Нуклеозиды, нуклеотиды и нуклеиновые кислоты.

Нуклеозиды - частный случай молекул, состоящих из углеводной части и неса­
харной части - агликонной и называемых гликозидами. Вообще в гликозидах агликонная
часть может быть остатком любой молекулы, способной реагировать с полуацетальным
гидроксилом углеводной части. Это, например, может быть спирт, дающий О-
алкилгликозид:

 

 

Получившийся в данном случае гликозид, является О-метилгликозидом.

О-гликозидами являются также ди-, три-, олиго- и полисахариды. Кроме них в природе имеются и другие О-гликозиды, например, красители антоцианы: комплексы металлов Ni, Cu, Fe, Мо с пигментной частью:

 

Наряду с О-гликозидами в природе существуют S-гликозиды и N-гликозиды. Среди N-гликозидов особенно важными являются нуклеозиды - производные пуриновых и пиримидиновьк оснований. Общая формула нуклеозидов следующая:

 

 

Имеются и другие нуклеозиды, мало отличающиеся по строению от названных в
таблице, расположенной ниже. Как правило в этих нуклеозидах в агликоновой части по­
являются лишние метильные или оксиметильные группы.,

Свободные нуклеозиды содержатся в небольших концентрациях в различных
тканях. Но основная их масса входит в виде фрагментов в молекулы нуклеиновых кислот
и нуклеотидов.. ■

Нуклеозиды - бесцветные кристаллические вещества с высокой температурой плавления. Например: у тимидина - 187°С, у аденозина - 229°С. Все нуклеозиды оптиче­ски активны, но не мутаротируют, т.к. у них нет свободного полуацетального гидроксила. У тимидина [a]_D = +32.2°С. У аденозина [a]_D = +60°С. Большинство нуклеозидов хорошо растворимы в горячей воде, хуже в холодной, гораздо лучше, чем в холодной воде, они растворимы в кислых и щелочных растворах. Пиримидинсодержащие нуклеозиды при прочих равных условиях растворимы лучше пуринсодержащих.

 

Химические свойства нуклеозидов определяются природой азотистых оснований, строением углеводной части и прочностью N-гликозидной связи.

Нуклеозиды имеющие в агликоне -ОН группу обладают свойствами слабых ки­слот (на уровне фенолов). Их 9 < рК_а < 10. Нуклеозиды имеющие свободную аминогруппу обладают свойствами слабых оснований.

Наиболее важные N-гликозиды. Таблица.

Название нуклеозида	Название пуриновых или пиримидиновьгх оснований (агликонов)	R	R’ (название моносахарида)
Аденозин (9-β-D-рибофуранозиладенин)	Аденин		1. ОН D-рибоза Н 2' - D- дезоксирибоза
Гуанозин (9-β-D-рибофуранозилгуанин)	гуанин		1. ОН D-рибоза Н 2' - D- дезоксирибоза
Цитидин (3-β-D-рибофуранозилцитозин, цитозинрибозид)	цитозин		1. ОН D-рибоза 2. Н 2' - D- дезоксирибоза
Уридин (3-β-D-рибофуранозил-урацил, урацилрибо-зид)	урацил		ОН D-рибоза
тимидин [(3-β-D-2'-дезоксирибофу-ранозил)-2,4-диокси-5-метилпиримидин]	тимин		Н 2' - D- дезоксирибоза

 

N-гликозидная связь пуринсодержащих нуклеозидов достаточно легко гидроли-зуется с получением моносахарида и азотистого основания. Например в 10% серной ки­слоте за 1час при t = 100°C. Пиримидиновые нуклеозиды гораздо устойчивее. Они не гид-ролизуются при кипячении в кислоте, однако гидролизируется в щелочах, при этом раз­рушается углеводная часть молекулы. Устойчивость к гидролизу теряется при гидрирова­нии так называемой двойной связи в положении 4,5. Кроме того она теряется при броми-ровании производных пиримидина в положение 5.

