Hóa Sinh Acid nucleic

1
ACID NUCLEIC
ACID NUCLEIC
BỘ MÔN SINH HOÁ
ĐẠI HỌC Y DƯỢC HUẾ
2
ACID NUCLEIC
ACID NUCLEIC

Mục tiêu:
1. Viết được công thức các thành phần cấu tạo của acid
desoxyribonucleic (ADN) và của acid ribonucleic (ARN).
2. Mô tả được đặc điểm cấu trúc của ADN và ARN.
3. Kể được các sản phẩm thoái hóa trung gian và các sản
phẩm thoái hóa cuối cùng của acid nucleic.
4. Mô tả được quá trình tổng hợp ADN, ARN.
5. Nêu ra được ý nghĩa lâm sàng của sự chuyển hóa acid
nucleic.
3
HÓA HỌC ACID NUCLEIC
HÓA HỌC ACID NUCLEIC


I. ĐẠI CƯƠNG

Acid nucleic (AN): hợp chất quan trọng bậc nhất
trong sự di truyền và tổng hợp protein.

Cơ thể sống đều chứa AN dưới dạng tự do hoặc
dưới dạng kết hợp với protein (nucleoprotein)


AN trong cơ thể dưới 2 dạng chính:
- Acid ribonucleic (ARN)
- Acid deoxyribonucleic (ADN)
4
Các s
Các s
ả
ả
n ph
n ph
ẩ
ẩ
m c
m c
ủ
ủ
a s
a s
ự
ự
thu
thu
ỷ
ỷ
phân
phân
acid nucleic
acid nucleic

Nucleoprotein
Protein thuần Acid nucleic
(Histon protamin) (Polynucleotid)
Nuclease
Mononucleotid
Nucleotidase
Nucleosid Acid phosphoric
Nucleosidase
Pentose Base nitơ
( Ribose, Desoxy ribose) (Purin, Pyrimidin)
5
II. THÀNH PHẦN CẤU TẠO ACID
II. THÀNH PHẦN CẤU TẠO ACID
NUCLEIC (AN)
NUCLEIC (AN)

Thành phần cấu tạo:
–
H
3
PO
4
–
Pentose: Ribose và Deoxyribose
–
Base nitơ: Purin và Pyrimidin
6
1. C
1. C
ấ

ấ
u t
u t
ạ
ạ
o pentose
o pentose



β- D ribose β-2 deoxy D ribose

CH
2
HO
OH H
OH
CH
2
HO
OH OH
OH
7
2. C
2. C
ấ
ấ
u tạo của base nitơ pyrimidin
u tạo của base nitơ pyrimidin


Base có nitơ được dẫn xuất từ nhân pyrimidin:
1.Cytosin (ký hiệu C): 2- hydroxy 6- amino pyrimidin
dạng enol dạng ceton
N
N
NH
2
HO
N
N
NH
2
H
O
8
2. C
2. C
ấ
ấ
u tạo của base nitơ pyrimidin (tt)
u tạo của base nitơ pyrimidin (tt)

Base có nitơ được dẫn xuất từ nhân pyrimidin:
2.Uracil (U): 2,6 dihydroxy pyrimidin
dạng enol dạng ceton
N
N
OH
H O
N

N
H
H
O
O
9
2.C
2.C
ấ
ấ
u tạo của base nitơ pyrimidin (tt)
u tạo của base nitơ pyrimidin (tt)
3.Thymin (T): 5 methyl uracil
dạng enol dạng ceton
N
N
OH
H O
CH
3
N
N
H
H CH
3
O
O
10
2. C
2. C

ấ
ấ
u tạo của base nitơ purin
u tạo của base nitơ purin
1.Adenin (A): 6 amino purin.
N
N
N H
2
N
N
11
2. C
2. C
ấ
ấ
u tạo của base nitơ purin (tt)
u tạo của base nitơ purin (tt)
2.Guanin (G): 2 amino 6 hydroxy purin
Dạng enol Dạng ceton
N
N
OH
H
2
N
N
N
H
N

NH
2
N
H
N
N
H
O
12
Thành phần base nitơ
Thành phần base nitơ


chính
chính
của ADN và ARN
của ADN và ARN


*Thành phần ARN ADN

Base nitơ:Guanin (G) Guanin (G)
Adenin (A) Adenin (A)
Cytosin (C) Cytosin (C)
Uracil (U) Thymin (T)

Pentose β D ribose βD Deoxyribose

Acid H
3

PO
4
H
3
PO
4
13
Tính chất hoá lý của base nitơ
Tính chất hoá lý của base nitơ

Dạng tautomer của
uracil

Các base nitơ tồn tại
dưới 2 dạng: lactim và
lactam. ĐK sinh lý, G
và T chủ yếu lactam

Ở pH trung tính G ít
tan nhất, rồi đến
Xantin. A Uric tan ở
pH trung tính, khó tan
ở pH thấp.

