Материал: Каминская Л.А.. Биоорганическая химия. Справочник-Словарь основных терминов и понятий
|
|
N+ |
А |
|
|
N |
Г |
|
N |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
N |
-O CH3 |
|
|
N |
CH3 |
|
+ |
CH3 |
|
|
|
|
|
|
|
Б |
N |
|
|
||
N-оксид никотина |
Б |
|
|
никотин |
CH3 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Б |
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
|
|
|
|
N |
O |
|
N |
O |
|
|
COOH |
N |
CH3 |
|
||
|
O |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
||||||
|
CH3 |
|
|
|
NH |
|
|
котинин |
|
|
N |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
CH3 |
|
|
|
|
||
|
|
|
N |
|
|
B |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CH2COOH |
N |
O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
N |
|
|
|
N |
|
|
|
Возможные пути превращения никотина в организме |
|
|
||||||||
Противоядием |
никотину |
является атропин. Существует приказ Росздрава о |
||||||||
запрещении курения в медицинских учреждениях (клиники,вузы) |
|
|
||||||||
Никотинамид (витамин РР). Бесцветные |
кристаллы, |
Т плавл. 131-132 0С, |
||||||||
растворим в воде, |
спирте, |
органических растворителях Гидролизуется |
в кислой |
|||||||
и щелочной среде при нагревании. Распространен в природе, составная часть динуклеотидов коферментов НАД+, НАДФ+. Модельной реакциейсинтеза динуклеотида НАД + может служить образование катиона метилпиридиния . Получают in vitroдействием растворов аммиака на эфиры никотиновой кислоты, in
vivo в клетках организмачеловека |
синтезируется из триптофана в небольшом |
|
количестве. Поставляется микрофлорой кишечника. |
Должен обязательно поступать с |
|
продуктами питания (растительные, животные -молоко, рыба, мясо). см( Пиридин,
Кофермент НАД+, Никотинамид).
Никотиновая кислота (3-пиридинкарбоновая кислота, ниацин, провитамин РР) С6Н5NО2. Бесцветные иглы. Т плавл. 236-237,возгоняется , хорошо растворима в горячей воде, хуже в холодной. Амфотерное соединение, рКа 4,76, изоэлектрическая точка рI 4,25. Кислотные свойства: образует соли с основаниями, сложные эфиры,амиды,ангидриды.
COOH |
CONH2 |
|
|
N |
N |
никотиновая кислота |
никотинамид |
|
126 |
Декарбоксилируется при Т выше 2600С. Основные свойства: образует соли с кислотами, алкилируется по циклическому атому азота.Карбоксильная группа и атом азота, проявляющие отрицательные индуктивный и мезомерный эффекты, вызывают неравномерное распределение электронной плотности в цикле пиридина, снижают его активность в реакциях электрофильного замещения, но увеличивается
склонность к нуклеофильным реакциям (см. Механизм действия кофермента НАД+)
Новокаин (см.Анестетики .)
Номенклатура органических соединений. Система названий органических
соединений. |
Различают тривиальные и систематические названия. |
Для последних |
|||||||||||||||||
созданы специально утвержденныеправила |
(см.ПРИЛОЖЕНИЕ 1). |
|
|||||||||||||||||
Норадреналин С8Н11NO3. |
Синтезируется в мозговом веществе надпочечников |
||||||||||||||||||
вместе с адреналином (гормон) и нейронах симпатической н. с. (нейромедиатор ). |
|||||||||||||||||||
|
|
|
HO |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
HO |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CH |
|
|
|
CH2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
OH |
|
NH2 |
|
|
||
|
|
|
Норадреналин |
|
|
|
|
|
|||||||||||
Биологической активностью обладает природныйL – |
изомер, бесцветное |
||||||||||||||||||
кристаллическое вещество, Т плавл. 100-106 |
0С, растворим в воде. |
Основные свойства |
|||||||||||||||||
аминогруппы |
несколько |
|
ниже, |
|
чем у |
адреналина. Фенольные группы легко |