Нуклеозиды могут быть проалкилированы и проацилированы по атомам азота кольца и аминогруппам. В пиримидиновых нуклеозидах водород в положении 5 может замещаться на галоген, нитро- и нитрозогруппу.

 

При действии нитрита натрия и соляной кислоты в аденозине_, гуанозине и цити-дине NH₂-группы «дезаминируются» по известной реакции:

 

 

 

и получаются другие нуклеозиды: инозин, ксантозин и уридин.

В отличие от нуклеозидов, содержащих 2-D-дезоксирибозу, нуклеозиды, содер­жащие рибозу, подвергаются периодатному окислению.

 

 

 

Получают нуклеозиды химическим или ферментативным гидролизом ДНК или

РНК.

Имеются и синтетические методы получения нуклеозидов, что используется для получения аналогов природных нуклеозидов для биологических исследований, в фармакологии и медицине. Например, для получения антибиотика – пуроницина:

 

 

Нуклеотиды - сложные эфиры нуклеозидов и фосфорной кислоты - природные
биологически активные соединения, широко распространенные в животных и раститель­
ных тканях и микроорганизмах, как в свободном виде, так и в составе соединений: нук­-
леиновых кислот, некоторых коферментов, и витаминов.

Мононуклеотидами, или собственно нуклеотидами называют соединения, обра­зованные из одного фрагмента азотистого основания, одного фрагмента моносахарида и одного остатка фосфорной кислоты. Например, тимидинмонофосфорная кислота.

 

 

 

Такие нуклеотиды, содержащие остатки тимина, аденина, гуанина, цитозина и
урацила являются мономерами полимерных молекул дезоксирибонуклеиновых кислот
(ДНК) и рибонуклеиновых кислот (РНК), образованных путем поликонденсации с выде-­
лением воды:

Мононуклеотиды, соединяясь друг с другом с выделением воды от фрагментов
фосфорных кислот, образуют динуклеотиды, например, никотинамидадениндинуклеотид НАД⁺:

 

 

По количеству остатков фосфорной кислоты различаютнуклеозидмонофосфор-ные (как выше представленная тимидинмонофосфорная кислота), нуклеозиддифосфорные и нуклеозидтрифосфорные кислоты.

 

В качестве примера можно привести аденозинтрифосфорную кислоту:

 

 

 

При кислотном гидролизе АТФ отщепляются γ и β-остатки фосфорной кислоты и разрывается N-гликозидная связь, а α-остаток остаётся связанным с рибозой. При мягком щелочном гидролизе разрывется β-связь и получается пирофосфат и аденозин-5'-монофосфат.

 

АТФ, как диамин, образует в воде медные комплексы и, как 1,2-диол, окисляется йодной кисло­той. Действие нитрита натрия и соляной кислоты приводит к замене группы NH₂ в остат­ке аденина на группу ОН и превращение АТФ в инозинтрифосфорную кислоту.

 

При отщеплении каждого из первых двух фосфатных остатков выделяется при­близительно 40 кДж/моль энергии, которая используется на энергетические нужды орга­низма.

 

Нуклеиновые кислоты

Нуклеиновые кислоты- сложные полимеры биологического происхождения. Они разделяются на две группы: дезоксирибонуклеиновые кислоты (ДНК) и рибонуклеи­новые кислоты (РНК). Различие между этими группами кислот заключается, в том что в состав ДНК входит в качестве фрагментов полимерной цепи 2-D-дезоксирибоза, а в РНК в качестве фрагментов цепи входит D-рибоза. В качестве фрагментов макромолекулы, являющихся ответвлениями от полимерной цепи выступают пуриновые и пиримидино-вые основания. В ДНК это аденин, гуанин, цитозин и тимин, а в РНК аденин, гуанин, ци-тозин и урацил. Следует отметить, что в состав ДНК микроорганизмов входят и другие азотистые основания, впрочем не сильно отличающиеся (на группы СН3-и -СН2ОН).

