Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Сидельковская Ф.П. "Химия N-вннилпирролидона и его полимеров" ()

Райт П. "Полиуретановые эластомеры" (Высокомолекулярная химия)

Сеидов Н.М. "Новые синтетические каучуки на основе этилена и олефинов" (Высокомолекулярная химия)

Поляков А.В "Полиэтилен высокого давления. Научно-технические основы промышленного синтеза" (Высокомолекулярная химия)

Попова Л.А. "Производство карбамидного утеплителя заливочного типа" (Высокомолекулярная химия)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Органическая химия -> Кочетков Н.К. -> "Химия природных соединений" -> 96

Химия природных соединений - Кочетков Н.К.

Кочетков Н.К., Торгов И.В., Ботвиник М.М. Химия природных соединений — К.: Наука, 1960. — 561 c.
Скачать (прямая ссылка): himiyaprirodnihsoedineniy1960.djvu
Предыдущая << 1 .. 90 91 92 93 94 95 < 96 > 97 98 99 100 101 102 .. 203 >> Следующая


О о

Il Il

— нуклеозид—О —P-O-нуклеозвд —о —Р-0-нуклеозид-

OH он

Для окончательного решения вопроса о строении полимера необходимо выяснить характер связи фосфатных остатков с нуклеозидами, т. е., другими словами, место связи остатка фосфорной кислоты с рибозной частью нуклеозида.

Это было достигнуто изучением гидролиза ДНК в различных условиях. Ферментативный гидролиз ДНК в присутствии фосфодиэстеразы змеиного яда дает б'-фосфаты дезоксинуклеозидов (I). Напротив, при кислотном гидролизе ДНК удалось выделить 3',5'-дифосфаты пирими-динзедоксинуклеозидов (II).

он

о

НО-Р-ОСН,'*0

OH ,

где В - остаток основания

Из этого достаточно ясно, что связь нуклеозидных остатков в полимере осуществляется фосфатной группой таким образом, что один нуклео-зид этерифицирован своим гидроксилом у С'(3), а другой — гидроксилом У С/(5). Другими словами, ОСНОВНОЙ СВЯЗЬЮ В полимере является C7O) — С'(5)-связь между дезоксирибозными остатками, осуществляемая фосфатными группами.

Таким образом, общее строение полимерной цепи ДНК можно представить как (III).

Предположение о возможности иного строения полимера с регулярно или нерегулярно перемежающимися связями нуклеозидных остатков по типу 3' — 3' и 5' — 5' должно быть отвергнуто, так как оно не удовлетворяет всем экспериментальным данным. В частности, полимер такого типа не должен был бы полностью деполимеризоваться под действием фер-

247
мента змеиного яда, избирательно разрывающего только связь фосфатной труппы, находящейся у C'(S)-атома дезоксирибозного остатка.

Более сложным оказался вопрос о строении полимерной цепи в рибонуклеиновых кислотах. РНК также являются высокомолекулярными соединениями, цепь которых состоит из рибонуклеозидов. Полимер при гидролизе распадается на соответствующие мономеры — рибонуклеоти-ды и, следовательно, РНК являются, подобно белкам и полисахаридам, продуктами поликонденсации мономеров, происходящей с отщеплением воды. Молекулярный вес РНК ниже молекулярного веса ДНК и колеблется в значительных пределах, достигая 1 000 000. РНК, будучи кислотами, при титровании показывают присутствие только первичного кислотного гидроксила. Так как известно, что пирофосфатная связь в них также отсутствует, то единственным возможным типом построения полимерной цепи является тип:

0 о

Il Il

. . . нуклеозид —О—P—О—нуклеозид—О—P—О—нуклеозид

1 I

ОН он

Далее необходимо, как при установлении строения ДНК, решить вопрос о том, через какие гидроксильные группы рибозных остатков связаны между собою соседние в полимерной цепи нуклеозиды. Для этого, как и в предыдущем случае, были привлечены данные, полученные при гидролизе РНК. Ферментативный гидролиз РНК дает б'-фосфаты нуклеозидов, тогда как при щелочном гидролизе образуется смесь 2'- и З'-фосфатов нуклеозидов. При этом весьма существенным обстоятельством, как будет видно далее, является то, что РНК легко гидролизуются в щелочной среде, тогда как ДНК в этих условиях совершенно устойчивы.

Из данных, полученных при гидролизе, ясно, что полимерная цепь РНК может быть построена либо по типу З'-б'-связи, либо по типу 2'-5'-связи между соседними нуклеозидами. Возможен, наконец, и смешанный тип регулярно или нерегулярно перемежающейся 3'-5' и 2'-5'-связи.

Выбор между этими возможностями удалось сделать после того, как были найдены специфические ферменты, гидролитически отщепляющие остаток фосфорной кислоты только от третьего углеродного атома рибоз-ного остатка и не затрагивающие эту группировку, если она связана с С(2). Указанная специфичность ферментов была проверена путем дефос-форилирования 2/-фосфатов и З'-фосфатов нуклеозидов, из которых только вторые расщеплялись. Оказывалось, что эти ферменты — панкреатическая рибонуклеаза для пиримидиновых нуклеотидов и нуклеаза селезенки для пуриновых — легко гидролизуют рибонуклеиновые кислоты, полностью расщепляя их до мононуклеозидов. Это ясно показывает, что в РНК имеется налицо только 3'-5'-связь, так как только эта связь может подвергаться действию указанных специфических ферментов. Общая структура РНК может быть представлена в виде (IV).

248
Возникает вопрос, почему в таком случае гидролиз РНК щелочью дает вместо З'-фосфатов ,нуклеотидов смесь 2'- и З'-нуклеотидов. Более того, неясно, почему вообще РНК неустойчивы к действию щелочи, тогда как другие диэфиры фосфорной кислоты, в том числе и ДНК, устойчивы в эт,их условиях.

Эта долгое время непонятная особенность РНК была разъяснена Тоддом и Брауном, предложившим следующий механизм гидролиза РНК:

NaOH

_^н Гон о л

¦о—P^OH

Cok

^pC +• ROh -O^ ^OH

где R-остаток соседнего нуклеозида

¦ОН

О

¦ OP ОН ^OH

-OP-он

""ОН

¦ОН о

Как показывает схема, существенную роль в гидролизе фосфорноэфирной связи, которая является главной связью полимерной цепи, играет свободная гидроксильная группа, находящаяся у соседнего углеводного атома С(2)¦ Ее взаимодействие с атакующим анионом OH- и соседней фосфатной группой приводит к замыканию циклического фосфата, который возникает как промежуточный продукт гидролиза. Далее сам циклический фосфат распадается в этих условиях, образуя смесь 2'- и З'-фосфатов. При рассмотрении этого механизма становятся понятными обе отмеченные выше особенности — образование смеси изомер-1 ных нуклеотидов и неустойчивость РНК к щелочам. В самом деле, смесь изомерных нуклеотидов неизбежно должна образоваться, если реакция проходит через стадию циклического фосфата, который, как указывалось ранее (стр. 227), всегда дает смеси этих изомеров. Ясна также и роль соседнего гидроксила, который делает связь кислород — фосфор чувствительной по отношению к щелочам. Понятно, что обычные диэфиры фосфорной кислоты или ДНК, где соседние гидроксильные группы отсутствуют, будут иметь нормальную устойчивость к щелочам. Соседняя гидроксильная группа в монофосфатах а-гликольной системы облегчает гидролиз и других соединении, например липоидов.
Предыдущая << 1 .. 90 91 92 93 94 95 < 96 > 97 98 99 100 101 102 .. 203 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама