nukleotidy. Čo prechádza do nukleotidu a čo do nukleotidu?

Prednáška č.19
NUKLEOZIDY. NUKLEOTIDY. NUKLEOVÉ KYSELINY
Plán

1. Nukleové bázy.
2. Nukleozidy.
3. nukleotidy.
4. Nukleotidové koenzýmy.
5. Nukleové kyseliny.

Prednáška č.19

NUKLEOZIDY. NUKLEOTIDY. NUCLEONOV
KYSELINA

Plán

1. Nukleové bázy.
2. Nukleozidy.
3. nukleotidy.
4. Nukleotidové koenzýmy.
5. Nukleové kyseliny.

Nukleové kyseliny sú prítomné v
v bunkách všetkých živých organizmov sú biopolyméry, ktoré plnia dôležité funkcie
Je lepšie uchovávať a prenášať genetickú informáciu a podieľať sa na jej mechanizmoch
implementácia procesu syntézy bunkových proteínov.

Založenie skladu nukleových kyselín podľa ich sekvencie
hydrolytické štiepenie umožňuje vidieť takúto štruktúru
komponentov.

Poďme sa pozrieť na štrukturálne zložky jadrovej energie
kyseliny v poradí zloženia prirodzeného prostredia.

1. Nukleové bázy.

Heterocyklické bázy, ktoré sú súčasťou skladu
nukleové kyseliny ( nukleových báz), - hydroxy-i
amino-podobné deriváty pyrimidínu a purínu. Nukleové kyseliny pomsta tri
heterocyklické zásady s pyrimidínovým kruhom ( pyrimidíny
základ) a dva - s purínovým cyklom (purínových báz). Nukleové bázy
Môžu sa objaviť triviálne názvy a podobné jednopísmenové označenia.

Skladovanie nukleových kyselín je heterocyklické
Základ sa nachádza v termodynamicky stabilnej oxo forme.

Krém týchto skupín jadrových základní,
hodnosti Hlavná, v nukleových kyselinách v malých množstvách
sa približujú maloletý bázy: 6-oxopurín (hypoxantín),
3-N-metyluracil, 1-N-metylguanín a kol.

Nukleové kyseliny zahŕňajú nadbytok
monosacharidy – D-ribóza a 2-deoxy –D-ribóza. Urážlivé monosacharidy prítomné v
nukleových kyselín b - forma furanózy.

2. Nukleozidy.

Nukleozidy – sú to N-glykozidy, tvorené nukleovými bázami a ribózou
alebo deoxyribóza.

Medzi anomérnym atómom uhlíka monosacharidu a atómom dusíka v polohe 1
vzniká pyrimidínový cyklus a atóm dusíka v polohe 9 purínového cyklu b - Glykozidové
zv'azok.

Odvodené z povahy prebytku monosacharidov
nukleozidy sa delia na ribonukleozidy(pomstiť prebytočnú ribózu) deoxyribonukleozidy(na odstránenie nadbytočnej deoxyribózy). Pomenujte to
nukleozidy budú založené na triviálnych názvoch nukleobáz,
dokončenie - ísť n pre tých, ktorí cestujú perimidina a -ozin Pre
podobne ako purina. Predpona sa pridáva k názvom deoxyribonukleozidov deoxy-. Vina za to, že sa stal nukleozid, roztoky s tymínom a
deoxyribóza, predpona deoxy- nedostupné, fragmenty
Tymín syntetizuje nukleozidy s ribózou aj v jednotlivých prípadoch.

Na účely nukleozidov použite vikoristiku
jednopísmenové označenia, ktoré sú zahrnuté v ich sklade nukleových báz. Predtým
deoxyribonukleozidom (po tymidíne) je pridelené písmeno
"d".

Poradie hlavných zobrazení na diagrame
nukleozidy v sklade nukleových kyselín pozostávajú z minoritných nukleozidov,
čo robiť s modifikovanými nukleovými bázami (úžasná vec).

V prírode sa tiež koncentrujú nukleozidy
V každom prípade je dôležité pri výskyte nukleozidových antibiotík, ako napr
vykazujú protinádorovú aktivitu. Nukleozidové antibiotiká robia rozdiel
na nahradenie primárnych nukleozidov buď v sacharidovej časti resp
heterocyklická báza, ktorá im umožňuje pôsobiť ako
antimetabolity, čo vysvetľuje ich antibiotickú aktivitu.

Ako N-glykozidy sú nukleozidy perzistentné
lúky, ale rozkladajú sa pôsobením kyselín v roztoku volnogo
monosacharid a nukleová báza. Purínové nukleozidy sa hydrolyzujú
Pre pyrimidíny je to oveľa jednoduchšie.

3. Nukleotidy

Nukleotidy – reťazce nukleozidov a fosforu
kyseliny (nukleozidové fosfáty). Poskladané sférické spojivo s kyselinou fosforečnou rozpúšťa VIN
skupina na pozícii 5/alebo
3 / monosacharid. Zalezhnoe vіd
charakter monosacharidového prebytku nukleotidov sa delí na ribonukleotid(štrukturálne prvky RNA) a deoxyribonukleotid(konštrukčné prvky
DNA). Názvy nukleotidov zahŕňajú názov nukleozidu z označenej pozície
nový prebytok kyseliny fosforečnej. Skrátenie absorpcie nukleozidov
nukleozid, extra mono-, di- alebo trifosforečná kyselina, napr
3 / - je uvedené to isté
tvorba fosfátovej skupiny.

Nukleotidy sú monomérne pásy,
aký druh polymérnych nukleových kyselín vzniká, aké nukleotidy
uzavrieť úlohu koenzýmov a zúčastniť sa výmeny reči.

4. Nukleotid
koenzým

Cofermenti– to sú organické výsledky
neproteínovej povahy, ktoré sú nevyhnutné pre tvorbu katalytických
dії enzýmy. Koenzýmy sú rozdelené do rôznych tried organických
z'ednan. Je dôležité vytvoriť skupinu koenzýmov nukleozid polyfosfát .

Adenozín fosfati - víkend
adenozín, ktorý odstraňuje nadbytočné kyseliny mono-, di- a trifosforečné. Špeciálne miesto
požičať si adenozín-5/ -mono-, di-i
trifosfatidy - AMP, ADP a ATP - makroergické prejavy, ktoré sa zdajú byť
veľké zásoby voľnej energie suchej formy. molekula ATP
makroergické R-O väzby, ktoré sa ľahko rozkladajú hydrolýzou.
Silná energia, ktorú pri tom vidieť, zabezpečí plynulosť pleteniny
hydrolýza ATP termodynamicky neživotaschopných anabolických procesov, napr.
biosyntéza bielkovín.

Koenzým A. Molekula
koenzým sa skladá z troch štruktúrnych zložiek: kyseliny pantoténovej,
2-aminoetántiol a ADP.

Koenzým A sa zúčastňuje procesov
enzymatická acylácia, aktívne karboxylové kyseliny pomocou ich transformácie
v reakcii skladanie éteru tiolov.

Nikotínamid adenín dinukleotidové koenzýmy. Nikotínamid adenín innukleotid (VIAC +)ta joga fosfát ( NADP + ) umiestnite do svojho skladu katión peridinium vo vzhľade
nikotínamidový fragment. Pyridíniový katión v skladovaní týchto koenzýmov
Pôvodný hydridový anión sa pridá späť do novej formy
koenzým - NAD n.

Teda nikotínamid adenín dinukleotid
koenzýmy sa zúčastňujú procesov na báze oxidov spojených s
prenos na hydridový anión, napríklad oxidácia alkoholových skupín v aldehydoch
(premena retinolu na sietnicu), denný amínový kúpeľ s ketokyselinami,
obnova ketokyselín z hydroxykyselín. Počas týchto procesov substrát
spotrebováva (oxidácia) alebo pridáva (obnovuje) dva atómy vody na dohľad
N+ i N - . Koenzým slúži ako jeho akceptor
(HORE + ) alebo darca
(HORE . H) hydridový ión. Všetky procesy s
účasť koenzýmov je stereoselektívna. Takže s aktualizáciou
kyselina pyrohroznová sa syntetizuje vrátane kyseliny L-mliečnej.

5. Nukleové kyseliny.

Primárna štruktúra nukleových kyselín je lineárna polymérna lanceta,
z monomérov - nukleotidov, ktoré sú navzájom príbuzné
3 / -5 / -fosfodiester
s kravatami. Polynukleotidová lanceta má 5′ koniec a 3′ koniec. Na 5′ konci je
nadbytok kyseliny fosforečnej a na 3' konci je voľná hydroxylová skupina.
Nukleotidová sekvencia sa zvyčajne píše od 5' konca.

