химический каталог




Органическая химия

Автор О.Я.Нейланд

стью всех живых клеток, входят в состав вирусов. Впервые выделены из клеточных ядер в 1869 г. Позже было установлено, что нуклеиновые кислоты представляют собой высокомолекулярные соединения, в макромолекулы которых входят производные пиримидина и пурина, фосфорная кислота и моносахарид—D-рибоза или О-дезоксирибоза.

Существует два различных типа нуклеиновых кислот — рибонуклеиновые кислоты (РНК) и дезоксирибонуклеиновые кислоты (ДНК), разница между которыми заключается в строении моно-сахаридного остатка. В результате гидролиза РНК в зависимости от условий получают соединения производных пиримидина или пурина с рибозой и фосфорной кислотой — нуклеотиды или соединения производных пиримидина или пурина с рибозой — нуклеозиды. Конечными продуктами гидролиза являются урацил, тимин, цитозин, аденин, гуанин, D-рибоза и фосфорная кислота.

В результате гидролиза ДНК соответственно получаются де-зоксирибонуклеотиды, дезоксирибонуклеозиды и в конечном счете

712

но он

цитнднн

но он

УРИДИН

зсн, Ч 0 носн. Ч

но

<х;

де-юксити мидии

Аг ч'

<

ОСИ I N

но он

г^анвтин

но он

адекозин

Нуклеозиды представляют собой бесцветные кристаллические водорастворимые вещества, обладающие химическими свойствами соответствующего гетероциклического соединения и рибозы (де-зоксирибозы).

2. НУКЛЕОТИДЫ

Нуклеотиды являются эфирами нуклеозидов и фосфорной кислоты — нуклеозидфосфатами, обычно этерифицирована гндроксильная группа рибозы или дезоксирибозы в положении 5':

Р о

АТФ играет важную роль в процессах обмена веществ в живых организмах. Она является своеобразным аккумулятором энергии, поставщиком химической энергии в различных процессах биосинтеза и в таких физиологических процессах, как сокращение мышц.

но он

(буквой «р» обозначают остаток фосфорной кислоты).

715

он

ОН

( Л у—°/Чон

н\

Вторичная структу-р а нуклеиновых кислот представляет собой пространственное расположение макромолекул. Это определяется внутримолекулярным и межмолекулярным взаимодействием, главным образом посредством водородных связей.

Известны различные вторичные структуры.

ОН

сн,

но

Рис. 101. Тринуклеотид из гуанина, цитоэина и урацила, pGpCpU

Известны одноцепочечные (од-нонитевые) нуклеиновые кислоты, цепь которых может принимать различные пространственные формы, в том числе спиралеобразные, в которых плоские молекулы производных пиримидина и пурина, как правило, расположены одна над другой в виде стопки, расстояние между плоскостями около 0,34 нм.

Основу макромолекулы нуклеиновых кислот составляет полиэфир фосфорной кислоты и рибозы (дезоксирибозы). К этой макромолекуле присоединены производные пиримидина и пурина. Но именно при помощи этих пиримидиновых и пуриновых остатков осуществляются все многосторонние внутримолекулярные и межмолекулярные взаимодействия, которые обусловливают все функции нуклеиновых кислот в живом организме.

Для многих ДНК характерно существование в виде комплексов, образующихся из двух полинуклеотидных цепей, которые стабилизируются водородными связями. Такие нуклеиновые кислоты называются двухцепочечными (двухнитевыми). Как показали на основе рентгеноструктурного анализа и химических данных Д. Уотсон и Ф. Крик (1953), двухцепочечные нуклеиновые кислоты в пространстве образуют структуру двойной спирали (рис. 102).

Две макромолекулы нуклеиновых кислот закручены в спирали, при этом спирали находятся одна в другой и связаны между собой посредством водородных связей, которые образуются между пиримидиновыми и пуриновыми остатками. Спираль образует полиэфир фосфорной кислоты, а плоские молекулы производных пиримидина и пурина находятся внутри спирали, образуя ее сердцевину.

Межмолекулярные водородные связи образуются только между определенными парами производных пиримидина и пурина, которые называются комплементарными парами. Такими комплементарными парами являются урацил—аденин, тимин—аденин и цитозин—гуанин (рис. 103).

716

В схеме двойной спирали ДНК (рис. 102) лентами изображены макромолекулы полиэфира фосфорной кислоты и дезоксирибозы, а соединяющими прямыми — плоскости молекул производных пиримидина и пурина, образующие комплементарные пары.

В особых условиях двойная спираль может раскручиваться с образованием однонитевых нуклеиновых кислот.

Основные виды нуклеиновых кислот. ДНК входят в состав всех живых клеток и многих вирусов и фагов. Большая часть вирусов и фагов содержит ДНК с Mx3Q-\0s. . .200-10". Одна вирусная частица содержит одну молекулу ДНК или один двухцепной комплекс.

В состав клеточного ядра бактерий входят ДНК с Мж2,8- 10s. В ядрах клеток высших животных и растений находятся ДНК большой длины (до 2 мм или больше), молекулярная масса которых превышает 5-10е.

Известны также внеядерные ДНК, которые входят в состав различных субклеточных частиц — митохондрий и хлоропластов.

Задачи ДНК — обеспечение возможности самовоспроизведения клетки, хранение и передача генетической информации, обеспечение синтеза РНК, участвующей далее в синтезе белков в клетке.

РНК, подобно ДНК, являются необходимыми компонентами живых клеток. Разные типы РНК имеют различные биологические функции.

71.7

Известны вирусы, содержащие РНК, которая обеспечивает генетическую информацию: Af«I? 10". . .3-10".

В клетке встречаются в основном три типа РНК: рибосомаль-ные, транспортные и информационные. Рибосомальные РНК имеют ЛаЮ*. . .10". Транспортные РНК способны связываться с аминокислотами, при этом каждый вид только с определенной аминокислотой. Их молекулярная масса 3'10\ что соответствует около 100 остатков нуклеотидов. Информационные РНК являются особого вида РНК, нуклеотидная последовательность которых определяет аминокислотную последовательность синтезируемого белка.

Генетическая информация и механизм ее передачи. Генетическая информация — это набор данных, определяющих структурные и

Рис. 104. Схема репликации двуцепочечного комплекса ДКН (двойной спирали). Упрощенно обе цепи нарисованы растянутыми

функциональные свойства клеток. Генетическая информация (генетический код) зашифрована в нуклеотидной последовательности ДНК (в отдельных случаях РНК). При делении клетки эта информация должна передаваться от одного поколения клеток следующему. Для этого должно осуществляться точное воспроизведение (репликация, дупликация, копирование) ДНК. Это является очень сложным процессом. Матрицей для репликации служат од-нонитевые ДНК, которые образуются при расхождении цепей двойной спирали. На каждой из них синтезируется новая комплементарная цепь спирали. Схематично это показано на рис. 104.

Местонахождение каждого нуклеотида в цепи определяется образованием комплементарных пар Т—А и С—G. Процесс осуществляется с участием фермента—ДНК-полимеразы, которая катализирует подстановку в синтезирующиеся цепи дезоксирибо-нуклеотидных звеньев из присутствующих в системе дезоксирибо-нуклеозид-5'-трифосфатов. Фактически процесс репликации имеет еще более сложный характер. На одной из цепей ДНК под действием РНК-поли

страница 165
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182

Скачать книгу "Органическая химия" (10.88Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
товары для гандбола в рязани купить
настенные полки под домашний кинотеатр
мюзикл анна каренина москва цена билетов
вентилятор внр 400

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(05.12.2016)