Нуклеиновые кислоты. Охарактеризуйте пуриновые и пиримидиновые основания, входящие в состав нуклеиновых кислот.

Название нуклеиновых кислот произошло от латинского слова nucleus (ядро) в связи с тем, что эти вещества, обладающие кислым характером, были впервые обнаружены в клеточных ядрах.

Нуклеиновые кислоты – высокомолекулярные вещества, молекулярный вес которых во многих случаях превышает молекулярный вес белков. Нуклеиновые кислоты можно расщепить до мононуклеотидов; последние гидролизуются на пиримидиновые или пуриновые основания, рибозу или дезоксирибозу и фосфорную кислоту:

Нуклеиновые кислоты, содержащие в молекулах остатки рибозы, называются рибонуклеиновыми кислотами (РНК), а содержащие остатки дезоксирибозы – дезоксирибонуклеиновыми кислотами (ДНК).

ДНК содержится преимущественно в ядрах клеток, а РНК преимущественно в таких органоидах клетки, как рибосомы, а также в протоплазме клеток и в малых количествах – в ядре.

Структура нуклеиновых кислот:

На схеме показаны различные способы изображения структуры нуклеиновых кислот.

N- гликозидная связь в нуклеотидах имеет β – конфигурацию:

Как в ДНК, так и РНК почти все количество пуриновых и пиримидиновых оснований приходится на долю всего лишь четырех оснований, три из которых содержится и в ДНК и РНК, четвертым основанием в ДНК – Тимин, а в РНК- урацил.

Пуриновые и пиримидиновые основания являются только частью структуры нуклеиновых кислот. Пуриновые основания включают А – аденин,G - гуанин, X - ксантин. Пиримидиновые основания – это T –тимин, C - цитозин, U – урацил.

Аденин – или 6-аминопурин – встречается в природе в виде N-гликозидов рибозы и дезоксирибозы, а также нуклеотидов – АМФ,АДФ,АТФ.

Гуанин – 2-амино-6-оксипурин – вместе с аденином содержится в растительных и животных тканях.

Гуанин, подобно аденину, в качестве структурного компонента содержится в гуаниновых нуклеозидах (гуанозине) и нуклеотидах (гуанозинтрифосфате -ГТФ). ГТФ является коэнзимом.

Урацил – 2,6-диоксипиримидин – в зависимости от условий может существовать в таутомерных формах:

Цитозин – 2-окси-6-аминопиримидин:

Тимин – 5-метилурацил:

В организмах урацил, цитозин и Тимин встречаются в виде N-гликозидов рибозы или дезоксирибозы.

Каротины и каротиноиды. Строение и биологическая роль, содержание в растениях.

Каротиноиды – природные пигменты (красящие вещества), по строению близкие красному пигменту каротину, содержащемуся в красной моркови и многих растениях, а также в животных жирах. Каротиноиды обычно встречаются в виде сложных примесей. Молекулы каротиноидов характеризуются наличием ряда сопряженных двойных связей, т.е. они относятся к полиенам.

Этенильная группа >С=С< является одной из хромофорных групп; наличие многих этенильных групп и обуславливает красную или желтую окраску каротиноидов.

К каротиноидам относится свыше 60 веществ, являющихся углеводородами, кето- и окси-производными, эфирами оксипроизводных, а также кислотами.

Каротин – полиеновый углеводород С ₄₀Н ₅₆ был выделен впервые из моркови Цветом М.С. Каротин содержится во многих плодах, молоке, сливочном масле.

Впоследствии оказалось, что каротин представляет собой не индивидуальное вещество, а смесь трех изомеров: α –каротина, β – каротина, γ – каротина. β – каротин составляет 85% этой смеси.

В β – каротине два триметилциклогексеновых кольца связаны в молекуле длинной цепью из 18 атомов углерода, представляющей единую сопряженную систему с чередующимися одинарными и двойными связями и имеющей ответвления в виде четырех метильных групп:

α –каротин (в смеси ~ 15%) отличается лишь иным положением двойной связи в одном циклогексеновом кольце. γ – каротин (0,1%) отличается от β – каротина тем, что имеет лишь одно циклогексеновое кольцо, другое же кольцо в нем разомкнуто.

Значение каротинов очень велико, так как из них образуются витамины А; в связи с этим часто каротины называют провитамином А. По-видимому каротин, наряду с хлорофиллом, принимает участие в фотосинтезе.