Vzhľadom na povahu prebytkov monosacharidov
Nukleotidy sa delia na deoxyribonukleové kyseliny (DNA) a ribonukleové kyseliny
kyseliny (RNA). DNA a RNA sú tiež oddelené od prírody, takže sú zahrnuté v ich sklade
nukleové zložky: uracil je zahrnutý iba pred skladom RNA, tymín - iba
sklad DNA

Sekundárna štruktúra DNA je komplex dvoch polynukleotidových lancetov skrútených pravou rukou
blízko osi halogénu tak, že lancety uhľohydrát-fosfát sú umiestnené spolu a
nukleové bázy sú priamo cez stred ( Watson-Crickova subšpirála).
Dĺžka špirály je 3,4 nm, na jednu otáčku pripadá 10 párov nukleotidov. Polynukleotid
antiparalelné kopija, tobto.
Oproti 3' koncu jednej dýzy je 5' koniec ďalšej dýzy. Dve Lanzug DNA
iný za ich skladom, ale je tam smrad komplementárne. Toto sa objaví v
na skutočnosť, že oproti adenínu (A) v jednej dýze je vždy tymín (T) v inej
lance a opačný guanín (G) je vždy známy ako cytozín (C). Doplnkové
Párenie A z T a G z C je spôsobené prúdením vodných väzov. Mizh A ta T
Sú vytvorené dve vodovodné prípojky, medzi G a C - tri.

Komplementarita Lancug DNA sa skladá
chemickým základom najdôležitejšej funkcie DNA – zachovania a prenosu genetických
informácie.

Tipi RNA. Existujú tri hlavné
typ bunkovej RNA: transportná RNA (tRNA), messenger RNA (mRNA) a ribozómy
RNA (RRNA). Zápach sa rozptýli, keď sa miesto pestovania odohráva v miestnosti, sklade a veľkosti,
ako aj funkcie. RNA sa zvyčajne skladá z jedného polynukleotidového vlákna,
ako sa otvorený priestor vyvíja takým spôsobom, že okolo pozemku
sa navzájom dopĺňajú („držia spolu“) a vytvárajú krátke
dvojité úseky molekuly, takže ostatné úseky sa stratia
rovnako dôležité.

Messenger RNA priradiť maticovú funkciu
syntéza proteínov v ribozómoch.

Ribozomálna RNA zvážiť úlohu štrukturálneho
zložky ribozómov.

Preneste RNA vziať osud
dopravy a -aminokyseliny z cytoplazmy do ribozómov a pri prenose nukleotidovej informácie
Sekvencia mRNA a sekvencia aminokyselín v proteínoch.

Mechanizmus prenosu genetickej informácie. Genetická informácia je zakódovaná v nukleotidovej sekvencii
DNA. Mechanizmus prenosu týchto informácií zahŕňa tri hlavné fázy.

Prvé štádium - replikácie- Kopírovať
materská DNA so syntézou dvoch dcérskych molekúl DNA, nukleotid
ktorých sekvencia je komplementárna k sekvencii materskej DNA a
rozhodne ju značí. K replikácii dochádza prostredníctvom syntézy nového
Molekuly DNA na matke, ktorá hrá úlohu matrice. Dvojitá špirála
materská DNA sa odvíja a na koži začína syntéza novej DNA
(Dcéra) lancetová DNA podľa princípu komplementarity. Proces prebieha
pôsobením enzýmu DNA polymerázy. Týmto spôsobom s rovnakou materskou DNA
sú založené dve dcérske spoločnosti, z ktorých každá umiestni jednu vo svojom sklade
materská a jedna nová syntetická polynukleotidová lanceta.

Ďalšia etapa - prepis- proces, v
Počas každého procesu sa časť genetickej informácie premení z DNA na formu mRNA.
Messenger RNA sa syntetizuje z fragmentu despiralyzovanej DNA DNA ako matrica
pôsobením enzýmu RNA polymerázy. V polynukleotidovej lancete mRNA
ribonukleotidy, čo nosiť spevy
nukleové bázy, ktoré sa tvoria v určenom poradí
komplementárne interakcie s nukleárnymi bázami Lanzug DNA. adenín bázy v DNA budú podobné uracil bázy v RNA. Genetická informácia o syntéze bielkovín je zakódovaná v DNA
pomôžem ti trojčatá kód. Jedna aminokyselina je kódovaná
sekvencia troch nukleotidov, ktorá je tzv kodón.
Kúsok DNA, ktorý kóduje jednu polypeptidovú sekvenciu, sa nazýva genóm.
DNA kodón pre kožu je zhodný s komplementárnym kodónom k ​​mRNA. molekula Zagalom
mRNA je komplementárna k spievajúcej časti DNA – génu.

Replikačné a transkripčné procesy prebiehajú v
klitinových jadier. Syntéza bielkovín prebieha v ribozómoch. mRNA syntetizovaná
migruje z jadra do cytoplazmy do ribozómov, kde prenáša genetickú informáciu do
miesto syntézy bielkovín.

Tretia etapa - vysielať– proces
implementácia genetickej informácie, ktorá nesie mRNA ako sekvenciu
nukleotidov a sekvencie aminokyselín syntetizovaného proteínu. a -Aminokyseliny potrebné pre
syntéza proteínov je transportovaná do ribozómov dodatočnou tRNA, ktorá
mimochodom nazývaný acylyuvannya 3 / -ВІН skupiny na konci tRNA.

tRNA poškodzuje hlavu antikodónu, a preto
trinukleotid - antikodón, čo svedčí o tom, čo znáša
aminokyselina. tRNA sú pripojené k ribozómom antikodónovými sekciami
podpovrchové kodóny mRNA. Špecifickosť väzbového kodónu a antikodónu
zabezpečiť ich komplementárnosť. Medzi blízkymi aminokyselinami
Vzniká peptidová väzba. Týmto spôsobom sa realizuje dekrét suvoro
Sekvencia aminokyselín v proteíne je zakódovaná v
génius.

Nukleotidy-fosforestery nukleozidov.

Chemický sklad: dusíková báza (A.O.) + pentóza + kyselina fosforečná

Étery fosforu vznikajú účasťou hydroxylových skupín pentóz. Poloha fosforových skupín sa zvyčajne označuje vikoristickým označením ("), napríklad: 5", 3"

Prvá krátka informácia: nukleotidy hrajú veľmi dôležitú úlohu v živote buniek.

Klasifikácia nukleotidov

Nukleotidy, ktoré tvoria jednu molekulu A.O., pentosi, kyselina fosforečná, sa volajú mononukleotidy. Mononukleotidy môžu obsahovať jednu molekulu kyseliny fosforečnej, dve alebo tri molekuly kyseliny fosforečnej spojené jedna po druhej.

Kombinácia s dva mononukleotidy je zvykom volať dinukleotid. IN Skladovanie dinukleotidu závisí od prítomnosti rôznych dusíkatých báz alebo jednej inej cyklickej zlúčeniny, napríklad vitamínu.

Cyklické mononukleotidy hrajú osobitnú úlohu v biochemických procesoch.

Nomenklatúra mononukleotidov.

Až do mena nukleozid pridať z veľkého nadbytku fosfátov, monofosfátʼʼ, "difosfát."ʼʼ, "trifosfát."", z určeného miesta rotácie v pentosi-digitálnom cykle, určeného miesta s ikonou ("),

Poloha fosfátovej skupiny v polohe (5") je najširšia a najtypickejšia, spojenie s ňou nemusí byť indikované (AMP, GTP, UTP, d AMF atď.)

Ostatné pozície sú označené obov'yazkovo (3" - AMF, 2" - AMF, 3" - d AMF)

5"-adenozínmonofosfát

(5" - AMF alebo AMF)

Názvy najširších nukleotidov

nukleozid	nukleozid monofosfát	nukleozid difosfát	nukleozidtrifosfát
adenozín	5"-adenozínmonofosfát (5"-AMP alebo AMP) 5"-adenylová kyselina	5"-adenozíndifosfát (5"-ADP alebo ADP)	5"-adenozíntrifosfát (5"-ATP alebo ATP)
adenozín	3"-adenozínmonofosfát (3"-AMP) 3"-adenylová kyselina	nevytvára sa in vivo	nevytvára sa in vivo
guanozín	5"-guanozínmonofosfát (5"-GMP alebo GMP)	5"-guanozíndifosfát (5"-HDP alebo GDP)	5"-guanozíntrifosfát (5"-GTP alebo GTP)
guanozín	3"-guanozínmonofosfát (3"-GMP) 3"-guanylová kyselina	nevytvára sa in vivo	nevytvára sa in vivo
deoxy adenozín	5"-deoxyadenozínmonofosfát (5"- d AMF resp d AMF)	5"-deoxyadenozíndifosfát (5"- d ADFili d ADF)	5"-deoxyadenozíntrifosfát (5"- d ATFILES d ATP)
uridín	5"-uridínmonofosfát (5"-UMP alebo UMP)	5"-uridíndifosfát (5"-UDP alebo UDP)	5"-uridíntrifosfát (5"-UTP alebo UTP)
cytidín	5"-cytidínmonofosfát (5"-CMP alebo CMP)	5"-cytidíndifosfát (5"-CDP alebo CDP)	5"-cytidíntrifosfát (5"-CTP alebo CTP)

Nukleotidy vytvorené za účasti ribózy môžu odstrániť prebytočnú kyselinu fosforečnú v troch polohách (5", 3", 2") a za účasti deoxyribózy - iba v dvoch polohách (5", 3"), v polohe 2" je prítomná hydroxylová skupina. Toto usporiadanie je veľmi dôležité pre štruktúru DNA.

