79
Chương 4
Nucleic acid
4.1. Thành phần hoá học của nucleic acid
Nucleic acid, vật chất mang thông tin di truyền của các hệ thống
sống, là một polymer được hình thành từ các monomer là nucleotide.
Trong nucleic acid có chứa các nguyên tố C, H, O, N và P. Hàm lượng P
từ 8- 10% Mỗi nucleotide gồm 3 thành phần kết hợp với nhau theo tỷ lệ
1:1:1, bao gồm: nhóm phosphate, đường pentose (là đường 5 carbon) và
một base nitơ (nitrogen).
4.1.1 Base nitơ (Nitrogen)
Các base nitơ (nitrogen) thuộc phân tử nucleic acid đều là dẫn xuất
của base purine hoặc pyrimidine. Các base purine gồm adenine (6-amino
purine) và guanine (2-amino, 6-aminopurine), các base nitơ pyrimidine
gồm thymine (2,6-dioxy, 5-methylpyrimidine), cytosine(2-oxy,6-
aminopyrimidine) và uracil (2,6 dioxypyrimidine).( Hình 4.1.)
Hình 4.1 Công thức cấu tạo của các base nitơ (nitrogen) trong nucleic acid
4.1.2 Đường pentose
Đường pentose trong nucleic acid gồm có hai loại là đường deoxyribose
và ribose. Sự có mặt của 2 loại đường này là một trong những đặc điểm để phân
biệt DNA và RNA.
4.1.3 Phosphoric acid
Là một acid vô cơ - H3PO4
80
Hình 4. 2. Công thức cấu tạo của hai loại đường pentose trong nucleic acid
4.1.4. Sự tạo thành nucleoside
Nucleoside là sản phẩm thuỷ phân không hoàn toàn của nucleic
acid. Nucleoside gồm có hai thành phần là đường pentose và một base nitơ
(nitrogen, thuộc purine hay pyrimidine).
81
Hình 4. 3. Cấu tạo hoá học của các nucleoside và nucleotide
4.1.5. Sự tạo thành nucleotide
Nucleotide cũng là sản phẩm thuỷ phân không hoàn toàn của
nucleic acid. Nucleotide gồm có ba thành phần: đường pentose, một base
nitơ (nitrogen) và phosphoric acid (Hình 4.3).
4.1.6. Sự tạo thành nucleic acid
Các nucleotide được nối với nhau bằng liên kết phosphodiester
Acide thông qua các nhóm OH ở vị trí C3’ và C5’ của đường pentose để
tạo thành một chuỗi dài gọi là polynucleotide. Do liên kết phosphodiester
được tao thành ở vị trí C3’ và C5’ nên chuỗi polypeptide có tính phân cực:
đầu 5’ thường có gốc phosphate và đầu 3’ thường có OH tự do. Nucleic
acid gồm hai loại phân tử có cấu tạo rất giống nhau là DNA
(desoxyribonucleic acid) và RNA (ribonucleic acid).
4.1.7. Một số nucleotide quan trọng không tham gia cấu tạo nucleic acid
- ADP và ATP
82
ADP (adenosindiphosphate) và ATP (adenosintriphosphate) là
những dẫn xuất của adenine, chúng tham gia quá trình phosphoryl hoá-oxy
ate cao năng trong tế bào (Hình 4.4). hoá. ATP được coi là nguồn phosph
Hình 4.4. Cấu tạo ho học của ADP và ATP
- cAMP(AMP vòng)
hate vòng được hình thành từ ATP, cAMP chỉ
tìm th
phosphate) và UTP (uridinetriphosphate) đều là
những
á
Adenosinemonophosp
ấy ở tế bào động vật và vi khuẩn, nó thường liên kết với màng bào
tương của tế bào và tham gia nhiều quá trình chuyển hoá. cAMP có thể
được sinh ra nhờ một số hormone hoạt hoá adenylcyclase (Hình 4.5.)
- UDP và UTP
UDP (uridinedi
dẫn xuất của uracil là những coenzyme quan trọng trong các phản ứng
trung gian chuyển hoá glucose và galactose. Ngoài ra, chúng còn tham gia
trong việc hình thành những hợp chất phosphate giàu năng lượng.
Hình 4.5. Cấu tạo hoá học của AMP vòng (cAMP)
- CDP và
phosphate) và CTP (cytidinetriphosphate) là những
dẫn x
CTP
CDP (cytidindi
uất của cytidine. CTP cũng là hợp chất giàu năng lương và co thể
tham gia nhiều phản ứng khác nhau như: phosphoryl hoá ethanolamine để
83
dẫn đến sự sinh tổng hợp cephaline hoặc phản ứng với phosphate choline
để hình thành cytidinediphosphate-choline (CDP-Choline, hình 4.6).
Hình 4.6. Cấu tạo hoá học của CDP- cholin
4.1.8. Các coenzyme nucleotide
c một số nucleotide tham gia cấu tạo nên
các c
Hiện nay người ta biết đượ
oenzyme quan trọng như vitamin B5 (pantothenic acid) trong
coezyme A (SH-CoA), vitamin B2 (riboflavine) trong coenzyme flavin
adenine đinucleotide (FAD) và vitamin PP (nicotinamide) trong coenzyme
nicotinamide adenine dinucleotide (NAD) v.v...Chúng được phosphoryl
hoá khi làm chức phận nhóm ngoại của các enzyme trong chuyển hoá
trung gian, (hình 4.7)