Гуанин, 2-амино-6-оксопурин

Аденин, гуанин рибоза мен дезоксирибозаның N-гликозидтері түрінде нуклеозид түзеді, нуклеозидтің, нуклеин қышқылдарының құрамына кіреді.

Зәр қышқылы – пурин метаболизмінің соңғы өнімі.

Нуклеин қышқылдары азотты гетероциклды негіздерден, көмірсуларынан және фосфор қышқылынан тұратын жоғарғы молекулалы заттар (молекулалық массалары 200 мыңнан бірнеше миллионға дейін). Алғашқы рет 1868 жылы швейцарияның ғалымы И.Ф.Мишер нуклеин қышқылдарын клеткалардың ядросынан тапқан. Осыған байланысты ол тұқымдық белгілердің сақталуы нуклеин қышқылдарымен байланысы бар екенін болжамдады.

Нуклеин қышқылдарының құрамы химиялық қасиеттерін зерттеу арқылы анықталады. Олар белоктармен комплекс құрып нуклепротеидтер түзеді. Нуклеопротеидтер гидролизденгенде нуклеин қышқылдарына және белокқа ыдырайды. Қышқылдар әрі қарай гидролизденгенде бірнеше заттардың қоспасы шығады. Бұл қоспаны нуклеотидтер деп атайды. Нуклеотидтердің құрамы күрделі, олар ортофосфор қышқылы мен нуклеозидтерден тұрады. Ал нуклеозидтер гетероциклды пиримидин немесе нурин негіздерінен және альдопентоза моносахаридінен (дезоксирибоза немесе рибоза) құралған. Осы компоненттердің бәрі НҚ гидролиздеу арқылы анықталады, төменде гидролиз процесінің схемасы өрнектелген.

 

 

Гидролиз процесіне түзілген заттар арқылы нуклеин қышқылдары-ның құрылысы анықталады.

Нуклеин қышқылдарының құрамындағы альдопентозаға 2-дезокси-Д-рибоза немесе Д-рибоза жатады. Осыған сәйкес нуклеин қышқылдары екі негізді топқа бөлінеді: құрамында дезоксирибозаның (ДНҚ) және рибозаның қалдығы бар рибонуклеин қышқылдарына (РНҚ). Тірі организмдердің құрамына нуклеин қышқылдарының екі түрінің де кіруі міндетті. Тек вирустарда ғана нуклеин қышқылдарының бір-ақ түрі болуы мүмкін. ДНҚ көбінесе ядрода, ал РНҚ клеткалардың протоплазмасында болады.

 

Нуклеин қышқылдарында болатын пиримидинді негіздерге (пиримидин туындыларына) цитозин, урацил және тимин жатады.

Пуринді негіздерге (пурин туындыларына) аденин мен гуанин жатады.

 

Нуклеин қышқылдарының негізгі құрамын келесі схемамен көрсетуге болады:

ДНҚ мен РНҚ макромолекулаларының молекулалық массалары да әр түрлі: РНҚ-ныкі ондаған мыңнан бірнеше миллионға дейін, ал ДНҚ-ныкі ондаған және жүздеген миллион шамасында.

Нуклеин қышқылдарындағы нуклеозидтерде гетероциклды негіздер мен альдопентоз төменде көрсетілгендей болып байланыс-қан. Құрылымы бойынша РНҚ-дағы нуклеозидтер Д-рибозаның N-β-гликозидтеріне жатады:

ДНҚ-дағы нуклеозидтердің де құрылысы РНҚ-ның нуклеозид-теріне ұқсас, тек рибозаның орнына 2-дезоксирибоза кіреді.

Пиримидинді нуклеозидтерді атағанда нуклеин негіздерінің атауларына -идин, ал пуринді нуклеозидтерді атағанда -озин деген жұрнақтар қосылады:

 

Цитозин + Рибоза → Цитидин

Цитозин + Дезоксирибоза → Дезоксицитидин

Аденин + Рибоза → Аденозин

Аденин + дезоксирибоза → Дезоксиаденозин

 

Пентозаның С₃ немесе С₅ атомдарындағы спирт топтары -ОН ортофосфор қышқылымен этерификацияланып нуклеозидтерден нуклеин қышқылдарының мономерлеріне жататын күрделі эфирлер – нуклеотидтер түзіледі. Мысалы, цитидиннен цитидинфосфат (цитидил) қышқылы, аденозиннен – аденозинфосфор (аденил) қышқылы және т.с.с пайда болады:

Нуклеотидтерді нуклеозидтердің фосфаты деп те атайды. Пентозаның құрылысына байланысты олар рибонуклеотидтерге (РНҚ-ның мономерлік буындары) және дезоксирибонуклеотидтерге (ДНҚ-ның мономерлік буындары) бөлінеді.

Нуклеотидтерде, бір жағынан, нуклеозидтердің эфирі (фосфаттар) ретінде, ал екіншіден, олардың құрамында фосфор қышқылының қалдығы болғандықтан, қышқыл ретінде де қарауға болады. Осыған байланысты нуклеотидтерге екі түрлі атаулар қолданылып жүр. Бірінде нуклеозидтердің атына фосфат қалдығының орнын көрсетіп фосфат деген сөз қосылып аталады (мысалы, аденозин-3¹-фосфат, уридин-5¹-фосфат). Екінші атау рүрінде пиримидинді немесе пуринді негіздердің аты аталып қышқыл деген сөз қосылады.

Циклды нуклеотидтер клеткаларда жүретін көптеген процестер жүреді, мысалы нерв импульсын өткізу және т.б. процестер. Көптеген нуклеотидтер коферменттерге жатады.