Prítomnosť hydroxylovej skupiny v inej polohe má dva dôležité dôsledky:

Polarizácia glykozidickej väzby v DNA sa mení a stáva sa odolná voči hydrolýze.

2-O-deoxyribóza nemôže byť epimerizovaná ani premenená na ketózu.

Pri celulitíde sa nukleozidmonofosfát následne premení na difosfát a potom na trifosfát.

Napríklad: AMP ---> ADP ---> ATP

Biologická úloha nukleotidov

Fúzy nukleozid difosfátі nukleozidtrifosfát dosiahnuť vysokoenergetické (makroergické) spojenia.

Nukleozidtrifosfát podieľajú sa na syntéze nukleových kyselín, zabezpečujú aktiváciu bioorganických reakcií a biochemických procesov, ktoré prebiehajú z odpadovej energie. Adenozíntrifosfát (ATP) je najrozšírenejšou makroergickou zlúčeninou u ľudí. Množstvo ATP v kostrových mäsách savantov je do 4 g/kg, celková kapacita je cca 125 rokov. U ľudí je rýchlosť obratu ATP 50 kg/telo. Pri hydrolýze vzniká ATP adenozíndifosfát(ADF)

Makroergické spojenia

Sklad ATP má rôzne typy chemických väzieb:

N-β-glykozidové

Foldingferna

Dva anhydridy (biologicky príbuzné makroergické)

V mysliach in vivo hydrolýza makroergického viazača ATP je sprevádzaná vysokou energiou (asi 35 kJ/mol), ktorá zabezpečuje ďalšie energeticky závislé biochemické procesy.

ATP + H2O - enzým ATP hydroláza -> ADP + H3 PO4

Na Vodnom Rozchinas ADP a ATP nestabilná . Pri 0 0 je SATP stabilný vo vode 10 minút a vo vriacej vode 10 minút.

Vplyvom vody sa dva koncové fosfáty (anhydridové väzby) ľahko hydrolyzujú a dôležitý je ten zostávajúci (skladacia éterová väzba). Počas kyslej hydrolýzy sa N-glykozidový linker ľahko zrúti.

Prvý ATP bol pozorovaný z mäsa 1929 r. K. Loman. Chemická syntéza vyrobená v 1948 rock. A. Todd.

Cyklické nukleotidy Sú sprostredkovateľmi prenosu hormonálnych signálov, menia aktivitu enzýmov v bunkách.

Zápach vytvárajú nukleozidtrifosfáty.

ATP - enzým cykláza -> cAMP + H4 P2 O7

Po tomto procese nastáva hydrolýza cyklického nukleotidu. . Môžu byť vytvorené dve spojenia 5"-AMP a 3"-AMP, ale v biologických mysliach je možné vytvoriť iba 5"-AMP.

Cyklický adenozínmonofosfát (cAMP)

11.5. Budova nukleových kyselín

Primárna štruktúra RNA a DNA je sekvenčné spojenie nukleotidov v polynukleotidovom lanku. Kostra polynukleotidovej dýzy je zložená zo sacharidových a fosfátových zvyškov, pričom sacharidy sú podporované N-β - glykozidickou väzbou spojenou s heterocyklickými dusíkatými bázami. Z biologického hľadiska sú najdôležitejšie triplety-bloky nukleotidov z troch dusíkatých báz, ktoré kódujú každú aminokyselinu a majú významnú signalizačnú funkciu.

Štruktúra PC môže byť znázornená schematicky:

5" 3" 5" 3" 5" 3"

fosfát -- pentóza -- fosfát -- pentóza -- fosfát -- pentóza -OH

Primárna štruktúra DNA klas Lancety sú označené pentózami, ktoré umiestňujú fosfát do polohy 5". Pentózy polynukleotidových lancetov sú spojené fosfátovými väzbami 3 "→ 5". Zapnuté končí lance v polohe 3" - pentosi OH-skupina je zbavená slobody.

Štruktúra DNA je vysoko usporiadaná - dvojitá špirála

Vedecký popis sekundárnej štruktúry DNA sa datuje do obdobia najväčšieho pokroku ľudstva v dvadsiatom storočí. Biochemik D. Watson a fyzik F. Crick V roku 1953 bol navrhnutý model štruktúry DNA a mechanizmus replikačného procesu. Narodený v roku 1962 Bola im udelená Nobelova cena.

V populárnom pohľade je história opísaná v knihe Jamesa Watsona „The Subspiral Spiral“, M: Mir, 1973. Kniha podrobne opisuje históriu dlhovekého diela, s humorom a ľahkou iróniou autora až po famóznu, ktorého šťastným „vinníkom“ boli dvaja mladí ľudia. Od objavenia štruktúry DNA ľudstvo využívalo nástroje až po vývoj nových priamych biotechnológií, syntézy bielkovín prostredníctvom rekombinácií génov (hormóny v medicínskom priemysle produkujú inzulín, erytropoetín a mnohé ďalšie).

Tajná štruktúra DNA bola odhalená E. Chargaffa v dôsledku chemického zloženia DNA. Vin prezradil:

Počet pyrimidínových báz je podobný počtu purínových báz

Množstvo tymínu je podobné množstvu adenínu a množstvo cytozínu je podobné množstvu adenínu.

A = T G = C

A+G=T+C

A+C=T+G

Tieto vína boli odobraté z názvu Chargaf pravidlá .

Molekula DNA má dve skrútené špirály. Kožná špirála obsahuje prebytok deoxyribózy a kyseliny fosforečnej, ktorá je vytvrdená. Špirály sú orientované tak, že vytvárajú dve nerovnaké špirálové drážky, ktoré prebiehajú rovnobežne s osou hlavy. Tieto drážky sú vyplnené proteínmi históny. Dusíkaté bázy sú zmiešané v strede špirály, možno kolmo na hlavnú os, a vytvárajú komplementárne páry medzi lankami. A...T ta G...C.

Celkový počet molekúl DNA v kožnom tkanive dosahuje 3 cm, priemerný priemer kože je 10 -5 m, priemer DNA celkovo je 2 ‣‣‣10 -9 m.

Hlavné parametre zavesenej špirály:

* Priemer 1,8 - 2 nm,

* jedna otáčka obsahuje 10 nukleotidov

* Výška závitu cievky ~ 3,4 nm

* Vzdialenosť medzi dvoma nukleotidmi je 0,34 nm.

Nechajte ho šíriť kolmo na os lancety.

* Smery polynukleotidových dýz sú antiparalelné

* spojenie medzi furanózovými cyklami deoxyribózy na pomoc

kyselina fosforečná sa mení z polohy 3' do polohy 5'

kožné lancety.

* Lantsug cob – fosforylovaná hydroxylová skupina pentózy na pozícii

5', koniec lancety je voľná hydroxylová skupina pentózy v polohe 3'.

* V DNA a RNA sú nukleozidové fragmenty v anti-konformácii, pyrimidínový cyklus purínu je pravotočivý v glykozidickej väzbe. Len tak umožňuje vytvorenie komplementárneho páru (rôzne nukleotidové vzorce)

* Existujú tri typy interakcií medzi dusíkatými zásadami:

1. „Priečne“, vezmite si osud komplementárnej dvojice dvoch Lancsugov. Dochádza k „cyklickému“ prenosu elektrónov medzi dvoma dusíkatými bázami (T – A, U – C), vzniká dodatočný p-elektronický systém, ktorý zabezpečuje dodatočnú interakciu a chráni dusíkaté bázy pred zbytočnými chemickými vstupmi. medzi Adenín a tymín majú dve vodné väzby a medzi guanínom a cytozínom sú tri vodné väzby.

2. „Vertikálne“ (stohovanie), na ukladanie do „stohov“, vezmite osud dusíkatej bázy jednej dýzy. Môže prísť „staking-mutuality“. viac význam pri stabilizácii štruktúry, nižší ako interakcie v komplementárnych pároch

3. Interakcia s vodou hrá dôležitú úlohu pri udržiavaní priestrannej štruktúry zavesenej špirály, ktorá prijíma najkompaktnejšiu štruktúru na zmenu povrchu v kontakte s vodou a nasmeruje hydrofóbne heterocyklické bázy do stredu špirály.

Štruktúra a skladovanie nukleoproteínových komplexov

Nukleová kyselina naviazaná na proteín podlieha niekoľkým typom interakcií:

Elektrostatický

Vodnevi spojenia

Hydrofóbne

Na základe výsledkov röntgenovej štrukturálnej analýzy a počítačového modelovania boli vytvorené reálne triviálne modely DNA, ribozómov, informozómov a nukleových kyselín vírusov.

Histónové proteíny DNA môžu odrážať hlavnú silu a vyznačujú sa vysokou úrovňou evolučného konzervativizmu. Na základe vzťahu dvoch základných aminokyselín, lyzín/arginín, sa delia do 5 tried: H1, H2A, H2B, H3, H4

Nukleotid - pochopte a uvidíte. Klasifikácia a vlastnosti kategórie "Nukleotidy" 2017, 2018.

