2.2. Nukleino rūgštys Nukleino rūgštys užtikrina paveldimos informacijos saugojimą ir atkūrimą. Tai lemia esminę jų svarbą gyvybei Žemėje Nukleino rūgštys yra polimerai, kurių monomerai yra nukleotidai. Nukleotidas

Pentozės fosfato kelias (PPP) PPP, dar vadinamas heksozės monofosfato šuntu, yra alternatyvus gliukozės-6-fosfato oksidacijos būdas. PFP duomenimis, kepenyse metabolizuojama iki 33 % visos gliukozės, riebaliniame audinyje – iki 20 %, eritrocituose – iki 10 %, raumenų audinyje – mažiau nei 1 %.

Specialiųjų kursų sekcijos

Monosacharidai: klasifikacija; stereoizomerija, D ir L serijos; atviros ir ciklinės formos, naudojant D-gliukozės ir 2-deoksi-D-ribozės pavyzdį, ciklo-oksotautomerizmas; mutarotacija. Atstovai: D-ksilozė, D-ribozė, D-gliukozė, 2-deoksi-D-ribozė, D-gliukozaminas.

Angliavandeniai- heterofunkciniai junginiai, kurie yra aldehidiniai arba ketoniniai polihidroksiliai alkoholiai arba jų dariniai. Angliavandenių klasei priklauso įvairūs junginiai – nuo ​​mažos molekulinės masės, turinčių nuo 3 iki 10 anglies atomų, iki polimerų, kurių molekulinė masė siekia kelis milijonus. Atsižvelgiant į rūgšties hidrolizę ir pagal fizikines ir chemines savybes, jie skirstomi į tris dideles grupes: monosacharidai, oligosacharidai ir polisacharidai .

Monosacharidai(monozės) – angliavandeniai, kurie negali rūgščios hidrolizės, kad susidarytų paprastesni cukrūs. Monosas klasifikuoti pagal anglies atomų skaičių, funkcinių grupių pobūdį, stereoizomerines eilutes ir anomerines formas. Autorius funkcines grupes monosacharidai skirstomi į aldozės (turi aldehido grupę) ir ketozė (turi karbonilo grupę).

Autorius anglies atomų skaičius grandinėje: triozės (3), tetrozės (4), pentozės (5), heksozės (6), heptozės (7) ir kt. iki 10. Svarbiausios yra pentozės ir heksozės. Autorius paskutinio chiralinio atomo konfigūracija anglies monosacharidai skirstomi į D ir L serijų stereoizomerus. Paprastai D serijos stereoizomerai (D-gliukozė, D-fruktozė, D-ribozė, D-dezoksiribozė ir kt.) dalyvauja medžiagų apykaitos reakcijose organizme.

Apskritai, atskiro monosacharido pavadinimas apima:

Priešdėlis, apibūdinantis visų asimetrinių anglies atomų konfigūraciją;

Skaitmeninis skiemuo, nustatantis anglies atomų skaičių grandinėje;

Priesaga - Oza - aldozėms ir - sugauti - ketozėms, o lokantinė okso grupė nurodoma tik tuo atveju, jei ji nėra prie C-2 atomo.

Struktūra Ir stereoizomerija monosacharidai.

Monosacharidų molekulėse yra keli chiralumo centrai, todėl yra daug stereoizomerų, atitinkančių tą pačią struktūrinę formulę. Taigi aldopentozių stereoizomerų skaičius yra aštuoni ( 2 n, kur n = 3 ), įskaitant 4 poras enantiomerų. Aldoheksozės jau turės 16 stereoizomerų, ty 8 poras enantiomerų, nes jų anglies grandinėje yra 4 asimetriniai anglies atomai. Tai alozė, altrozė, galaktozė, gliukozė, gulozė, idozė, manozė, talozė. Ketoheksozėse yra vienu chiraliniu anglies atomu mažiau, palyginti su atitinkamomis aldozėmis, todėl stereoizomerų skaičius (2 3) sumažėja iki 8 (4 enantiomerų poros).