Полимерная цепь ДНК построена следующим образом: за счет отрыва протона от гидроксилов в положениях 5' и 3' дезоксирибозы и гидроксилов от фосфорной кисло­ты с выделением воды (т.е. это поликонденсация) образуется полимерная цепь. Азоти­стые основания (АО) в образовании полимерной цепи не участвуют. Ниже представлена схема образования фрагмента макромолекулы ДНК из нуклеотидов:

 

 

 

 

Прямоугольником выделено многократно повторяющееся элементарное звено, которым, как видно, является остаток нуклеотида. В нём в качестве азотистого осно­вания может быть один из четырех остатков: аденина, гуанина, цитозина или тимина.

 

РНК построена аналогично. Ниже приведен участок полимерной цепи РНК. Элементарным звеном в этой цепи, то есть многократно повторяющимся участком является нуклеотид, включающий в себя остатки ортофосфорной кислоты, рибофуранозы и одного из следующих оснований: аденина, гуанина, цитозина или урацила:

 

 

Когда из биологических тканей были выделены нуклеиновые кислоты и проведе­ны работы по изучению состава и строения нуклеиновых кислот, то обнаружились сле­дующие закономерности:

1) Молярное содержание аденина равно молярному содержанию тимина.

2) Молярное содержание гуанина равно молярному содержанию цитозина.

3) Суммарное молярное содержание пуриновых нуклеотидов равно суммарному со­
держанию пиримидиновых нуклеотидов.

4) Суммарное молярное содержание нуклеотидов, имеющих в положении 6 и 4 амино­
группу, равно суммарному молярному содержанию нуклеотидов, имеющих в поло­
жении 6 и 4 карбонильную группу.

С учётом установленных закономерностей и на основании данных рентгено-структурного анализа и спектральных данных Уотсон и Крик в 1953 году создали модель пространственной конфигурации ДНК. Эта модель совмещает простоту и удивительную стройность и до самого последнего времени согласуется с новыми экспериментальными данными. Согласно модели Уотсона и Крика молекула ДНК состоит из двух полинуклео-тидных цепей, имеющих в качестве первичной структуры цепь из чередующихся фраг­ментов молекул 2-D-дезоксирибозы и фосфорной кислоты. Две такие цепи обвиваются вокруг общего цилиндра с одинаковым шагом винтовой линии.

 

При этом одна ветвь от­стаёт от другой на полшага. Получается как бы «двухзаходная резьба» (как на импортных шурупах). Гетероциклические основания при этом обращены внутрь цилиндра и могут поворачиваться вокруг C-N гликозидной связи (а возможно и вокруг связи О-С₃ и О-С₃' дезоксирибозного фрагмента) так, что азотистые основания оказываются в одной плоско­сти. Упомянутые выше экспериментальные данные (пункты а-г) позволили Уотсону и Крику предположить, что в одну плоскость могут попасть только соответствующие друг другу по расположению амино- и карбонильных групп пуриновое с одной стороны и пиримидиновое с другой стороны основания. Такие основания называются комплементар­ными, то есть взаимно дополняющими. Нетрудно догадаться, что каждый гуанин должен быть комплементарен цитозину, так как будучи в одной плоскости и расположившись определённым образом они образуют три водородных связи:

 

 

 

Аналогично для пары - аденин-тимин, но образуются только две водородные связи:

 

 

 

Получается две цепи сцепленные «тяжами» из азотистых оснований, связанных довольно прочно (Г-Ц=60-80 кДж/моль; А-Т=40-56 кДж/моль)

 

Небольшой фрагмент ДНК можно схематически изобразить так:

 