Každý živý tvor na planéte sa skladá z čísel. Podporujú usporiadanie svojej organizácie za dodatočnou genetickou informáciou, ktorá sa nachádza v jadre, ktorá je uložená, prenášaná a implementovaná vysokomolekulárne skladacie polopolice- Nukleové kyseliny. Tieto kyseliny sú svojím spôsobom zložené z monomérnych vrstiev – nukleotidov.

V kontakte s

Úlohu nukleových kyselín nemožno preceňovať. Normálna vitalita tela závisí od stability jeho štruktúry. Ak sa vyžaduje akýkoľvek druh starostlivosti, množstvo a konzistencia sa zmení – je však povinné viesť k zmenám v klinickej organizácii. Činnosť fyziologického procesy a život buniek.

Pochopte nukleotid

Jak a bielkoviny Nukleové kyseliny sú nevyhnutné pre život. Toto je genetický materiál pre všetky živé organizmy vrátane vírusov.

Identifikácia štruktúry jedného z dvoch typov nukleových kyselín DNA umožnila pochopiť, ako živé organizmy uchovávajú informácie, ktoré si vyžadujú reguláciu životnej činnosti a prenášajú sa na potomstvo. Nukleotid je monomérna jednotka, ktorá kombinuje poskladané molekuly – nukleové kyseliny. Bez nich nie je možné zachrániť, tvorba a prenos genetickej informácie Vilnské nukleotidy sú hlavnými komponentmi, ktoré sa podieľajú na energetických a signalizačných procesoch. Zápach podporuje normálne fungovanie okolitých buniek a tela. Budú obsahovať dlhé molekuly – polynukleotidy. Aby ste pochopili štruktúru polynukleotidu, pochopte skutočné nukleotidy.

Čo je to nukleotid? Molekuly DNA sú zostavené z rôznych monomérnych zlúčenín. Inými slovami, nukleotid je organická zlúčenina, ktorá je zásobnou časťou nukleových kyselín a iných biologických zlúčenín nevyhnutných pre život bunky.

Skladovanie a hlavná sila nukleotidov

Nukleotid (mononukleotid) molekuly má vo svojej sekvencii tri chemické sekvencie:

1. Pentóza alebo p'yatikutny tsukor:

• deoxyribóza. Tieto nukleotidy sa nazývajú deoxyribonukleotidy. Smrad vstupujú do skladu DNA;
• ribóza. Nukleotidy sú zahrnuté pred RNA a nazývajú sa ribonukleotidy.

2. Dusíková pyrimidínová alebo purínová báza, viazaná na atóm uhlíka karboxylovej kyseliny. Táto zlúčenina sa nazýva nukleozid

3. Fosfátová skupina, ktorá vzniká z prebytku kyseliny fosforečnej (od jednej do troch). Jatočné telo je pripojené k uhlíku pomocou základných väzov, ktoré spájajú molekulu s nukleotidom.

Sila nukleotidov:

• časť metabolizmu a iných fyziologických procesov, ktoré sa vyskytujú v bunkách;
• vykonávanie kontroly reprodukcie a rastu;
• ukladanie informácií o príznakoch rozkladu a o štruktúre proteínu.

Nukleové kyseliny

Zukor v reprezentáciách nukleových kyselín kyseliny pentozoovej. V RNA sa päťuhlíkový tsukor nazýva ribóza, v DNA - deoxyribóza. Kožná molekula pentóz má päť atómov uhlíka, ktoré tvoria kruh po atóme, a piaty atóm patrí do skupiny HO-CH2.

Pri molekule tábor atómu vugletsiu označené číslom a prvočíslom (napríklad: 1C', 3C', 5C'). Pretože pri všetkých procesoch čítania molekúl nukleových kyselín je sekvenčná informácia striktne priamočiara, je číslovanie atómov uhlíka a ich rozloženie indikátorom správnej priamosti.

Prvý atóm uhlíka 1C molekuly karbidu je pripojený k dusíkovej báze.

K tretiemu a piatemu atómu uhlíka hydroxylovej skupiny (3C', 5C') sa pridáva nadbytok kyseliny fosforečnej, čo naznačuje chemickú afinitu ku kyselinovej skupine DNA a RNA.

Sklad dusíkovej bázy

Typy nukleotidov z dusíkatej bázy DNA:

Prvé dve triedy sú purini:

• adenín (A);
• guanín (G).

Zvyšné dva patria do triedy pyrimidínov:

• tymín (T);
• cytozín (C).

Purínové zlúčeniny sú z hľadiska molekulovej hmotnosti dôležitejšie ako pyrimidíny.

Nukleotidy RNA s dusíkatou polovicou sú reprezentované:

• guanín;
• adenín;
• uracitol;
• cytozín.

Takže, rovnako ako tymian, uracil má pyrimidínovú bázu. Vo vedeckej literatúre sú dusíkaté zásady často označené latinskými písmenami (A, T, C, G, U).

Pyrimidín a samotný tymín, cytozín, uracil sú reprezentované šesťčlenným kruhom, ktorý pozostáva z dvoch atómov dusíka a štyroch atómov uhlíka, postupne očíslovaných od 1 do 6.

Purini (guanín a adnín) vzniká z imidazolu a pyrimidínu. Molekuly purínových zásad majú štyri atómy dusíka a päť atómov uhlíka. Atóm kože má svoje číslo od 1 do 9.

Výsledkom odstránenia dusíkatých prebytkov z prebytočnej pentózy je nukleozid. Nukleotid je cemická fosfátová skupina s nukleozidom.

Riešenie fosfodiesterových väzieb

Naučte sa z výživy o tom, ako sa nukleotidy kombinujú do polypeptidovej dýzy a ako sa zúčastňujú procesu, ktorý spája molekulu nukleovej kyseliny s fosfodiesterovými väzbami.

Pri interakcii dvoch nukleotidov vzniká dinukleotid. Nové spojenie je vytvorené cestou kondenzácie, keď je zapojená fosfodiesterová väzba medzi hydroxylovou skupinou pentózy jedného monoméru a prebytkom fosfátu druhého.

Syntéza polynukleotidu zahŕňa numericky opakovanú reakciu. Skladanie polynukleotidov je proces skladania, ktorý zabezpečuje rast lancety z jedného konca.

Molekuly DNA, podobne ako molekuly proteínov, majú primárne, sekundárne a terciárne štruktúry. Primárna štruktúra DNA je určená sekvenciou nukleotidov. Základom sekundárnej štruktúry je tvorba vodných väzieb. O syntéza špirály DNA Existuje jasný vzor a konzistencia: tymín jednej lancety je v súlade s adenínom inej; cytozín - guanín a tak ďalej. Kombinácia nukleotidov vytvára zvláštne spojenie medzi Lancsugovcami a rovnakými časťami medzi nimi.

Poznanie sekvencie nukleotidov jedna Lanzug DNA je možná na princípe adície alebo získať komplementárnosť pre priateľa.

Terciárna štruktúra DNA je vytvorená sériou skladacích triviálnych štruktúr. Uistite sa, že molekula je kompaktná, aby sa pohodlne zmestila do malého priestoru v miestnosti. Obsah DNA v črevnej tyčinke je viac ako 1 mm, zatiaľ čo obsah DNA v samotnom hrubom čreve je menší ako 5 µm.

Počet pyrimidínových báz sa rovná počtu purínových báz. Vzdialenosť medzi nukleotidmi je približne 0,34 nm. To sa stalo množstvom, ako aj molekulovou hmotnosťou.

Funkcie a sily DNA

Hlavné funkcie DNA:

• ukladá núdzové informácie;
• prenos (podvojna/replikácia);
• prepis, implementácia;
• autoreprodukcia DNA. Fungovanie replikónu.

Proces samotvorby molekuly nukleovej kyseliny je sprevádzaný prenosom kópií genetickej informácie z bunky do bunky. Na tento účel je potrebný súbor špecifických enzýmov. V tomto procese je replikačná vidlica založená na konzervatívnom type.

Replikón je jednotka procesu replikácie genómu riadená jedným bodom iniciácie replikácie. Genóm prokaryotov je spravidla cereplikón. Replikácia od začiatku prechádza na stranu, ktorá uráža, súčasne s rôznym stupňom plynulosti.

Molekula RNA – štruktúra

RNA je jediná polynukleotidová jednotka, ktorá sa syntetizuje prostredníctvom kovalentných väzieb medzi fosfátovým zvyškom a pentózou. Je skratka pre DNA, má inú konzistenciu a delí sa na špecifickú zásobáreň dusíkatých zlúčenín. Pyrimidínová báza tymínu v RNA je nahradený uracilom.

RNA môže byť troch typov v závislosti od týchto funkcií, ktoré sa vyskytujú v tele:

• Informácia (iRNA) je z hľadiska ukladania nukleotidov veľmi rôznorodá. Ide o akúsi matricu na syntézu proteínových molekúl, ktoré prenášajú genetickú informáciu na ribozómy z DNA;
• transport (tRNA) v strede pozostáva zo 75-95 nukleotidov. Prenáša potrebnú aminokyselinu z ribozómu do miesta syntézy polypeptidu. Kožný typ tRNA má svoj vlastný, ktorý riadi iba sekvenciu nukleotidov alebo monomérov;
• Očakáva sa, že ribozomálna (rRNA) bude obsahovať 3000 až 5000 nukleotidov. Ribozóm je základná štrukturálna zložka, ktorá sa podieľa na najdôležitejšom procese, ktorý prebieha v proteínovej biosyntéze.