Santykinė konfigūracija monosacharidai nustatomi pagal konfigūraciją chiralinis anglies atomas, esantis toliausiai nuo karbonilo grupės lyginant su konfigūracijos standartu – gliceraldehidu. Jei šio anglies atomo konfigūracija sutampa su D-gliceraldehido konfigūracija, visas monosacharidas klasifikuojamas kaip D serija. Ir atvirkščiai, jei jis atitinka L-gliceraldehido konfigūraciją, monosacharidas laikomas priklausančiu L serijai. Kiekviena D serijos aldozė atitinka L serijos enantiomerą su priešinga visų chiralumo centrų konfigūracija.

(! ) Hidroksilo grupės padėtis paskutiniame chiralumo centre dešinėje rodo, kad monosacharidas priklauso D serijai, kairėje - L serijai, t.y. toks pat, kaip ir stereocheminiame standarte - gliceraldehidas.

Natūrali gliukozė yra stereoizomeras D serija. Esant pusiausvyrai, gliukozės tirpalai sukasi teisingai (+52,5º), todėl gliukozė kartais vadinama dekstroze. Gliukozė pavadinta vynuogių cukrumi dėl to, kad daugiausia jos yra vynuogių sultyse.

Epimeriai vadinami monosacharidų diastereomerai, kurie skiriasi tik vieno asimetrinio anglies atomo konfigūracija. D-gliukozės epimeras C4 yra D-galaktozė, o C2 - manozė. Epimerai šarminėje aplinkoje gali virsti vienas į kitą per endiolio formą, ir šis procesas vadinamas epimerizacija .

Monosacharidų tautomerizmas. Studijų savybės gliukozė parodė:

1) gliukozės tirpalų sugerties spektruose nėra juostos, atitinkančios aldehido grupę;

2) gliukozės tirpalai ne visas reakcijas duoda aldehidų grupei (nesąveikauja su NaHSО 3 ir fuchsieros rūgštimi);

3) sąveikaudama su alkoholiais esant „sausajam“ HCl, gliukozė, skirtingai nei aldehidai, prideda tik vieną ekvivalentą alkoholio;

4) šviežiai paruošti gliukozės tirpalai mutarotuoti per 1,5–2 valandas pasikeičia poliarizuotos šviesos plokštumos sukimosi kampas.

Ciklinis monosacharidų formos yra ciklinės cheminės prigimties pusacetaliai , kurie susidaro sąveikaujant aldehido (arba ketonų) grupei su monosacharido alkoholio grupe. Dėl intramolekulinės sąveikos ( A N mechanizmas ) karbonilo grupės elektrofilinį anglies atomą atakuoja hidroksilo grupės nukleofilinis deguonies atomas. Termodinamiškai stabilesnis penkių narių ( furanozė ) ir šešių narių ( piranozė ) ciklai. Šių ciklų susidarymas yra susijęs su monosacharidų anglies grandinių gebėjimu įgyti nagų formos konformaciją.

Žemiau pateikti grafiniai ciklinių formų atvaizdai vadinami Fišerio formulėmis (taip pat galite rasti pavadinimą „Colley-Tollens formulės“).

Šių reakcijų metu prochiralinis C 1 atomas dėl ciklizacijos tampa chiraliniu ( anomerinis centras).

Stereoizomerai, besiskiriantys aldozių C-1 atomo konfigūracija arba C-2 ketozių cikline forma, vadinami anomerai , o patys anglies atomai vadinami anomerinis centras .

OH grupė, susidaranti dėl ciklizacijos, yra pusacetalis. Ji taip pat vadinama glikozidine hidroksilo grupe. Jo savybės labai skiriasi nuo kitų monosacharido alkoholio grupių.

