимин, цитозин, аденин, гуанин.

Азоттық негіз бен β–рибофураноза β– 1,3 немесе 1,9 гликозидтік байланыс арқылы жалғасады. Рибонуклеозидтерді атау үшін азоттық негіздің атына, оның табиғатына байланысты, пиримидинді болса –идин, ал пуринді болса –озин жалғауы жалғанады. Мұндай нуклеозидтерге уридин, цитидин, аденозин және гуанозин жатады. Рибонуклеозидтерге жататын нуклеотидтердің құрылысы:

 

Гуанозин (гуанин + рибоза) β-1′,9–гликозидтік байланыс

Уридин У (урацил + рибоза) β-1′,3–гликозидтік байланыс

Цитидин Ц (цитозин + рибоза) β-1′,3–гликозидтік байланыс

Аденозин (аденин + рибоза) β-1′,9–гликозидтік байланыс

 

 

Дезоксирибонуклеозидтер

Нуклеинді азоттық негіздерден (пуринді немесе пиримидинді) және β–дезоксирибофуранозадан құралған гликозидтерді дезоксирибонуклеозидтер деп аталады.

Азоттық негіздер мен β–2–дезоксирибоза β– 1,3– немесе β– 1,9– гликозидтік байланыс арқылы байланысады. Олардың аттары пиримидиндік азоттық негіздердің аттарына –идин, ал пуриндік азоттық негіздердің аттарына –озин жалғауларын және алдында дезокси– жұрнағын қосып жазу арқылы құрастырылады. Мұндай нуклеозидтерге дезокситимидин, дезоксицитидин, дезоксиаденозин және дезоксигуанозин жатады. Дезоксирибонуклеозидтерге жататын нуклеозидтердің құрылысы мынадай:

 

Дезокситимидин д.Т. (2–дезоксирибоза + тимин)

Дезоксиаденозин д.А. (2–дезоксирибоза + аденин)

Дезоксигуанозин д.Г. (2–дезоксирибоза + гуанин)

Дезоксицитидин д.Ц. (2–дезоксирибоза + цитозин)

 

N–гликозидтерге жататын нуклеозидтер қышқылдық ортада жақсы гидролизденеді де, әлсіз сілтілік ортада тұрақты болады. Олардың ішінде пуринділер оңай, ал пиримидинділер қиындау гидролизденеді. Жасушаларда кәдімгі нуклеозидтерден басқа минорлы нуклеозидтер де кездеседі, мысалы 3–метилуридин, дигидроуридин т.б. Кейбір жасушада кездесетін нуклеозидтердің антибиотикалық қасиеттері болады, олар сол себепті антиметаболиттердің (кордицепин) ролін атқарады.

Пиримидинді немесе нуринді азоттық негізден, көмірсулы компоненттен (рибоза немесе дезоксирибоза) және бір, екі немесе үш молекула фосфор қышқылының қалдықтарынан тұратын күрделі заттар нуклеотидтер деп аталады.

Нуклеотидтер күрделі химиялық қосылыстар, олардың құрамына:

1. Пиримидинді немесе пуринді азоттық негіз;

2. көмірсу компоненттері (рибоза немесе 2–дезоксирибоза);

3. бір, екі немесе үш молекула фосфор қышқылының қалдықтары кіреді.

Нуклетидтердің жалпы жобасын былай көрсетуге болады:

 

N-Глюкозидтік байланыс

Азоттық негіз (аденин)

1, 2 немесе 3 фосфор қышқылының қалдықтары

 

Нуклеотидтерді нуклеозидтердің фосфорлы эфирлері ретінде қарастыруға болады. Нуклеотидтердің құрамындағы фосфор қышқылының қалдығы екі негізді қышқылдың касиеттерін көрсетеді және екі диссоциациялану константасымен сипатталады. Құрамындағы пентозаның табиғатына байланысты рибонуклеотидтер (құрамында β–D–рибоза) және дезоксирибонуклеотидтер (β–D–2–дезоксирибоза) болып бөлінеді. Нуклеотидтердің аты фосфатты қалдықтың орны санмен және мөлшері (моно–, ди–, три–) көрсетілген нуклеозидтің атынан құралады. Сонымен қатар, азоттық негіздің атына «қышқыл» деген сөзді қосып, атауға да болады. Мысалы, аденозин-3′–монофосфат немесе 3′–аденил қышқылы.

 

аденозин-3′–фосфат (3′-АМФ) немесе 3′–аденил қышқылы

 

Көбінесе нуклеотидтер қысқартылған түрде азоттық негіз бен фосфор қышқылының мөлшерін көрсететін әріптермен аталады. Мысалы, АМФ (аденозинмонофосфат), АДФ (аденозиндифосфат), АТФ (аденозинтрифосфат).

Рибонуклеин қышқылдарын құрайтын рибонуклеотидтерге АМФ, ГМФ, ЦМФ және УМФ жатады. Барлық аталған нуклеотидтер 5′–фосфаттарға жатады. Егер басқа нуклеотидтер болса, оларды атағанда, міндетті түрде, фосфаттық топтың орнын көрсету керек. Мысалы, 3′–АМФ.

 

АМФ (аденозин монофосфат, аденозин – 5′ – фосфат, 5′ – аденил қышқылы)

ГМФ (гуанозин монофосфат, гуанозин – 5′ фосфат, 5 ′– гуанил қышқылы)

ЦМФ (цитидин монофосфат, цитидин – 5′ – фосфат, 5′ – цитидил қышқылы)

 

 

УМФ (уридинмонофосфат, уридин – 5′ – фосфат, 5′ – уридил қышқылы)