T e m a 15:

NUCLEOZIDE, NUCLEOTIDE,

ACIZII NUCLEICI

9

8

765

4

3

1

26

5

4

3

2

1

N

N

N

N N

N

H

Pirimidina Purina

Bazele nucleice (azotate)

Bazele pirimidinice:

H

N

NO

NH2

N

NO

H

NH2

N

NO

O

H

HH

N

N

OH

O

forma lactimă forma lactamă forma lactimă forma lactamă

Uracil (U) Citozină (C)

(2,4-dioxopirimidină) (4-amino-2-oxo-pirimidină)

N

N

OH

O

CH3

H

N

NO

O

H

H

CH3

Timină (T)

(5-metil-2,4-dioxo-pirimidină)

forma lactimă forma lactamă

Bazele purinice:

N

NH2N

OH

N

N

H

N

N

HO

H2NN

N

HN

N

H

N

N

NH2

Adenina (A) forma lactamă forma lactimă

(6-aminopurină) Guanina (G)

(2-amino-6-oxopurină)

2. N U C L E O Z I D E

Structura generală a nucleozidelor

HO

1

23

4

5

/

//

/

/

O

ROH

CH2

N Baza azotată

Legătura β- N-glicozidică

Ribonucleozide R = OH

Dezoxiribonucleozide R = H

Citidina

β-D-Ribofuranoza (1-β-D-dzoxiribofuranozil-

citozină)

O OH

HH

OH

H

OH

CH2

H

HO

N

N

O

O

H

H

- H2O

N

N

O

O

H

O

HH

OH

H

OH

CH2

H

HO

Legătura glicozidică

β-С'-1,N-1

Citozina

Adenozina

β-D-Ribofuranoza (9-β-D- ribofuranoziladenina)

O OH

HH

OH

H

OH

H

CH2HO - H2O

N

N

N

N

NH2

H N

N

N

N

NH2

HO H2C O

HH

OH

H

OH

H

Legătura glicozidică

β-С'-1,N-9

Adenina

De exemplu,

Nucleozidele ce intră în compoziţia ARN (ribonucleozide):

Uridină (U) Adenozină (A)

Citidina (C ) Guanozina (G)

Nucleozidele ce intră în compoziţia ADN (dezoxiribonucleozide):

Timidină(T) Dezoxiadenozină (dA)

Dezoxicitidină (dC ) Dezoxiguanozină (dG)

+

N

N

N

N

NH2

H

HO

HH

CH2

HH

OHOH

OOH

HH

CH2

HH

OHOH

OHO

N

N

N

N

NH2

H2O(H+)

Hidroliza

acida

De exemplu, hidroliza în mediul acid a adenozinei:

Adenozină -D-riboza Adenină

H3PO4

N

N

N

N

NH2

HH

OCH2

HH

OHOH

OP

O

OH

HO

HH

CH2

HH

OHOH

OHO N

N

N

N

NH2

Nucleotidele

Adenozină Adenozin-5'-monofosfat sau

acid 5'-adenilic, AMP.

De exemplu, nucleotidele din ARN.

Adenozin-5'-monofosfat(AMP) - acid 5'-adenilic

Guanozin-5' monofosfat(GMP) - acid 5'-guanilic

Uridin-5'-monofosfat (UMP) - acid 5'-uridilic

Citidin-5'-monofosfat (CMP) - acid 5'-citidilic

Nucleotide din compoziţia ADN-lui

Dezoxiadenozin-5'-monofosfat(dAMP) –

acid 5'-dezoxiadenilic,

Dezoxiguanozin-5'-monofosfat(dGMP) –

acid 5'-dezoxiguanilic,

Dezoxicitidin-5'-monofosfat (dCMP) –

acid 5'-dezoxitidilic,

Timidin-5'-monofosfat (TMP)

- acid 5'-timidilic.

Hidroliza nucleotidelor:

N

N

N

N

NH2

HO

HH

CH2

HH

OHOH

O

HH

OCH2

HH

OHOH

OP

O

OH

HO

N

N

N

N

NH2

H3PO4 +H2O, H+

H2O, H+

HH

CH2

HH

OHOH

OOHHO

N

N

N

N

NH2

H

+

АМP Adenozină

β-D-Ribofuranoza Adenina

Fosfat Pentoză Fosfat Pentoză

N N

5′ 3′ 5′ 3′

Mononucleotide

Structura primară a acizilor nucleici

P

OH

O O

O

HH

HHO

H

O

OH

PO

CH2

O CH2

P

OH

O O CH2

N

NH

O

O

H3C

N

NH

N

N

O

NH2

HH

HHO

HO

O

H

OH H

H H

N

N

N

N

NH2

Legături

fosfo-diesterice

A

T

G

De exemplu, structura primară a unui fragment de ADN cu

succesiunea bazelor nucleice ATG:

Structura secundară a acizilor nucleici

T A

G CA T

C G

T A

G C

A T

C G

A T

5

3

5

3

N

N

N

N

N

H

H

N

N

H3C O

O

H

T A Pentoză

Pentoză

Pentoză

Pentoză N

N

O

H

N H

H

N

N

N

N

O

NH

HC G

5'

3'

Anticodonul

Schema structurii secundare a ARN-t

H3PO4

P

OH

O

O

HH

HHO

OH

CH2

OH

N

N

N

N

NH2

P

OH

O

O

HON

N

N

N

NH2

HH

HHO

OH

CH2

OH

P

OH

O

O

HO

H3PO4 P

OH

O

OHO P

OH

O

O N

N

N

N

NH2

HH

HHO

OH

CH2

OH

P

OH

O

O

AMP ADP

ATP

Legături anhidridice

Nucleotidpolifosfaţi. Coenzimele nucleotidice.

Schema de transformări reciproce a AMP, ADP şi ATP.

-2+ H2P2O7

OH2N CH C

O

R

P

OH

O

O

HH

HH

O

OH

CH2

OH

N

N

N

N

NH2

+H2N CH C

O

OH

R

P

OH

O

OHO P

OH

O

O N

N

N

N

NH2

HH

HH

O

OH

CH2

OH

P

OH

O

O

a

a-aminoacidATP

Aminoaciladenilat ( -aminoacid activat)

legatura anhidridica

P

OH

O

O

HH

HHO

OH

CH2

OR

N

N

N

N

NH2

P

OH

O

O

O

+

H

O

OH O

CH2

HH

N

C

O

NH2

Pentru NAD+ (R=H), iar pentru NADP+ (R=PO3H2).

Nicotinamidadenindinucleotidă (NAD+)

şi fosfatul ei (NADP+)

H

OCCH3CH3 CH2 OH

- 2H+ - 2e-

+ 2H+ + 2 e-

+ H+

HHNH2

O

C

R

N+N

R

C

O

NH2

NAD+ NADH

Etanol Acetaldehidă

Flavinadenindinucleotidă (FАD)

O P

OH

O

O

HH

HHO

OH

CH2

OH

N

N

N

N

NH2

P

OH

O

O

CH2

OHH

OHH

OHH

CH2

O

O

H3C

H3C

NH

NN

N

+ 2H (2H+ +2e-)

N

N N

NH

H3C

H3C

O

O

R

H

H

N

N N

NH

H3C

H3C

O

O

R

- 2H (2H+ + 2 e-)

FАD FАDН2