Papildomo chiralinio centro susidarymas lemia naujų stereoizomerinių (anomerinių) α ir β formų atsiradimą. α-anomerinė forma vadinamas toks, kuriame pusacetalio hidroksilas yra toje pačioje pusėje kaip ir hidroksilas paskutiniame chiraliniame centre, ir β-forma - kai pusacetalio hidroksilas yra kitoje pusėje nei hidroksilas paskutiniame chiraliniame centre. Susidaro 5 tarpusavyje transformuojamos tautomerinės gliukozės formos. Šis tautomerijos tipas vadinamas ciklo-okso-tautomerizmas . Tautomerinės gliukozės formos tirpale yra pusiausvyros būsenoje.

Monosacharidų tirpaluose jis vyrauja ciklinė pusacetalinė forma (99,99%) kaip termodinamiškai palankesnis. Aciklinės formos, turinčios aldehido grupę, dalis yra mažesnė nei 0,01%, todėl nevyksta reakcijos su NaHSO 3, nereaguojama su fuksino rūgštimi, o gliukozės tirpalų absorbcijos spektrai nerodo jai būdingos juostos. aldehido grupė.

Taigi, monosacharidai - cikliniai aldehidų arba ketonų polihidroksilių alkoholių pusacetaliai, esantys tirpale pusiausvyroje su jų tautomerinėmis aciklinėmis formomis.

Šis reiškinys pastebimas šviežiai paruoštuose monosacharidų tirpaluose mutarotacija - šviesos poliarizacijos plokštumos sukimosi kampo laiko pokyčiai . Anomerinės α ir β formos turi skirtingus poliarizuotos šviesos plokštumos sukimosi kampus. Taigi kristalinės α,D-gliukopiranozės, ištirpusios vandenyje, pradinis sukimosi kampas yra +112,5º, o vėliau palaipsniui mažėja iki +52,5º. Jei β,D-gliukopiranozė ištirpsta, jos pradinis sukimosi kampas yra +19,3º, o po to padidėja iki +52,5º. Tai paaiškinama tuo, kad kurį laiką tarp α ir β formų nusistovi pusiausvyra: 2/3 β forma → 1/3 α forma.

Pirmenybę formuotis vienam ar kitam anomerui daugiausia lemia jų konformacinė struktūra. Palankiausia piranozės ciklo konformacija yra foteliai ir furanozės ciklui - vokas arba sukti - konformacija. Svarbiausios heksozės – D-gliukozė, D-galaktozė ir D-mannozė – egzistuoja išskirtinai 4 C 1 konformacijoje. Be to, iš visų heksozių D-gliukozė piranozės žiede turi didžiausią pusiaujo pakaitų skaičių (o jos β-anomeras turi visus juos).

β-konformeryje visi pakaitai yra palankiausioje pusiaujo padėtyje, todėl šios formos tirpale yra 64%, o α-konformeris turi ašinį pusacetalio hidroksilo išsidėstymą. Tai gliukozės α-konformeris, randamas žmogaus organizme ir dalyvaujantis medžiagų apykaitos procesuose. Polisacharidas, pluoštas, yra sudarytas iš gliukozės β-konformerio.

Hewortho formulės. Fischerio ciklinės formulės sėkmingai apibūdina monosacharidų konfigūraciją, tačiau jos toli gražu nėra tikrosios molekulių geometrijos. Hawortho perspektyvinėse formulėse piranozės ir furanozės ciklai vaizduojami kaip plokšti taisyklingi daugiakampiai (atitinkamai šešiakampiai arba penkiakampiai), esantys horizontaliai. Deguonies atomas cikle yra nutolęs nuo stebėtojo, o piranozės atveju jis yra dešiniajame kampe.

Vandenilio atomai ir pakaitai (daugiausia CH2OH grupės, jei yra, ir jis) yra aukščiau ir žemiau žiedo plokštumos. Anglies atomų simboliai, kaip įprasta rašant ciklinių junginių formules, nerodomi. Paprastai vandenilio atomai su ryšiais taip pat praleidžiami. C-C jungtys, esančios arčiau stebėtojo, kartais aiškumo dėlei rodomos paryškintomis linijomis, nors tai nėra būtina.