Фрагмент ДНК часто изображают в виде двух спиралей скреплённых тяжами из комплементарных азотистых оснований. Расстояние между плоскостями двух соседних слоев, состоящих из оснований составляет 3,4 Ả, что очень близко к расстоянию между слоями в графите - 3,35 Ả. Один виток - 34 Ả, в нем уложено десять слоев из комплемен­тарных азотистых оснований. Угол поворота между линиями, соединяющими места при­крепления азотистых оснований к дезоксирибозе (атомы С³ рибозы одной и другой вет­ви) составляет 360°. Диаметр цилиндра около 20 Ả. Считается, что 11 Ả из них занимает

34А

плоская система комплементарной пары А-Т или Г-Ц. Остальные
4,5 (20-11=9) Ả, по-видимому занимают остатки дезоксирибозы и
фосфорной кислоты, расположенные под углом как к оси цилиндра,
так и к воображаемым линиям, соединяющим атомы углерода (С¹) в
остатках дезоксирибозы с двух сторон от комплементарных азоти­стых оснований. '

3,4А

Схема, двух- спиральной структуры ДНК (модель Уотсона и Крика Крика).

Первый угол обеспечивает подъём по винтовой линии, а второй уменьшает размеры цилиндра. Не будь этого угла поворота, то есть, если бы оба фрагмента дезоксирибозы (их размер ~3 Ả) лежали в той же плоскости, что и азотистые основания, то диаметр цилиндра был бы на много больше: (3+5) *2=1б Ả 16+11=27 Ả. Тот и другой углы обеспечиваются валентным углом между плоскостью гетероцикла и плоскостью фуранозного кольца дезоксирибозы, а также поворотом этой плоскости вокруг связи N³⁽⁹⁾-C.

Число нуклеотидньгх единиц в цепи ДНК составляет от 3 000 до 10 000 000.Это означает, что молекулярная масса составит (а М_А+ а М_т + в М_г + в М_ц) 2n, где n - число нуклеотидных единиц, М_А, М_т, M_Г и М_Ц - молярные массы мононуклеотидов из аденина, тимина, гуанина и цитозина соответственно. Коофициенты а и b - доли (от едини­цы) тех или иных нуклеотидов. Доля заметно колеблется для различных ДНК. Так, на­пример, соотношение (Г+Ц) / (А+Т) колеблется для разных видов, (см. Таблицу 1)

Молярная масса большинства известных ДНК составляет от 4 до 16 миллионов, а для некоторых фагов 150 миллионов г/моль.

ДНК хорошо растворяется в воде, в слабых и даже крепких солевых растворах, образуя вязкую бесцветную жидкость. Она осаждается 2-3 объёмами 96% этанола, обра­зуя студнеобразный или волокнистый осадок. ДНК денатурируется при нагревании вод­ных растворов до 100°С, при подкислении до рН = 1-2 или подщелачивании выше рН = 10-12. При кислотном гидролизе от ДНК отщепляются пуриновые основания: аденин и гуанин. При нагревании с гидразином, наоборот, разрушаются пиримидиновые основа­ния: цитозин и тимин. При действии на ДНК фермента дезоксирибонуклеазы происходит гидролиз фосфорноэфирных связей ДНК и она разбивается на нуклеотиды (моно). При помоши ферментов поджелудочной железы удаётся получить смесь тетра-, три- и динук Роль ДНК в организме состоит (по меньшей мере) в следующем. С помощью оп­ределённого кода на каждой из ветвей ДНК записывается вся наследственная информа­ция. Эта информация потом считывается с помощью построения РНК комплементарной, участкам каждой ветви ДНК. На РНК как на матрице строится белок. Установлено, на­пример, что сочетанию в цепи РНК трёх последовательно расположенных урацилов в белке соответствует фенилаланин. То есть, если взять раствор смеси аминокислот и по­местить в этот же сосуд полинуклеотид, состоящий только из уридинмонофосфатов, то быстро при комнатной температуре синтезируется белок, состоящий только из фенилала- нина, а все остальные аминокислоты, останутся в растворе свободными даже если их концентрации были больше, чем концентрация фенилаланина у каждой. Таким образом нуклеиновые кислоты абсолютно селективные катализаторы поликонденсации аминокис­лот. РНК является той матрицей, на которой идёт синтез белка.