Úloha nukleotidov v tele

Bunkové nukleotidy majú dôležité funkcie:

• є bioregulátory;
• sa používajú ako štruktúrne bloky pre nukleové kyseliny;
• vstúpiť do skladu hlavného telesa energie v tele - ATP;
• podieľať sa na numerických metabolických procesoch buniek;
• є nosiče biologických ekvivalentov v bunkách (FAD, NADP+; NAD+; FMN);
• možno považovať za bežcov pravidelnej post-okluzívnej syntézy (cGMP, cAMP).

Kompletné nukleotidy sú hlavné zložky, ktoré sa podieľajú na energetických a signalizačných procesoch. Zápach podporuje normálne fungovanie okolitých buniek a tela.

Primárnou príručkou pre študentov je priamo „Biológia“ všetkých profilov prípravy, všetkých foriem iniciácie pre teoretickú prípravu na povolania, kurzy a štúdium. Príručka pokrýva hlavné časti štruktúrnej biochémie: biológiu, fyzikálno-chemické schopnosti a funkcie hlavných tried biologických makromolekúl. Veľký rešpekt sa venuje málo aplikovaným aspektom biochémie.

Nukleotidy a nukleové kyseliny

Štruktúra nukleotidov a dusíkatých báz

Nukleotidy sa zúčastňujú mnohých biochemických procesov, ako aj monoméry nukleových kyselín. Nukleové kyseliny zabezpečujú všetky genetické procesy. Kožný nukleotid sa skladá z troch typov chemických molekúl:

dusíková báza;

monosacharid;

1-3 prebytok kyseliny fosforečnej.

Okrem monosacharidov sú nukleotidy ako monoméry zložité molekuly, ktoré sú zložené zo štruktúr, ktoré patria do rôznych tried chemických látok, je potrebné sa bližšie pozrieť na štruktúru týchto zložiek.

Dusíkaté zásady

Dusíkaté zásady sa redukujú na heterocyklické zlúčeniny. Predtým, ako heterocyklus spolu s atómami uhlíka vstúpi do atómov dusíka. Všetky dusíkaté bázy, ktoré sú zahrnuté pred nukleotidmi, sú klasifikované do dvoch tried dusíkatých báz: purín a pyrimidín. Purínové bázy sú podobné purínu - heterocyklus, ktorý pozostáva z dvoch cyklov, jeden päťčlenný, druhý šesť, číslovanie je ako u malého. Pyrimidínové bázy sú podobné pyrimidínom a tvoria jeden šesťčlenný cyklus, číslovanie je uvedené aj na malyunoku (Malyunok 31). Hlavné pyrimidínové bázy v prokaryotoch aj eukaryotoch sú rovnaké cytozín, tymínі uracil. Purínové bázy sa najčastejšie spájajú s adenínі guanín Dvaja ďalší - Xantínі hypoxantín– sú medziproduktmi v procesoch ich metabolizmu. U ľudí pôsobí oxidovaná purínová báza ako konečný produkt purínového katabolizmu - kyselina sechoová. Okrem piatich mien nad hlavnými základňami je tu menej široko zastúpených vedľajších základov. Niektoré z nich sú prítomné v nukleových kyselinách baktérií a vírusov a vo veľkej miere sa nachádzajú aj v skladovaní proeukaryotickej DNA a transportnej a ribozomálnej RNA. Tak bakteriálna DNA, ako aj ľudská DNA majú významné množstvo 5-metylcytozínu; 5-hydroxymetylcytozín bol detegovaný v bakteriofágoch. Neprimárne bázy nachádzajúce sa v messenger RNA sú N6-metyladenín, N6, N6-dimetyladenín a N7-metylguanín. Baktérie tiež vykazujú modifikácie uracilu s pridanou N3-polohou (a-amino, a-karboxy)-propylovou skupinou. Funkcie týchto substitúcií purínov a pyrimidínov nie sú úplne pochopené, ale môžu vytvárať nekanonické spojenia medzi bázami (o ktorých sa bude diskutovať nižšie), čím sa zabezpečí tvorba sekundárnych a terciárnych štruktúr nukleových kyselín .

31. Štruktúra dusíkatých zásad

V rastlinných bunkách bola odhalená séria purínových báz s metylovými zlúčeninami. Mnohé z nich sú farmakologicky aktívne. Ako príklad môžete použiť bôby cava s kofeínom (1,3,7-trimetylxantín), čajové lístky s teofylínom (1,3-dimetylxantín) a kakaové bôby, ktoré obsahujú teobromín (3,7 - dimetylxantín).

Izoméria a fyzikálno-chemická sila purínových a pyrimidínových zásad

Molekula dusíkatej bázy vytvára systém jednotlivých a podlinkov, ktoré sa tvoria (systém produkcie podlinkov). Táto organizácia vytvára tuhú molekulu bez možnosti konformačných prechodov. V dôsledku toho nemožno hovoriť o zmene konformácie dusíkatých zásad.

Pre dusíkaté bázy bol identifikovaný iba jeden typ izomérie: keto-enolický prechod alebo tautoméria.

Tautoméria

Fenomén keto-enol tautomérie nukleotidov sa môže vyskytnúť buď v laktámovej alebo laktámovej forme a vo fyziologickom myslení je laktámová forma lepšia ako guanín a tymín (Malyunok 32). Dôležitosť tejto situácie sa ukáže, keď sa bude diskutovať o procesoch párenia jednotiek.

Obrázok 32. Tautoméria nukleotidov

Rozchinnist

Pri neutrálnom pH je guanín najmenej účinný. Pristúpme k tomuto radu a uvidíme xantín. Kyselina sechoová vo forme urátov sa veľmi zle ničí pri neutrálnom pH, ale ešte horšie je to v oblastiach s nižšími hodnotami pH, ako je kyselina sechoová. Guanín sa bežne vyskytuje u ľudí každý deň a xantín a kyselina sechoová sú jeho primárnymi zložkami. Zvyšné dve puríny často vstupujú do skladu kameňov v reznom trakte.

Leštené svetlo

Pre štruktúru systému pletených väzov sú všetky dusíkaté bázy absorbované v ultrafialovej časti spektra. Spektrum hliny je graf delenia optického zhrubnutia v priebehu času. Pre dusíkatú bázu kože je jej spektrum ílovitosti rôzne, podľa toho je možné oddeliť delenie rôznych dusíkatých báz alebo až po zloženie dusíkatých báz (nukleotidov), ale celkovo sa dosiahne maximum ílovitosti. keď hodnota dosiahne 260 nm. To umožňuje jednoducho a rýchlo určiť koncentráciu dusíkatých zásad, nukleotidov a nukleových kyselín. Rozsah ílu závisí aj od hodnoty pH (Malyunok 33).

Obrázok 33. Spektrá ílovitosti rôznych dusíkatých zásad

Funkcie dusíkatých zásad

Dusíkaté zásady sa vo voľnej prírode prakticky nevytvárajú. Na vine sú alkaloidy a kyselina sechoová.

Dusíkaté bázy majú nasledujúce funkcie:

Vstúpte do skladu nukleotidov;

Niektoré alkaloidy sú dusíkaté zásady, napríklad kofeín v káve alebo teofelín v čaji;

Medziprodukty výmeny dusíkatých báz a nukleotidov;

Kyselina korenia je príčinou choroby z pľuvancov;

Kyselina sechoová odstraňuje dusík z rôznych organizmov.

Nukleotidy a nukleozidy

Molekuly nukleozidov sa tvoria z purínového alebo pyrimidínového hlavného reťazca predtým, ako sa pridajú ku sacharidu (predovšetkým D-ribóze alebo 2-deoxyribóze) β-väzbou. Adenín ribonukleozid (adenozín) tvorený adenínom a D-ribózou pridanou v polohe N 9; guanozín- s guanínom a D-ribózou v polohe N 9; cytidín– z cytozínu a ribózy v polohe N 1; uridín– z uracilu a ribózy v polohe N 1. V purínových nukleozidoch (nukleotidoch) sú teda dusíkatá báza a tsukor spojené 1-9 β glykozidickými väzbami a v pyrimidínoch - 1-1 β glykozidickými väzbami.

Zásoba 2-deoxyribonukleozidov zahŕňa purínové alebo pyrimidínové bázy a 2-deoxyribózu naviazané na rovnaké atómy N1 a N9. Pridanie ribózy alebo 2-deoxyribózy do kruhovej štruktúry bázy je spôsobené prítomnosťou acido-lobického N-glykozidického linkera (Malyunok 34).