Norint pereiti prie Hawortho formulių iš ciklinių Fišerio formulių, pastarosios turi būti transformuotos taip, kad ciklo deguonies atomas būtų toje pačioje tiesėje su anglies atomais, įtrauktais į ciklą. Jei transformuota Fišerio formulė dedama horizontaliai, kaip reikalaujama rašant Hawortho formules, tai pakaitai, esantys dešinėje nuo vertikalios anglies grandinės linijos, atsiras po ciklo plokštuma, o esantys kairėje bus virš šios plokštumos. .

Aukščiau aprašytos transformacijos taip pat rodo, kad pusacetalio hidroksilas D serijos α-anomeruose yra po žiedo plokštuma, o β-anomeruose – virš plokštumos. Be to, šoninė grandinė (piranozėse C-5, o furanozėse C-4) yra virš žiedo plokštumos, jei ji yra prijungta prie D konfigūracijos anglies atomo, ir žemiau jos, jei šis atomas turi L konfigūraciją. .

Atstovai.

D-ksilozė- „medžio cukrus“, monosacharidas iš pentozės grupės, kurio empirinė formulė C 5 H 10 O 5, priklauso aldozėms. Augalų embrionuose yra kaip ergastinė medžiaga, taip pat yra vienas iš ląstelės sienelės polisacharido hemiceliuliozės monomerų.

D – Ribozė yra paprastų cukrų tipas, kuris sudaro angliavandenių RNR stuburą ir taip kontroliuoja visus gyvybės procesus. Ribozė taip pat dalyvauja adenozino trifosforo rūgšties (ATP) gamyboje ir yra vienas iš jos struktūrinių komponentų.

2-deoksi-D-ribozė- dezoksiribonukleino rūgščių (DNR) komponentas. Šis istoriškai nusistovėjęs pavadinimas nėra griežtai nomenklatūrinis, nes molekulėje yra tik du chiralumo centrai (neatsižvelgiant į C-1 atomą ciklinėje formoje), todėl šis junginys taip pat teisingai gali būti vadinamas 2-deoksi-D-arabinoze. Teisingesnis atviros formos pavadinimas yra 2-deoksi-D-eritropentozė (paryškinta D-eritro konfigūracija).

D-gliukozaminas- medžiaga, kurią gamina sąnarių kremzlės audinys, yra chondroitino komponentas ir yra sinovinio skysčio dalis.

Monosacharidai: atviros ir ciklinės formos, pavyzdžiui, D-galaktozė ir D-fruktozė, furanozė ir piranozė; a– ir β–anomerai; stabiliausios svarbiausių D-heksopiranozių konformacijos. Atstovai: D-galaktozė, D-mannozė, D-fruktozė, D-galaktozaminas (1 klausimas).

Tautomerinės fruktozės formos susidaro taip pat, kaip ir tautomerinės gliukozės formos, vykstant vidinės molekulinės sąveikos reakcijai (AN). Elektrofilinis centras yra karbonilo grupės anglies atomas ties C2, o nukleofilas yra OH grupės deguonis prie 5 arba 6 anglies atomo.

Atstovai.

D-galaktozė - gyvūnų ir augalų organizmuose, įskaitant kai kuriuos mikroorganizmus. Tai yra disacharidų laktozės ir laktuliozės dalis. Oksiduodamasis susidaro galaktoninės, galakturono ir gleivinės rūgštys.

D-mannozė - daugelio polisacharidų ir mišrių augalinės, gyvūninės ir bakterinės kilmės biopolimerų sudedamoji dalis.

D-fruktozė- monosacharidas, ketoheksozė, gyvuose organizmuose yra tik D-izomeras, laisvos formos - beveik visose saldžiose uogose ir vaisiuose - kaip monosacharido vienetas yra sacharozės ir laktuliozės dalis.