ДНК в клетках живых организмов не распределена равномерно (диффузно), а ор­ганизована в особые структуры, связанные с передачей наследственных свойств. Эти структуры составляют основу так называемого ядерного вещества клеток - хроматина. Они представлены в виде хромосом и у высших организмов локализованы в клеточном ядре, а у большинства бактерий и других низших организмов в протоплазме, в виде нук-леидов. Хромосома представляет собой единый комплекс, состоящий из ДНК и молекул белка.

 

Таблица 1

Вид	Показатели специфичности
В ДНК: Г + Ц / А + Т	В РНК: Г + Ц / А + У
Животные:
Крыса 0,79 1,66 Морской ёж 0,62 1,30 Тутовый шелкопряд 0,79 0,99 Высшие растения: Фасоль 0,69 1,25 Лук 0,58 1,20 Сосна 0,65 1,04
Грибы: Шампиньон Аспергилл	0,80 1,00	1,01 1,23
Бактерии:Туберкулёзная палочка Тифозная бактерия Стафилококк	2,08 1,13 0,53	1,45 1,21 1,05
Вирусы: Табачной мозаики Желтой мозаики репы		0,78 1,23

 

Генетическая роль ДНК (впервые доказана экспериментально ещё в 1944 году) связана с двумя процессами:

1) точным воспроизведением самой себя, то есть способностью к редупликации
(самоудвоению). Это необходимо для того, чтобы у потомков была точно такая же
ДНК, как у родительских клеток;

2) определяющим влиянием на обмен веществ в клетке и, следовательно, на её биоло­-
гические свойства. Это влияние ДНК не является прямым и непосредственным, а
идёт различными путями через белковый синтез.

 

Рибонуклеиновая кислота (РНК)

 

Мономерной единицей РНК, как было показано на странице 38, является нуклеотид на основе D-рибозы, а в качестве одного из агликонов вместо тимина выступает урацил. Строение макромолекулы такое же как у ДНК. Полимерная цепь так же не разветвлена.

РНК хорошо растворяется в воде и слабых водно-солевых растворах (не креп­ких); высокополимерная РНК с молекулярной массой 0,5 - 2 миллиона медленно выпадает в растворах с концентрацией NaCl 1 - 1,5 моль/л, что используется для отделения от низко­полимерных РНК. РНК может быть осаждена тремя объёмами этанола с добавлением ацетатного буфера (смесь СН₃СООН и CH₃COONa) с рН = 5. Фосфорно-эфирные связи РНК легко гидролизуются в кислой (рН = 2) и щелочной среде (рН = 13). В результате обра­зуется смесь нуклеотидов.

РНК из различных организмов не одинаковы как биологически, так и химически.
Представление об этом даёт таблица 1. В подавляющем большинстве случаев в РНК
(Г+Ц) > (А+У) в отличие от подобного неравенства у ДНК для (Г+Ц) и (А+Т), где знак
может быть и «>» и «<»..■

Установлено, что любая клетка содержит сложный набор различных макромоле­кул РНК с различной химической и биологической специфичностью. Имеется несколько функционально различных типов РНК: рибосомальная РНК, «растворимая» РНК, «информационная» РНК; нуклеотидный состав этих РНК различен.

Примерно 80% от всех РНК составляет рибосомальная РНК, входящая в состав клеточных рибонуклеопротеидов, или рибосом. Эта РНК имеет молекулярную массу от 0,5 до 1,5 миллионов, её нуклеотидный состав у разных организмов очень близок, что обуславливаег сравнительно малые вариации в составе суммарных РНК у разных видов: Другой тип клеточной РНК - РНК клеточного сока или так называемая «растворимая» или адапторная РНК - составляет обычно 10-15% от всей массы РНК клетки. Её молеку­лярная масса гораздо меньше – 20 - 30 тысяч. Она не связана в какие-либо фиксированные нуклеопротеидные комплексы. Около 1-10% массы всей клеточной РНК составляет ин­формационная, или матричная РНК, молекулы которой по соотношению своих нуклеоти-дов и нуклеотидной последовательности являются копиями отдельных участков одной из двух цепей молекулы ДНК. По молекулярной массе молекулы информационной РНК очень различны, но большую часть составляют большие молекулы массой 2 миллиона г/моль и более. В клетке эта РНК может присутствовать во временной связи с ядерными компонентами: с рибосомами, а так же и в свободном виде.