Nukleotidy sú deriváty nukleozidov, fosforylované jednou alebo viacerými hydroxylovými skupinami v nadbytku ribózy (alebo deoxyribózy). Adenozínmonofosfát (AMP alebo adenylát) je teda spojený s adenínom, ribózou a fosfátom. 2-deoxyadenozínmonofosfát (dAMP alebo deoxyadenylát) je molekula, ktorá sa kombinuje s adenínom, 2-deoxyribózou a fosfátom. Najprv sa k uracilu pridá ribóza a k uracilu sa pridá 2-deoxyribóza. Preto sa kyselina tymidylová (TMF) tvorí z tymínu, 2-deoxyribózy a fosfátu. Bolo identifikovaných množstvo nadmerne korigovaných foriem nukleotidov a nukleotidov s nejedinečnou štruktúrou. Molekula tRNA má teda nukleotid, v ktorom je ribóza pridaná k uracilu na piatej pozícii, takže nejde o väzbu dusík-sacharid, ale väzbu uhlík-uhlík. Produkt tohto neoriginálneho pridávania názvov k pseudouridínu (ψ). Molekuly tRNA nahrádzajú inú neprimárnu nukleotidovú štruktúru – tymín, ktorý sa pridáva k ribózomonofosfátu. Tento nukleotid vzniká po syntéze molekuly tRNA metyláciou prebytočného UMP S-adenosylmetionínom. Pseudouridylová kyselina (ψMP) sa tiež vytvára v dôsledku preskupenia UMP po syntéze tRNA.

Obrázok 34. Štruktúra purínových a pyrimidínových nukleozidov a nukleotidov

Nomenklatúra, fyzikálno-chemické sily a funkcie nukleozidov a nukleotidov

Poloha fosfátovej skupiny na molekule nukleotidu je označená číslom. Napríklad adenozín s fosfátovou skupinou pridanou k 3. uhlíku ribozómu sa nazýva 3-monofosfát. Umiestnite prvočíslo za čísla, aby ste označili počet uhlíka v purínovom alebo pyrimidínovom substituente tohto atómu v nadbytku deoxyribózy. Za číslovanie atómov nedávajte prvočíslo. Nukleotid 2-deoxyadenozín s prebytkom fosfátu v molekule uhlíka-5 cukru sa označuje ako 2-deoxyadenozín-5-monofosfát. Nukleozidy obsahujúce adenín, guanín, cytozín, tymín a uracil sa zvyčajne označujú písmenami A, G, C, T a U. Prítomnosť písmena d (alebo d) pred abláciou znamená, že sacharidovou zložkou nukleozidu je 2-deoxyribóza. Guanozín, ktorý nahrádza 2-deoxyribózu, sa môže nazývať dG (deoxyguanozín) a podobný monofosfát s fosfátovou skupinou pripojenou k tretiemu atómu uhlíka deoxyribózy je dG-3-MF. Spravidla sa v prípadoch, keď sa k uhlík-5 ribóze alebo deoxyribóze pridáva fosfát, symbol 5 vynecháva. Takže guanozín-5-monofosfát je známy ako GMP a 5-monofosfát-2-deoxyguanozín je známy ako dGMP. Ak sa k nukleozidovému nadbytku sacharidov pridajú 2 alebo 3 nadbytočné kyseliny fosforečné, vytvoria sa skratky DP (difosfát) a TP (trifosfát). Teda adenozín + trifosfát s tromi fosfátovými skupinami v 5-polohovom sacharide je ATP. Fragmenty v molekulách fosfátových nukleotidov sa nachádzajú vo forme anhydridov kyseliny fosforečnej, preto sa v stave s nízkou entropiou nazývajú makroergiká (ktoré obsahujú veľkú rezervu potenciálnej energie). Keď sa 1 mol ATP hydrolyzuje na ADP, získa sa 7,3 kcal potenciálnej energie.

Obrázok 35. Štruktúra cAMP

Fyzikálno-chemická sila nukleotidov

Keďže zloženie nukleotidov zahŕňa dusíkaté bázy, pre nukleotidy sú charakteristické aj také vplyvy ako tautoméria a prítomnosť agregácie v ultrafialovej časti spektra a spektrá agregácie dusíkatých báz a prítomnosť nukleotidových báz a podobne. Prítomnosti cukru a nadbytku kyseliny fosforečnej bránia ich hydrofilnejšie nižšie dusíkaté zásady. Všetky nukleotidy obsahujú kyseliny, preto odstráňte prebytočnú kyselinu fosforečnú.

Funkcie prirodzených nukleotidov

Nukleotidy sú monoméry nukleových kyselín (RNA, DNA). DNA obsahuje deoxyribonukleotidové fosfáty – deriváty adenínu, tymínu, guanínu a cytozínu. Tiež niektoré molekuly guanínu a cytozínu v sklade DNA sú metylované, aby obsahovali metylovú skupinu. Medzi hlavné monoméry RNA patria ribonukleotidové fosfáty – podobne ako adenín, uracil, guanín a cytozín. RNA tiež obsahuje nukleotidy, ktoré nahrádzajú rôzne menšie dusíkaté bázy, napríklad xantín, hypoxantín, dihydrouridín atď.

Nukleotidy sú monoméry koenzýmov (NAD, NADP, FAD, koenzým A, metionín-adenozín). Pri ukladaní koenzýmov sa zápach zúčastňuje enzymatických reakcií. Táto funkcia prehľadu bude popísaná nižšie.

Energetické (ATP). ATP funguje ako hlavný vnútorný bunkový nosič voľnej energie. Koncentrácia najväčšieho rozšíreného voľného nukleotidu v ľudských bunkách – ATP – sa blíži k 1 mmol/l.

Signál (cGMP, cAMP)(Malyunok 35). Cyklický AMP (3-, 5-adenozínmonofosfát, cAMP) - mediátor rôznych post-okupačných signálov v živočíšnych bunkách - sa syntetizuje s ATP po reakcii katalyzovanej adenylátcyklázou. Aktivita adenylátcyklázy je regulovaná komplexom interakcií, z ktorých väčšina je iniciovaná prostredníctvom hormonálnych receptorov. Intracelulárna koncentrácia cAMP (asi 1 µmol/l) je o 3 rády nižšia ako koncentrácia ATP. Cyklický cGMP (3-, 5-guanozínmonofosfát, cGMP) slúži ako vnútrobunkový vodič postklinických signálov. V niektorých epizódach pôsobí cGMP ako antagonista cAMP. cGMP je tvorený GTP pôsobením guanylátcyklázy, enzýmu, ktorý je blízko príbuzný s adenylátcyklázou. Guanylátcykláza, podobne ako adenylátcykláza, je regulovaná rôznymi efektormi, vrátane hormónov. Podobne ako cAMP, aj cGMP je hydrolyzovaný fosfodiesterázou za vzniku 5-monofosfátu.

Regulačné (GTF). Aktivita skupiny proteínov (G-proteínov), ktorá zohráva významnú úlohu v regulačnej funkcii, závisí od toho, na ktorý nukleotid sa viažu. V neaktívnej forme tohto proteínu je GDP viazaný a keď je proteín aktivovaný, GDP je nahradený GTP. Keď je jeho funkcia dokončená, proteín hydrolyzuje GTP na GDP a fosfát, videná energia sa minie na fungovanie proteínu.

Aktivácia počas metabolizmu lipidov a monosacharidov (UTP, STP). Podobné uracilové nukleotidy sa zúčastňujú ako aktívne činidlá v reakciách metabolizmu hexózy a polymerizácie sacharidov, biosyntézy škrobu a oligosacharidových fragmentov glykoproteínov a proteoglykánov iv. Substrátmi pre tieto reakcie sú uridíndifosfátové cukry. Napríklad uridíndifosfát-glukóza je prekurzorom glykogénu. Tiež konverzia glukózy na galaktózu, kyselinu glukurónovú alebo iné podobné monosacharidy sa javí ako konjugát s UDP. STP je nevyhnutný pre biosyntézu určitých fosfoglyceridov v živočíšnych tkanivách. Reakcie zahŕňajúce ceramid a CDP-cholín sa uskutočňujú až do schválenia sfingomyelínu a iných substitúcií sfingozínov.

Účasť na deaktivácii rôznych alkoholov a fenolov(UDP-kyselina glukurónová). Uridíndifosfát glukurónová kyselina funguje ako „aktívny“ glukuronid v konjugačných reakciách, napríklad keď sa glukuronid pridá k bilirubínu.

Nukleotidy v sklade koenzýmov

Koenzýmy sú zlúčeniny s nízkou molekulovou hmotnosťou spojené s enzýmami (časť „Enzýmy“), ktoré sa priamo zúčastňujú biochemickej reakcie, takže ide o ďalší substrát, ktorý nezostane bez povšimnutia.

Koenzýmy sú rozdelené do dvoch skupín:

nosiče protónov a elektrónov a koenzýmy sa zúčastňujú oxidových reakcií;

Transportéry niekoľkých skupín zahŕňajú protóny a elektróny a koenzýmy sa zúčastňujú transferázových reakcií.

Podrobnejšie informácie o mechanizmoch týchto reakcií nájdete v časti „Enzýmy“.

Tieto koenzýmy sa spájajú s ich ukladaním nukleotidov. Aj smradi spadajú do dvoch skupín.