Monosacharidai: eterių ir esterių susidarymas, esterių ir hidrolizės santykis; glikozidai (pavyzdžiui, D-manozė); glikozidų, O–, N–, S–glikozidų struktūra, glikozidų ir hidrolizės santykis.

Kadangi ciklinės monosacharidų formos yra vidiniai pusacetaliai, reaguodami su alkoholiais, esant bevandeniam vandenilio chloridui, jie reaguos su vienu ekvivalentu alkoholio, sudarydami pilną acetalą arba glikozidas. Glikoziduose yra cukraus dalis (gliukozės likutis) ir necukrinė dalis, alkoholio likutis, vadinamas aglikonas . Glikozidų pavadinimų pabaiga yra oside .

Glikozidai gali susidaryti sąveikaujant su alkoholiais, fenoliais ir kitais monosacharidais. O-glikozidai ); sąveikaujant su aminais ir azotinėmis bazėmis jie susidaro N-glikozidai ; egzistuoti ir S-glikozidai . Kaip ir visi acetaliai, glikozidai hidrolizuoti atskiestos rūgštys, eksponuoti atsparumas hidrolizei šarminėje aplinkoje aplinką. Glikozidinė jungtis yra polisachariduose, širdies glikoziduose, nukleotiduose ir nukleorūgštyse.

N-glikozidai Priklausomai nuo azoto turinčio aglikono pobūdžio, N-glikozidai skirstomi į tris tipus:

Glikozilaminai yra junginiai, kurių anomeriniame centre yra amino grupė arba alifatinė arba aromatinė amino liekana;

Glikozilamidai yra junginiai, kuriuose glikozilo liekana yra susieta su amido azoto atomu, t.y. -NНСOR fragmentu;

Nukleozidai yra heterociklų glikozilo dariniai.

Skirtingai nuo O- ir N-glikozidų, S-glikozidai nėra gaunami tiesiogiai kondensuojant monosacharidus su tioliais, nes šiuo atveju susidaro daugiausia acikliniai ditioacetaliai.

Eteriai gaunami monozių alkoholio OH grupėms sąveikaujant su alkilhalogenidais (metiljodidu ir kt.) Tuo pačiu metu reaguoja ir glikozidinis hidroksilas, sudarydamas glikozidą. Eteriai nehidrolizuojasi , o glikozidinis ryšys nutrūksta rūgštinėje aplinkoje.

Esteriai monosacharidai . Esteriai susidaro monosacharidams reaguojant su acilinančiais agentais, tokiais kaip acto rūgšties anhidridas.

Fosforo rūgšties esteriai vaidina svarbų vaidmenį monosacharidų metabolizme.

Sintetinėje praktikoje naudojami acetatai ir, kiek mažesniu mastu, cukrų benzoatai. Jie naudojami laikinai hidroksilo grupių apsaugai ir sacharidų išskyrimui bei identifikavimui.

Monosacharidų esteriai, kaip ir visi esteriai, galintis hidrolizuotis tiek rūgštinėje, tiek šarminėje aplinkoje , atpalaiduoja hidroksilo grupes. Tačiau hidrolizė niekada nenaudojama acilo grupėms pašalinti. Patogesnis paruošimo požiūriu peresterinimas su žemesniu alkoholiu (dažniausiai metanoliu), kuris taip pat veikia kaip tirpiklis. Reakcija kiekybiškai vyksta kambario temperatūroje, esant kataliziniam alkoholio arba trietilamino kiekiui.

Monosacharidai: oksidacija į glikono, glikaro ir glikurono rūgštis; atstovai – D-gliukono, D-gliukurono, D-galakturono rūgštys; askorbo rūgštis (vitaminas C).

Gliukozė ir kitos aldomonozės sukelia reakcijas " sidabrinis veidrodis", Trommeris, Fehlingas (kokybinė reakcija) . Šios reakcijos vykdomos šarminėje aplinkoje , kuris prisideda prie tautomerinės pusiausvyros pasikeitimo link atviros formos susidarymo. Šiose reakcijose dalyvauja ne tik aldozės, bet ir ketozės, kurios šarminėje aplinkoje izomerizuojasi į aldozes.