|||||||||||||
окисляются и дают качественные реакции с хлоридом железа(+3) |
и реактивом |
||||||||||||||||||
Фелинга, |
как адреналин. |
Применяют для повышения давления, |
сосудосуживающее |
||||||||||||||||
действие сильнее по сравнению с адреналином (см.Адреналин ) |
|
|
|||||||||||||||||
Нуклеиновые кислоты. Особые макромолекулярные соединения, с которыми связана непрерывность жизненных процессов. Включают в себя два класса: дезоксирибонуклеиновые кислоты (ДНК), рибонуклеиновые кислоты (РНК), которые отличаются биологическими функциями и химическим составом. Долгое время исследования физико-химических свойств и состава нуклеиновых кислот упирались в их неустойчивость in vitro: существует утверждение, что цепь нуклеиновой кислоты разрывается даже при резком перемешивании раствора, в котором она находится. Тем не менее, in vivo такие л егко разрушающиеся молекулы безукоризненно сохраняют и передают генетическуюинформацию у всех живых организмов, поскольку существуют в сложных надмолекулярных структур. Гидролиз полинуклеотидов и нуклеотидов проходят в щелочной среде, а нуклеозидов –в кислой. Это связано с тем, что гидролизу подвергаются разные типы связей: при
127
гидролизе полинуклеотидов и нуклеотидовсложные |
фосфорноэфирные, а |
||
нуклеозидов - гликозидные. |
Последовательный гидролиз |
нуклеопротеинов можно |
|
представитьсхемой |
: |
|
|
Нуклеопротеин ——> нуклеиновая кислота +белок
↓ОН – Нуклеотиды
↓ОН –
|
|
|
|
|
Нуклеозиды + |
Н3РО4 |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
↓ Н + |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Азотистые основания |
+пентоза |
|
|
|
|
|
|||||||
Гидролиз выявляет отличия в составе ДНК и |
РНК. ДНК |
содержит азотистые |
|||||||||||||
основания |
- аденин |
(А), |
гуанин( |
Г), |
тимин( |
|
Т) и |
цитозин (Ц) |
и пентозу |
||||||
2-D- дезоксирибозу. РНК содержит азотистые основания |
аденин, гуанин |
, цитозин, |
|||||||||||||
урацил( У) |
и |
пентозу |
D- |
рибозу. Различают три вида РНКматричную,или |
|||||||||||
информационную (иРНК), |
транспортную (тРНК), рибосомальную (рРНК). |
||||||||||||||
В условиях in vivo ДНК, |
иРНК, |
рРНК |
связаны |
с белками, |
образуют единый |
||||||||||
устойчивый к действию многих внешних |
|
факторов нуклеопротеидный комплекс. |
|||||||||||||
Первичная |
структура |
РНК |
и ДНК |
– |
последовательное |
соединение |
нуклеотидов |
||||||||
в полинуклеотидной |
цепи. Скелет полинуклеотидной цепи состоит из |
углеводных |
|||||||||||||
и фосфатных |
остатков. |
Гетероциклические |
азотистые |
основания |
соединены |
||||||||||
углеводами |
(в |
ДНК- |
с |
дезоксирибозой, |
в |
РНК- |
с |
рибозой) |
посредством |
||||||
N- β – гликозидной связи. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Структуру НК можно представить схематически: |
|
|
|
|
|||||||||||
|
5' |
|
3' |
|
|
|
5' |
|
3' |
|
|
|
|
5' |
3' |
фосфат —— пентоза —— фосфат —— пентоза —— фосфат —— пентоза -ОН |
|||||||||||||||
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
| |
|
|
АО |
|
|
|
|
АО |
|
|
|
|
|
АО |
||
В первичной структуре |
ДНК |
начало цепи определяют по пентозе, |
содержащей |
||||||||||||
фосфат в положении 5'. Пентозы в полинуклеотидной цепи соединяются посредством фосфатных связей3 '→5'.На конце цепив положении3 '- пентозы гидрокси группа ОН остается свободной. С биологической точки зрения важнейшее значение имеют триплетыблоки нуклеотидов из трех азотистых оснований, каждый из которых кодирует какую-либо аминокислоту или имеет определенную сигнальную функцию.
(см.Дезоксирибонуклеиновая кислота ДНК,Комплементарные пары).