Молекула РНК представляет собой гибкую неразветвленную нить, состоящую из одной полинуклеотидной цепи. В растворе или в клетке эта нить свернута в компактную частицу под влиянием сильного взаимодействия между основаниями разных участков: РНК. Часть из них являются комплементарными, и на этих участках происходит закручи­вание (как в ДНК), но всегда остаются петли на некомплементарных участках.

Биологическая функция РНК в живой клетке связана с синтезом белка. Процесс
биосинтеза белка начинается с образования связи аминокислот с аденинсодержащим нук-
леотидом. Биохимики называют это «активацией аминокислот»:

 

На самом деле это реакция АТФ с аминокислотой (АК) и освобождением пирофосфата:

 

 

 

На следующей стадии вступает в реакцию «растворимая» РНК. Она взаимодейст­вует с молекулой I так, что аминокислотный остаток присоединяется своим карбокси­лом к атому углерода в положении 2' или 3' концевого аденозина «растворимой» РНК, с образованием сложноэфирной связи. Для такого акцептирования аминокислоты необхо­дима концевая группировка ЦЦА. В ферментативном взаимодействии «активированных аминокислот» с «растворимой» РНК каждому виду аминокислоты соответствуют опреде­ленные специфические для данного вида аминокислоты, молекулы «растворимой» РНК. Образовавшаяся молекула поступает в рибосомы и здесь происходит биосинтез белка: поликонденсация аминокислот в белковую цепь под влиянием специальных ферментных систем. В эти системы входит рибосомальная РНК, заключённая в рибосомы и информа­ционная РНК, приходящая извне, после её образования на ДНК. Информационная РНК играет при этом роль основной матрицы для синтеза белковой цепи: специфическая нук-леотидная последовательность данной молекулы РНК определяет соответствующую по­следовательность аминокислотных остатков в белке.

По общепринятым теперь представлениям происходит это вследствие того, что в ДНК чередуются триплеты азотистых оснований, причём каждому триплету соответствует комплементарный триплет в «растворимой» РНК, поставившей на строительство белка одну аминокислоту. Получается определённая последовательность аминокислотных ос­татков, соответствующая триплетному коду в РHK. Например, триплету УУУ соответст­вует аминокислота - фенилаланин, АУГ - метионин, УГГ - триптофан.

Некоторые аминокислоты могут кодироваться не одним триплетом, а двумя, тре­мя, четырьмя и даже шестью различными триплетами. Например, цистеин - УГУ и УГЦ, лейцин - ЦУУ, ЦУЦ, ЦУА, ЦУГ, УУА и УУГ, аланин - ГЦУ, ГЦЦ, ГЦА, ГЦГ.

Таким образом молекулы «растворимой» РНК выступают в роли высокоспеци­фичных переносчиков аминокислот к месту синтеза белка, и. что самое главное, в роли расшифровщиков того кода, которым записана в цепи информационной РНК аминокис­лотная последовательность конструируемого белка. Специфичность белка, зависящая в конечном счёте от последовательности аминокислот в нём, определяется при синтезе по­следовательностью пуриновых и пиримидиновых оснований в информационной РНК. Молекулы информационной РНК - слепки с одного из участков цепи ДНК, то есть копии другого участка цепи ДНК. Точное воспроизведение ДНК на молекулярном уровне и последующая пере­дача ДНК из поколения в поколение рассматриваются как основные факторы, обуславли­вающие у потомков синтез тех же белков, а следовательно, и проявление тех же специфи­ческих видовых биологических отличий и свойств, что и у родителей.