GLUKURONO RŪGŠTIS

monobazinė heksurono rūgštis, susidaranti iš D-gliukozės oksiduojant pirminę hidroksilo grupę. D-G. Jis plačiai paplitęs gyvūnų ir augalų pasaulyje: yra rūgščių mukopolisacharidų, tam tikrų bakterinių polisacharidų, triterpeninių saponinų, hemiceliuliozių ir dervų dalis. Nemokamai D-G. iki., susidarančios oksidacijos metu, kepenų fermentams skaidant mioinozitolį, gyvūnų kraujyje ir šlapime randama labai mažais kiekiais. Glikozidų (gliukuronidų) pavidalu su šlapimu išsiskiria tam tikri medžiagų apykaitos produktai, tarp jų ir nuodingi (fenolis, krezolis) ir daugelis kitų. vaistai, medžiagos. G. K. yra askorbo rūgšties biosintezės pirmtakas.

.(Šaltinis: „Biologinis enciklopedinis žodynas“. Vyriausiasis redaktorius M. S. Giljarovas; Redakcinė kolegija: A. A. Babajevas, G. G. Vinbergas, G. A. Zavarzinas ir kiti – 2 leid., taisyta – M.: Sov. Enciklopedija, 1986).

• - psichodelinio narkotiko LSD šnekamoji pavardė...

  Alternatyvi kultūra. Enciklopedija

• - cheminis junginys, turintis vandenilio, kurį galima pakeisti metalu ar kitu teigiamu jonu, kad susidarytų druska. Rūgštys ištirpsta vandenyje, kad susidarytų vandenilio jonai, tai yra, jos veikia kaip...

  Mokslinis ir techninis enciklopedinis žodynas

• - gliukurono rūgštis - monobazinė organinė rūgštis, susidaranti iš D-gliukozės oksiduojant jos pirminei hidroksilo grupei; G.k. yra mukopolisacharidų ir kitų sudėtingų molekulių dalis...

  Molekulinė biologija ir genetika. Žodynas

• - gliukozės darinys, kuris yra hialurono rūgšties, heparino ir kt.

  Didelis medicinos žodynas

• - vitaminas B, kuris vaidina svarbų vaidmenį nukleorūgščių sintezės procese. Folio rūgšties metabolizmas priklauso nuo vitamino B12 buvimo organizme, o vieno iš jų trūkumas gali sukelti kito...

  Medicinos terminai

• - žr. Boras ir jo junginiai...

  Enciklopedinis Brockhauso ir Eufrono žodynas

• - žr. Hidroaromatiniai junginiai...

  Enciklopedinis Brockhauso ir Eufrono žodynas

• - Žiūrėkite gliceriną...

  Enciklopedinis Brockhauso ir Eufrono žodynas

• - C6H10O7. Iš Indijos ir Kinijos importuotuose geltonuose dažuose yra euksantino rūgšties magnio druskos C19H16O10...

  Enciklopedinis Brockhauso ir Eufrono žodynas

• - žr. Nitrorūgštys...

  Enciklopedinis Brockhauso ir Eufrono žodynas

• - viena iš urono rūgščių, COH 4COOH; organizme susidaro iš gliukozės oksiduojantis pirminei alkoholio grupei...

  Didžioji sovietinė enciklopedija

• - monobazinė organinė rūgštis, susidaranti oksiduojantis gliukozei. Sudėtinių augalų ir gyvūnų angliavandenių dalis. Žmonių ir gyvūnų kraujyje ir šlapime...

  Didelis enciklopedinis žodynas

• - R...

  Rusų kalbos rašybos žodynas

• - pelenų rūgštys...

  Rašybos žodynas-žinynas

• - daiktavardis, sinonimų skaičius: 1 rūgštis...

  Sinonimų žodynas

„GLUKURONO RŪGŠTIS“ knygose

Ribonukleino rūgštis