Koenzýmy transportujú protóny a elektróny

Tieto koenzýmy sa zúčastňujú reakcií na báze oxidov, kde adenozín stráca svoju štrukturálnu funkciu, do reakcie vstupujú nukleotidy, ktoré nahrádzajú iné typy báz, existujú dva typy takýchto koenzýmov: nikotínový a flavínový. Zápach je určený nielen aktívnymi zoskupeniami, ale aj typom reakcie, ktorá zápach spôsobuje.

Nikotínové koenzýmy

Obrázok 36. Nikotínové koenzýmy. A-štruktúra NAD, B-štruktúra NADP, B-mechanizmus aktivity kyseliny nikotínovej, D-mechanizmus nikotínových koenzýmov

Nikotínamid adenín dinukleotid (NAD +) je hlavným akceptorom elektrónov počas oxidácie ohnivých molekúl. Reakčnou časťou NAD+ je nikotínamidový kruh. Keď je substrát oxidovaný, nikotínamidový kruh NAD+ pridá vodný ión a dva elektróny, ktoré sú ekvivalentné hydridovému iónu. Tvar nosiča – NADH – bol aktualizovaný. Počas tejto dehydratácie sa jeden atóm vodného substrátu priamo prenesie do NAD + a potom sa druhý prenesie do zdroja. Elektróny, ktoré sú spotrebované substrátom, sa prenesú do nikotínamidového kruhu. Úloha donoru elektrónov vo väčšine procesov biologickej biosyntézy (výmena plastov); Existuje nová forma nikotín amid adenín dinukleotid fosfátu (NADPH). NADPH sa redukuje z NAD na fosfát spojený esterovou väzbou s 2-hydroxylovou skupinou adenozínu. Oxidovaná forma NADPH sa označuje NADP+. NADPH prenáša elektróny rovnakým spôsobom ako NADH. NADPH sa však syntetizuje takmer výlučne v procesoch biologickej biosyntézy, rovnako ako je syntetizovaný NADH dôležitý pre tvorbu ATP. Ďalšia fosfátová skupina NADPH je zlúčenina podobná molekule, ktorá sa nachádza v enzýmoch.

Flavínové koenzýmy

Prvý flavínový koenzým (flavínmononukleotid FMN) objavil A. St. Djord zo srdcového mäsa v roku 1932, R. G. Warburg a V. Christians tiež izolovali prvý flavoproteín z kvasiniek, aby nahradil FMN ako koenzým. Ďalším dôležitým flavínovým koenzýmom je flavínadeníndinukleotid (FAD), ktorý bol identifikovaný ako kofaktor oxidázy D-aminokyseliny v roku 1938. Počas oxidačno-reakcie flavínového kruhu podstupujú flavínové koenzýmy oxidačno-reakčné reakcie v prítomnosti rôznych dôležitých enzýmových systémov: oxidázy (zocrema, oxidáza D- a L-aminokyselín, monoaminokyselinové inoxidázy, ktoré regulujú hladinu katecholamíny v krvi) a dehydrogenid a ubichinóny).

Malyunok 37. Flavínové koenzýmy. A-štruktúra FAD, B-mechanizmus aktivity kyseliny nikotínovej, B-mechanizmus flavínových koenzýmov

Ďalším hlavným nosičom elektrónov pri oxidácii ohnivých molekúl je flavínadeníndinukleotid. Krátkodobý výraz, ktorý sa používa na označenie oxidovanej a aktualizovanej formy tohto nosiča, je podobný FAD a FADH 2. Reakčná časť FAD je na izoaloxazínovom kruhu. FAD, podobne ako NAD+, pridáva dva elektróny. Avšak FAD, keď je nahradený NAD +, pridáva atómy vody, ktoré sú spotrebované substrátom.

Koniec kognitívneho fragmentu.

Nukleotidy sú komplexné biologické zlúčeniny, ktoré hrajú kľúčovú úlohu v mnohých biologických procesoch. Sú základom pre DNA a RNA a sú tiež zodpovedné za syntézu bielkovín a genetickú pamäť, pretože sú univerzálnym zdrojom energie. Nukleotidy vstupujú do skladu koenzýmov, podieľajú sa na metabolizme uhľohydrátov a syntéze lipidov. Okrem toho sú nukleotidy súčasťou aktívnych foriem vitamínov, najmä skupiny B (riboflavín, niacín). Nukleotidy formulujú prirodzenú mikrobiocenózu, poskytujú potrebnú energiu pre regeneračné procesy v črevách, prispievajú k dozrievaniu a normalizácii fungovania hepatocytov.

Nukleotidy sú nízkomolekulové zlúčeniny, ktoré sú zložené z dusíkatých zásad (puríny, pyrimidíny), pentózového cukru (ribóza alebo deoxyribóza) a 1-3 fosfátových skupín.

Na metabolických procesoch sa zúčastňujú najčastejšie monofosfáty: puríny – adenozínmonofosfát (AMP), guanozínmonofosfát (GMP), pyrimidíny – cytidínmonofosfát (CMP), uridínmonofosfát (UMP).

Prečo je o problém nukleotidov v detskej strave taký záujem?

Predtým sa uznávalo, že esenciálne nukleotidy sa syntetizujú v celom tele a považovali sa za nevyhnutné celoživotné látky. Zistilo sa, že nukleotidy, ktoré pochádzajú z tela, výrazne prispievajú k „funkcii svalov“, čo znamená rast a vývoj tenkého čreva, metabolizmus lipidov a funkciu pečene. Zostávajúci výskum (zborník zo zasadnutia ESPGAN, 1997) však ukázal, že tieto nukleotidy sa stávajú nevyhnutnými, keď je endogénna rezerva nedostatočná: napríklad pri chorobách, ktoré sú sprevádzané nedostatkom energie, ťažkých infekciách áno, chorobách a tiež u novorodencov. v období rýchleho rastu dieťaťa, pri stavoch imunodeficiencie a hypoxických stavoch, pri ktorých sa celkový objem endogénnej syntézy znižuje a stáva sa nedostatočným na uspokojenie potrieb organizmu. V takýchto mysliach prítomnosť nukleotidov v tele „povzbudzuje“ výdaj energie v tele na syntézu týchto látok a môže optimalizovať funkciu tkanív. Lekári sa teda už oddávna zaujímajú o prípravu pečene, mlieka, mäsa, vývaru, teda produktov bohatých na nukleotidy do potravín po chorobách.

Dodatočný prísun nukleotidov u zvierat je ešte dôležitejší, pokiaľ ide o vyhýbanie sa im. Nukleotidy boli pozorované v ženskom mlieku asi pred 30 rokmi. Doteraz bolo v ženskom mlieku identifikovaných 13 nukleotidov poškodzujúcich kyselinu. Už dávno je známe, že skladovanie ženského mlieka a mlieka rôznych druhov zvierat nie je totožné. Pred mnohými rokmi sa však rozhodlo menej sa sústrediť na hlavné zložky potravy: bielkoviny, sacharidy, lipidy, minerály, vitamíny. Zároveň sa nukleotidy v ženskom mlieku výrazne líšia, a to nielen v porovnaní s počtom nukleotidov v kravskom mlieku. Takže napríklad orotát, hlavový nukleotid kravského mlieka, sa nachádza vo významných množstvách v upravených mliečnych zmesiach, ktoré sa nachádzajú v ženskom mlieku.

Nukleotidy sú súčasťou dusíkatej frakcie nebielkovinového materského mlieka. Nebielkovinový dusík tvorí približne 25 % dusíka z potravy v materskom mlieku a obsahuje aminocukry a karnitín, ktoré zohrávajú osobitnú úlohu pri vývoji novorodencov. Nukleotidový dusík sa dá efektívnejšie využiť pri vstrebávaní bielkovín u nemačiek, ktoré sa získavajú z materského mlieka, pretože u detí, ktoré profitujú z malých súm, odstraňujú ešte menej bielkovín.

Zistilo sa, že v ženskom mlieku koncentrácia nukleotidov prevyšuje koncentráciu v krvných striekačkách. To znamená, že ženské prsia syntetizujú ďalší počet nukleotidov, ktoré sú dodávané do materského mlieka. Rozdiely sú aj v náhrade nukleotidov medzi štádiami laktácie. Najvyšší počet nukleotidov v mlieku sa teda pozoruje vo veku 2-4 mesiacov a potom, po 6.-7. mesiaci, začnú postupne klesať.

Skoré zrelé mlieko obsahuje najmä mononukleotidy (AMP, CMP, GMP). Jeho hrúbka je vyššia v neskorom zrelom mlieku, nižšia v mledzive, nižšia v mlieku, nižšia v mlieku prvého mesiaca laktácie.

Koncentrácia nukleotidov v materskom mlieku je počas zimy oveľa vyššia, nižšia ako v podobných hodnotách počas rovnakého obdobia.

Tieto údaje môžu naznačovať, že v hrudných tkanivách dochádza k ďalšej syntéze nukleotidov, takže v prvých mesiacoch života reč, ktorá sa nazýva, stimuluje potrebnú úroveň metabolizmu a energetickej výmeny dieťaťa. V zimnom období dochádza k zvýšeniu syntézy nukleotidov v materskom mlieku prostredníctvom chemického mechanizmu: v tomto období je dieťa náchylnejšie na infekciu a ľahšie sa rozvinie nedostatok vitamínov a minerálov.