 

 

Содержание

Пуриновые и пиримидиновые основания
Строение пиримидина, имидазола и пурина
Ароматичность пиримидина, имидазола и пурина
Физические и химические свойства пурина и нахождение его в природе
Физические свойства пурина
Таутомерные формы пурина
Амфотерность пурина
Кислотно-основные свойства пурина
Сравнение рКа пурина и имидазола с рКа других кислот
Алкилирование пурина диметилсульфатом в щелочной среде
Ацилирование пурина ангидридами кислот
Хлорирование алкилированного в положение 9 пурина
Реакция азосочетания производных пурина с солями диазония
Способы получения пурина
Строение алкалоидов – производных пурина: кофеина, теобромина и теофиллина
Медико-биологическое значение кофеина, теобромина и теофиллина
Лекарственные препараты, содержащие пуриновое ядро
Строение кофермента ФАД, содержащего пуриновое ядро
Строение кофермента А, содержащего пуриновое ядро
Строение кофермента НАДФ, содержащего пуриновое ядро
Строение и медико-биологическое значение противоопухолевых препаратов на основе пурина: 6-меркаптопурина и фопурина
Противовирусные препараты на основе пурина
Открытие и медико-биологическое значение мочевой кислоты
Физические свойства и таутомерные формы мочевой кислоты
Аденин
Физические и кислотно-основные свойства аденина
Таутомерные формы аденина
Бромирование аденина
Дезаминирование аденина
Ацилирование аденина
Образование перекрёстного комплекса аденина с гидроксидом меди(II)
Реакция аденина с моносахаридами – образование N-гликозидов
Строение аденозинтрифосфата (АТФ)
Строение никотинамидадениндинуклетида (НАД+)
Нахождение аденина в природе
Синтез мочевой кислоты и 2,6,8-трихлорпурина по Траубе и Э. Фишеру
Синтез гипоксантина из 2,6,8-трихлорпурина
Синтез аденина из 2,6,8-трихлорпурина
Синтез гуанина из 6-окси-2,8-дихлорпурина
Гуанин
Физические и кислотно-основные свойства гуанина
Таутомерные формы гуанина
Таутомерные формы моноанионов из гуанина
Таутомерные формы монокатионов из гуанина
Таутомерные формы дикатионов из гуанина
Реакция гуанина с солями диазония – образование азокрасителей
Строение гуаниловой кислоты и её частичный гидролиз
Нахождение гуанина в природе и его биологическое значение
Пиримидиновые основания
Пиримидин
Физические и кислотно-основные свойства пиримидина
Соли пиримидина: сульфат, нитрат и перхлорат
Алкилирование пиримидина – образование пиримидиниевых солей
Окисление пиримидина пероксидом водорода – получение N-окиси пиримидина
Реакции электрофильного замещения в пиримидине: хлорирование
Распределение электронной плотности в молекуле пиримидина с позиции теории резонанса Лайнуса Полинга
Реакции нуклеофильного замещения в пиримидине: реакции с литий и магнийорганическими соединениями
Синтез пиримидина: а) получение барбитуровой кислоты из мочевины и малонового эфира
Таутомерные формы барбитуровой кислоты
Синтез пиримидина: б) получение его через 2,4,6-трихлор и 2,4,6-трийодпиримидин
Цитозин
Физические и кислотно-основные свойства цитозина
Амфотерные свойства цитозина: реакции с кислотами и щелочами
«Дезаминирование» цитозина действием нитрита натрия в соляной кислоте – превращение его в урацил
Восстановление цитозина водородом на платине с одновременным «дезаминированием»
«Дезаминирование» цитозина кипячением в кислотах и щелочах
Реакция цитозина с солями диазония – образование азокрасителей
Реакции электрофильного замещения в цитозине: бромирование
Реакции электрофильного замещения в цитозине: нитрование и сульфирование