128
Нуклеозиды. Так называют N -β- гликозиды, у которого агликон (неуглеводная
часть) является азотистым основанием |
(производным пиримидина или |
пурина). |
|||||||||||||||
Бесцветные |
кристаллические |
вещества, |
оптически |
активные, |
имеют |
высокие |
|||||||||||
температуры плавления. Большинство плохо растворимы в холодной воде, |
лучше в |
||||||||||||||||
горячей, |
хорошо |
в |
кислотах |
и |
щелочах. |
У |
пиримидиновых |
нуклеотидов |
|||||||||
растворимость выше |
по |
сравнению |
с |
пуриновыми |
и |
у ниъ более |
устойчивы |
||||||||||
к гидролизу гликозидные |
связи. В зависимости |
от вида |
моносахарида природные |
||||||||||||||
нуклеозиды подразделяют на два вида\- |
рибозиды и дезоксирибозиды. |
|
|
||||||||||||||
Номенклатура: |
нуклеозиды, |
содержащие |
в |
своем |
составе |
пиримидиновые |
|||||||||||
основания, имеют в названии окончание |
«ин», а пуриновые основания -окончание |
||||||||||||||||
«озин». |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Есть особенности при составлении названия нуклеозида, |
содержащего тимин. |
||||||||||||||||
Тимин- |
основание ДНК, и если нуклеозид содержит дезоксирибозу, то |
в |
названии |
||||||||||||||
нуклеозида тимидине |
|
требуется подчеркивать |
химическую природу углевода. |
||||||||||||||
Если тимин связан с рибозой, |
что представляет собой нетипичную |
биологическую |
|||||||||||||||
ситуацию, |
то в |
названии указывается название углевода -тимидинрибозид или |
|||||||||||||||
рибозид тимидина (таблица 3). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
Таблица 3 |
|
Названия наиболее распространенных нуклеозидов. |
|||||
|
Тип связи - N -β-гликозидная |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
Азотистое основание |
Нуклеозид |
|
Нуклеозид |
|
|
углевод рибоза |
|
углевод дезоксирибоза |
|
||
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
урацил |
|
уридин |
|
дезоксиуридин |
|
|
|
|
|
|
|
цитозин |
|
цитозин |
|
дезоксицитозин |
|
|
|
|
|
|
|
тимин |
|
тимидинрибозид |
|
тимидин |
|
|
|
|
|
|
|
аденин |
|
аденозин |
|
дезоксиаденозин |
|
|
|
|
|
|
|
гуанин |
|
гуанозин |
|
дезоксигуанозин |
|
|
|
|
|
|
|
гипоксантин |
|
инозин |
|
Дезоксиинозин |
|
|
|
|
|
|
|
129
|
|
|
|
|
O |
|
|
|
|
|
|
|
|
O |
|
|
|
|
|
|
|
|
O |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
NH |
|
H3C |
|
|
|
|
|
|
NH |
|
H3C |
|
|
|
|
|
|
NH |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CH2OH |
|
|
|
N |
|
O |
|
|
|
|
|
|
N |
|
O |
|||||||
|
CH2OH |
|
|
N |
|
O |
|
|
|
|
|
|
CH2OH |
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
O |
|
|
|
O |
|
|
||||||||||||||||||||
|
O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
H |
|
H |
|
|
|
|
|
H |
|
|
H |
|
|
|
|
|
H |
|
|
H |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
H |
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
H |
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
||||||||||||
|
|
OH |
|
|
OH |
|
|
|
OH |
|
|
OH |
|
|
|
|
OH |
|
|
H |
|
|
|||||||||
Уридин Тимидинрибозид Тимидин
В природных нуклеозидах, содержащих аденин, гуанин, гипоксантин и другие пуриновые соединения,всегда образуется N9 -β- гликозидная связь.
O
NH2
N
N NH
N
|
CH2OH |
|
N |
N |
|
CH2OH |
|
N |
N |
NH2 |
||||
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
O |
|
||||||||||
|
|
O |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
H |
H |
|
|
|
H |
H |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
H |
|
H |
|
|
H |
|
|
||||
|
|
OH |
|
OH |
|
|
|
OH |
H |
|
|
|||
|
|
|
Аденозин |
|
|
|
|
Дезоксигуанозин |
|
|||||
На всех вышеприведенных рисунках показано реальное пространственное взаимное расположение углевода и азотистого основания:
-поворот вокруг гликозидной связи затруднен.
-расположение цикла пентозы влево от связи соответствует единственно
правильному изображению |
β- гликозидной связи . |
- карбонильные и |
аминогруппы циклов повернуты в противоположную |
сторону от пентозы (так эти группы смогут участвовать в создании комплементарных пар).
Являются промежуточными соединениями в синтезе нуклеотидов, синтетические нуклеозиды нашли применение как лекарственные препараты. Они
обладают меньшей токсичностью, чем входящий в их состав агликон, |
всасываются |
нуклеозиды лучше по сравнению со свободнымиазотистымиоснованиями |
. |
130