Ako sa ukazuje, ukladanie a koncentrácia nukleotidov v mlieku všetkých druhov mlieka sa líši, ale ich množstvo je nižšie ako v materskom mlieku. Možno je to spôsobené tým, že potreba exogénnych nukleotidov je obzvlášť vysoká u suchých detí.

Materské mlieko je najvyváženejším produktom pre racionálny vývoj a je to jemný fyziologický systém, ktorý sa mení podľa potrieb dieťaťa. Materské mlieko sa stále vyvíja, a to nielen vo svojej kyslej a šťavnatej forme, ale aj v úlohe ďalších zložiek vo fungujúcich systémoch tela, keď rastie a tvorí sa. Sumy pre jednotlivé benefity nie je možné ďalej rozvíjať a postupne premieňať na obľúbené „náhradky materského mlieka“. Údaje o tom, že nukleotidy materského mlieka môžu mať pri raste a vývoji pre organizmus širší fyziologický význam, slúžili ako základ pre ich zavedenie do populácie na výživu dojčiat a aby ich koncentrácia a zloženie boli podobné ako v materskom mlieku .

Ďalšou fázou vyšetrovania bol pokus o zistenie prítoku nukleotidov podávaných dieťaťu počas dozrievania plodu a vývoja tehotenstva.

Najpresnejšie údaje sa objavili o aktivácii imunitného systému dieťaťa. Zrejme IgG je zaregistrovaný in utero, IgM sa začína syntetizovať hneď po narodení, najrýchlejšie sa syntetizuje IgA a jeho aktívna syntéza zostáva do konca 2. – 3. mesiaca života. Účinnosť ich generovania do značnej miery závisí od vyspelosti imunitného systému.

Pre ďalšie skúmanie boli vytvorené 3 skupiny: deti, ktoré neboli dojčené, tie, ktoré nemali nukleotidy a tie, ktoré nukleotidy nemali.

Výsledkom bolo zistenie, že deti, ktoré do konca 1. mesiaca života a do 3. mesiaca užívali umelú výživu s nukleotidovými doplnkami, mali nízku úroveň syntézy imunoglobulínu M, približne rovnakú ako u detí, ktoré boli dojčené. igodovuvanny, čo znamená veľký, nizh u detí, ktoré sa snažili jednoducho zhrnúť. Podobné výsledky sa získali pri analýze úrovne syntézy imunoglobulínu A.

Zrelosť imunitného systému rozhoduje o účinnosti očkovania, ako aj o vývoji imunitnej odpovede na zápal – to je jeden z ukazovateľov vibračnej imunity v prvom živote. Na tento účel sa sledovala úroveň tvorby protilátok proti záškrtu u detí, ktorá bola založená na „nukleotidovej“ výžive, výžive s obsahom prsníka a výžive bez nukleotidov. Hladina protilátok zmizla 1 mesiac po prvom a po poslednom očkovaní. Zistilo sa, že prvé ukazovatele boli signifikantné a ostatné ukazovatele boli výrazne väčšie u detí, čo viedlo k odstráneniu nukleotidových nerovnováh.

Pri sledovaní vplyvu nukleotidov na fyzický a psychomotorický vývoj detí bola pozorovaná tendencia k zvyšovaniu hmotnosti a rýchlemu rozvoju motorických a mentálnych funkcií.

Okrem toho existujú dôkazy, že pridanie nukleotidov podporuje väčšiu zrelosť nervového tkaniva, funkciu mozgu a vizuálneho analyzátora, čo je dôležité najmä u predčasne narodených a morfofunkčne nezrelých detí, ako aj u malých detí v dôsledku oftalmologických problémov.

Existujú všetky druhy problémov s vývojom mikrobiocenózy u detí v ranom veku, najmä v prvom mesiaci. Sú to príznaky dyspepsie, črevných kŕčov, plynatosti. Potlačenie súm „nukleotidov“ umožňuje normalizáciu situácie bez potreby korekcie probiotikami. U detí liečených nukleotidmi bola pozorovaná dysfunkcia skolio-intestinálneho traktu, nestabilita vyprázdňovania a ľahšia tolerancia zavádzania doplnkových potravín.

Pri preťažení nukleotidmi je však potrebné, aby si matka dávala pozor, aby urýchlili frekvenciu močenia, preto sa deťom so zápchou odporúča opatrnosť.

Toto môže byť obzvlášť významné u matiek s hypotrofiou, anémiou alebo hypoxickými poruchami v novorodeneckom období. Zmesi s nukleotidmi pomáhajú znižovať problémy, ktoré vznikajú pri narodení predčasne narodených detí. Samozrejme, hovoríme o zlej chuti do jedla a nízkej telesnej hmotnosti počas celého prvého cyklu života, navyše život so šialenstvom podporuje väčší psychomotorický vývoj u detí.

Vychádzajúc z tráviacej stagnácie súm s nukleotidovými suplementami nás, lekárov, veľmi zaujíma. Môžeme odporučiť veľkému počtu detí, najmä preto, že sumy nie sú veselé. Zároveň je dôležité poukázať na možnosť individuálnych chuťových reakcií u detí v ranom veku, najmä pri prechode dieťaťa na nukleotidovú zmes. Čiže v niektorých prípadoch, v prípade rôznych situácií z jednej firmy, sme u dieťaťa zachytili negatívnu reakciu až do momentu uvoľnenia výsledného šialenstva. Všetky literárne diela však trvajú na tom, že nukleotidy nielenže nemajú negatívny vplyv na pikantné ovocie, ale naopak ich redukujú bez zmeny organoleptických vlastností ovocia.

Pozrime sa na množstvo nukleotidových doplnkov, ktoré sú momentálne na našom trhu. Toto sú sivasté sumy spoločností "Freezeland Newtion" (Holandsko) "Frisolak", "Frisomel", ktoré obsahujú 4 nukleotidy identické s nukleotidmi ženského mlieka; sirovatkova sumish "Mamex" (Intern Nutrition, Dánsko), NAS ("Nestlé", Švajčiarsko), "Enfamil" ("Mid Johnson", USA), sumish "Similak formula plus" ("Ebbot Laboratories", Španielsko/USA). Množstvo a uloženie nukleotidov v týchto sumách sa líši, čo udáva firma-výrobca.

Všetky vírusové spoločnosti sa snažia vybrať zloženie a skladovanie nukleotidov, ktoré sú technicky a biochemicky čo najbližšie k podobným indikátorom v materskom mlieku. Je úplne jasné, že mechanický prístup nie je fyziologický. Je neuveriteľné, že zavedenie nukleotidov do stravy pre detskú výživu je revolučným krokom vo výrobe náhrad materského mlieka, ktorý sa čo najviac približuje zásobe ženského materského mlieka. Fyziologicky identický produkt, ktorý je univerzálny a pre deti potrebný, však zatiaľ nemôžeme akceptovať.

Literatúra

1. Gyorgy. P. Biochemické aspekty. Am.Y.Clin. Nutr. 24(8), 970-975.
2. Európska spoločnosť pre detskú gastroenterológiu a výživu (ESPGAN). Výbor pre výživu: Usmernenia pre výživu dojčiat I. Odporúčania týkajúce sa zloženia upravenej výživy. Asta Paediatr Scand 1977; Suppl 262:1-42.
3. James L. Leach, Jeffreu H. Baxter, Bruce E. Molitor, Mary B. Ramstac, Marc L\Masor. Všetky potenciálne zjavné nukleotidy materského mlieka v štádiu laktácie // American Journal of Clinical Nutrition. – Cherven 1995. – T. 61. – č. 6. – S. 1224-30.
4. Carver J. D., Pimental B., Cox W. I., Barmess L. A. Diétne nukleotidové účinky na imunitnú funkciu u dojčiat. Pediatria 1991; 88; 359-363.
5. Uauy. R., Stringel G., Thomas R. a Quan R. (1990) Vplyv dietárnych nukleozidov na rast a vývoj čreva v cybule. J. Pediatr. Gastroenterol. Nutr. 10, 497-503.
6. Brunser O., Espinosa J., Araya M., Gruchet S. a Gil A. (1994) Vplyv suplementácie diétnych nukleotidov na hnačkové ochorenie u dojčiat. Asta Paediatr. 883. 188-191.
7. Keshishyan E. Z., Berdníková E. Predtým.//Zmesi s nukleotidovými doplnkami v prospech detí v prvých rokoch života//Detská výživa XXI storočia. – str. 24.
8. David Nové technológie na vylepšenie detských potravinových výrobkov // Pediatria. – 1997. – č.1. – S. 61-62.
9. Summie s nukleotidovými doplnkami pre výkon sú nemožné. Otupujúci účinok // Pediatria. Consilium medicum. - Dodatok č.2. – 2002. – S. 27-30.

Keshishyan, doktor lekárskych vied, profesor
E. K. Berdníková
Medzinárodný výskumný ústav pediatrie a detskej chirurgie Ministerstva zdravotníctva Ruskej federácie, Moskva