Реакция цитозина с моносахаридами – образование N-гликозидов
Способ получения цитозина из S-этилпсевдотиомочевины и натрового производного формилуксусной кислоты
Способ получения цитозина через 2,4-димеркаптопиримидин с последующим аминированием и гидролизом
Нахождение цитозина в природе и его биологическое значение
Строение цитидиновых коферментов
Получение цитидиновых коферментов и их биологическое значение
Урацил
Физические и кислотно-основные свойства урацила
Замена оксигрупп в урациле на хлор действием пентахлорида фосфора
Ацилирование урацила и гидролиз образовавшегося сложного эфира
Реакция урацила с хлором
Алкилирование урацила – получение N-алкильных производных
Действие гидразина на урацил – получение пиразолона и мочевины
Окисление урацила перманганатом калия в кислой среде
Взаимодействие урацила с формальдегидом в отсутствии и в присутствии соляной кислоты
Восстановление урацила водородом на палладии или платине
Получение урацила из 2-этилмеркапто-6-оксипиримидина
Синтез урацила по Баудишу
Нахождение урацила в природе и его медико-биологическое значение
Производные урацила
5-бромурацил и его медико-биологическое значение
5-фторурацил как противоопухолевое средство и как радиосенсибилизатор
Тимин
Физические и кислотно-основные свойства тимина
Таутомерные формы тимина
Алкилирование тимина – получение О-алкильных производных
Реакция тимина с моносахаридами – образование N-гликозидов
Получение тимидинфосфорных кислот
Нуклеозиды, нуклеотиды и нуклеиновые кислоты
Нуклеозиды. Примеры гликозидов
Общая формула N-гликозидов
Физические свойства N-гликозидов
Химические свойства N-гликозидов
Наиболее важные N-гликозиды. Таблица
Химические свойства N-гликозидов. Продолжение.
«Дезаминирование» аденозина, гуанозина и цитидина действием нитрита натрия в соляной кислоте – превращение их в инозин, ксантозин и уридин соответственно
Периодатное окисление N-гликозидов, содержащих рибозу
Получение нуклеозидов химическим или ферментативным гидролизом ДНК или РНК
Строение антибиотика – пуроницина
Нуклеотиды. Мононуклеотиды. Строение тимидинмонофосфорной кислоты
Нуклеотиды как мономеры для синтеза полимерных молекул ДНК или РНК
Строение никотинамидадениндинуклеотида – НАД+
Строение аденозинтрифосфорной кислоты
Нуклеиновые кислоты. Их виды
Структурные различия между ДНК и РНК
Схема образования фрагмента макромолекулы ДНКиз нуклеотидов
Строение участка полимерной цепи РНК
Закономерности в соотношениях между пуриновыми и пиримидиновыми основаниями
Описание модели строения макромолекулы ДНК по Уотсону и Крику
Комплементар­ные пары гуанин-цитозин и аденин-тимин
Энергия водородных связей гуанин-цитозин и аденин-тимин
Схематическое изображение фрагмента молекулы ДНК
Схема двухспиральной структуры ДНК
Молярная масса и физико-химические свойства ДНК
Роль ДНК в организме
Таблица показателей специфичности отношений (А+Т) / (Г+Ц) для различных видов организмов
Генетическая роль ДНК
Рибонуклеиновая кислота
Физико-химические свойства РНК
Кислотный и щелочной гидролиз РНК
Виды РНК: рибосомальная, растворимая или адапторная и информационная
Частичное закручивание на комплеметарных участках РНК
Петли на некомплементарных участках РНК
Биологическая функция РНК в живой клетке
Строение «активированной» для синтеза белка аминокислоты и её получение из аминокислоты и АТФ
Роль различных видов РНК в биосинтезе белка
Кодирование аминокислот триплетами азотистых оснований
Роль ДНК и РНК в передаче наследственной информации
Содержание