Негребецкий 1995 2014 Лекция 13

ПЛАН ЛЕКЦИИ I. Нуклеозиды, нуклеотиды, нуклеиновые кислоты 1. Нуклеозиды 2. Азотистые нуклеиновые основания: пиримидиновые и пуриновые 3. Нуклеотиды, нуклеиновые кислоты II. Липиды 4. Липиды: классификация и строение 5. Простые и сложные липиды 6. Биологически важные фосфолипиды 7. Химические свойства омыляемых липидов: - гидролиз; - пероксидное окисление.

Нуклеопротеины (нуклеопротеиды) нуклеиновые кислоты белки Ферментативный гидролиз олигонуклеотиды нуклеозиды + Н 3 РО 4 (фосфат) мононуклеотиды Щелочной гидролиз

НУКЛЕОЗИДЫ Кислотный гидролиз моносахариды рибоза (РНК) азотистые основания (нуклеиновые основания) урацил (РНК) тимин (ДНК) цитозин (ДНК и РНК) aроматический гетероцикл, cлабое основание аденин гуанин (ДНК и РНК) дезоксирибоза (ДНК) ароматический конденсированный гетероцикл, слабые кислотные и слабые основные свойства

Пиримидиновые основания пиримидин урацил (Ura) тимин (Thy) цитозин (Cyt) Таутомерия урацила и тимина лактимная (гидрокси-форма) лактамная (оксо-форма) Все формы ароматичны, равновесие сдвинуто в сторону лактамной формы

Таутомерия цитозина лактимная (гидрокси-форма) лактамная (оксо-форма) иминная форма Дезаминирование цитозина урацил

Пуриновые основания кольцо пиримидина кольцо имидазола Таутомерия пурина гуанин (Gua) гидрокси-форма оксо-форма

дезаминирование гипоксантин (HNO 2) аденин гидроксилирование дезами нирова ние (HNO 2) гуанин е гидро мочевая кислота (двухосновная) соли – ураты ксантин ни ирова ил кс При подагре мочевая кислота образует отложения в суставах – подагрические шишки. Уратные камни в почках – мочевая кислота и ее кислые соли

Нуклеозиды – N-гликозиды, образованные углеводами и азотистыми основаниями рибонуклеозид дезоксирибонуклеозид N-гликозидная связь уридин (U) тимидин дезокситимидин (d. T)

Нуклеотиды – сложные эфиры нуклеозидов и фосфорных кислот уридин-5’- фосфат (уридинмонофосфат, УМФ или уридиловая кислота) аденинозин-5’-монофосфат (адениловая кислота) Дезоксицитидин 3’, 5’-дифосфат

Первичная структура нуклеиновых кислот – последовательность мононуклеотидных фрагментов, связанных 3’→ 5’-фосфодиэфирными связями фрагмент молекулы ДНК

Вторичная структура ДНК– две антипараллельные полинуклеотидные цепи, связанные водородными связями между комплементарными азотистыми основаниями комплементарная пара тимин – аденин (Т=А) комплементарная пара цитозин – гуанин C≡G)

Аномальная комплементарная пара тимин (гидрокси-форма) – гуанин (Т≡G) Примеры вторичной структуры РНК

Нуклеотиды – биорегуляторы Нуклеозидполифосфаты аденозинтрифосфат (АТФ) Универсальный источник энергии для большинства биохимических процессов, протекающих в живых системах макроэргическая связь (ΔGгидролиза > 30 к. Дж/моль) Существуют и другие макроэргические нуклеозид трифосфаты – УТФ (уридинтрифосфат), ГТФ (гуанозинтрифосфат) и др.

ЦИКЛОФОСФАТЫ циклический аденозинмонофосфат (ц. АМФ) Вторичный посредник для внутриклеточного распространения сигналов некоторых гормонов (например адреналина), которые не могут проходить через клеточную мембраны. Циклический гуанозинмонофосфат (ц. ГМФ) выполняет ту же роль в отношении пептидных гормонов

Коферменты окислительно-восстановительных процессов никотинамидадениндинуклеотид – НАД+ (ОН) никотинамидадениндинуклеотидфосфат – НАДФ+ (РО 3 Н 2)

Кофермент реакций ацилирования и биохимических превращений карбоновых кислот кофермент А (HSCo. A) фрагмент пантотеновой кислоты витамина В 5

Лекарственные препараты – производные нуклеиновых оснований и нуклеозидов Цитостатические (противоопухолевые) препараты 5 -фторурацил азидотимидин Противовирусное средство Лечение и профилактика ВИЧ-инфекции 6 -меркаптопурин кордицепин Подавляет неконтролируемый рост и деление клеток

Липиды – органические вещества животного или растительного происхождения, нерастворимые в воде, но растворяющиеся в органических растворителях Схема строения биологической мембраны 1 — углеводные фрагменты гликопротеидов; 2 — липидный бислой; 3 — интегральный белок; 4 — «головки» фосфолипидов; 5 — периферический белок; 6 — холестерин; 7 — жирнокислотные «хвосты» фосфолипидов.

Классификация липидов Липиды Простые Сложные Спирты Высшие жирные карбоновые кислоты Два компонента Другие вещества Высшие жирные карбоновые кислоты Более двух компонентов

ПРОСТЫЕ ЛИПИДЫ Воски ─ сложные эфиры высших жирных кислоты и высших одноатомных спиртов Защитная смазка на коже человека и животных, предохранение растений от высыхания; применение в фармации и парфюмерии для изготовления кремов и мазей Цетин цетиловый эфир пальмитиновой кислоты (цетилпальмитат) животный воск – основной компонент (98%) спермацета кашалотов Пальмовый воск триаконтиловый (мелиссиловый) эфир церотиновой кислоты растительный воск – главный компонент (80%) пальмового воска

Жиры и масла (триацилглицерины) ─ сложные эфиры глицерина и высших жирных кислот Общая структура триацилглицеринов Твердые триацилглицерины ─ жиры, жидкие ─ масла; природные жиры и масла ─ смеси смешанных триацилглицеринов Запасной источник энергии, терморегуляция, защитные функции

СЛОЖНЫЕ ЛИПИДЫ Глицерофосфолипиды – производные L-глицеро-3 -фосфата дигидроксиацетонфосфат L-глицеро-3 -фосфатидовые кислоты

Фосфатиды – производные фосфатидовых кислот, этерифицированные по гидроксигруппе остатка фосфорной кислоты фосфатидилсерины (серилкефалины) фосфатидилколамины (коламинкефалины) фосфатидилхолины (лецитины)

Сфинголипиды – производные аминоспирта сфингозина …. . пальмитиновая кислота серин церамиды Участвуют в передаче клеточного сигнала сфингозин сфингомиелины

Гликолипиды – производные церамидов, содержащие фрагменты углеводов глюкоцереброзид ганглиозиды Основными молекулярными функциями ганглиозидов являются клеточное узнавание: взаимодействие с нейромедиаторами, гормонами, антителами, токсинами, регуляция ионного микроокружения и мембранного электрогенеза

СВОЙСТВА ОМЫЛЯЕМЫХ ЛИПИДОВ Гидролиз + жирные кислоты фосфорная кислота глицерин + фосфатидилколамин Щелочной гидролиз называется омылением, при этом образуются соли кислот

ПЕРОКСИДНОЕ ОКИСЛЕНИЕ ЛИПИДОВ Х· - НХ