Các base hấp thụ mạnh
AS tử ngoại
14
III. NUCLEOSID
III. NUCLEOSID


Nucleosid là sản phẩm thủy phân không
hoàn toàn của AN gồm base nitơ liên kết
với pentose bằng liên kết glucosid
15


Vd. Adenosin
Vd. Adenosin


N
N
N
N
O
N H
2

O H
O H

C H
2

O H


16

Cách g
Cách g
ọ
ọ
i tên
i tên

Adenin Adenosin Deoxyadenosin.

Guanin Guanosin Deoxyguanosin.

Uracil Uridin Deoxyuridin

Cytosin Cytidin Deoxycytidin.

Thymin Thymidin Deoxythymidin.
17
IV. NUCLEOTID
IV. NUCLEOTID
(nucleosid phosphat)
(nucleosid phosphat)

Các nucleosid thường không ở trạng thái tự
do mà kết hợp với H
3
PO
4
tạo thành
nucleotid, trong đó pentose liên kết với
H

3
PO
4
bởi liên kết este ở các vị trí 2’, 3’, 5’
18
Vd. AMP
Vd. AMP
N
N
N
N
O
NH
2
OH
OH
CH
2
O P OH
O
OH
Adenin
Adenosin-5'-monophosphat (AMP)
19
Vd. dATP
Vd. dATP
20
Cách gọi tên
Cách gọi tên


Adenin: Adenosin 5’ monophosphat (AMP)
Deoxyadenosin 5’ monophosphat (dAMP)

Guanin: Guanosin 5’ monophosphat (GMP)
Deoxyguanosin 5’ monophosphat (dGMP)

Uracil: Uridin 5’ monophosphat (UMP)
Deoxyuridin 5’ monophosphat (dUMP)

Cytosin: Cytidin 5’ monophosphat (CMP)
Deoxycytidin 5’ monophosphat (dCMP)

Thymin: Thymidin 5’ monophosphat (ít)
Deoxythymidin 5’ monophosphat
21
3.
3.
Nucleotid tự do quan trọng
Nucleotid tự do quan trọng
3.1.Dẫn xuất adenin
3.1.Dẫn xuất adenin
22
*Vai trò ADP và ATP:

Tham gia phản ứng phosphoryl hóa.

ATP là nguồn phosphat giàu năng lượng,
dự trữ và cung cấp năng lượng cho các
phản ứng.


Hoạt hóa các chất
23


* Adenosin monophosphat vòng (5’, 3’
* Adenosin monophosphat vòng (5’, 3’
adenosin monophosphat = AMPv).
adenosin monophosphat = AMPv).

AMP vòng được hình thành từ ATP nhờ enzym
adenyl cyclase xúc tác, có vai trò như một chất
thông tin thứ hai mà hormon là chất thông tin thứ
nhất, tham gia vào sự hoạt động 1 số hormon,
tham gia tổng hợp hormon.
24

H

çnh 7.3: Phaín æïng taûo thaình AMPv

O

O

H

O

H

C

H

2

O

P

P

P

O

O

O

O

-

O

-

O

-

O

-

N

N

N

N

N

H

2

pp

i

Adenylat

cyclase

ATP Adenosin 3',5'-monophosphat

voìng



(AMPv)

O

O

H

C

H

2

O

N

N

N

N

N

H

2

O

P

O

3

'

5

'

25
3.2.Dẫn xuất guanin, uracil,
3.2.Dẫn xuất guanin, uracil,
cytosin
cytosin

Dẫn xuất guanin: Guanosin di và triphosphat
(GDP, GTP) có vai trò trong tổng hợp protein

Dẫn xuất uracil: Uridin di và triphosphat (UDP,
UTP) có vai trò trong chuyển hóa glucid.


Dẫn xuất cytosin: Cytidin di và triphosphat
(CDP, CTP): tham gia tổng hợp phospholipid.