Нуклеиновые основания входящие в состав нуклеиновых кислот.
ПИРИМИДИНОВЫЕ (урацил, тимин, цитозин) основания. Лактим-лактамная таутомерия.
Нуклеиновые кислоты — это высокомолекулярные органические соединения, конечными продуктами полного гидролиза которых являются азотистые основания (пуриновые или пиримидиновые) пентоза и фосфорная кислота.
Различают два вида нуклеиновых кислот: дезоксирибонуклеиновые кислоты (ДНК) и рибонуклеиновые кислоты (РНК), различающихся по молекулярной массе, составу азотистых оснований, сахаров, устойчивости и функциям .\
В состав нуклеиновых кислот также входят минорные (редко встречающиеся) основания, минорные основания встречаются в структуре НК бактерий, вирусов
Азотистые основания:
Пуриновые,
пиримидиновые.
Пуриновые и пиримидиновые основания называют майорными.
Пиримидиновые и пуриновые основания :
ароматические системы,
имеют плоское строение,
в структуре НК азотистые основания присутствуют в энергетически более выгодной форме (более устойчивой) лактамной форме (42 кДж/моль).
Для оксопроизводных пиримидина и пурина характерна лактим-лактамнаятаутомерия, а для производных пурина еще и прототропная таутомерия, т. е. миграция водорода между положениями 7 и 9 имидазольного кольца.
Пуриновые и пиримидиновые основания ДНКнесут генетическую информацию, тогда как углеводные и фосфатные группы выполняют структурную роль.
Пиримидиновые основания:
Урацил, тимин и цитозин- твердые высокоплавкие вещества, растворимые в воде, нерастворимые в неполярных органических растворителях. Для них характерно наличие прочных межмолекулярных водородных связей.
Такого рода ассоциаты играют важную роль в формировании структуры нуклеиновых кислот:
Лактим-лактамная таутомерияна примере тимина
Ароматические свойства
Семинар17
v Цикл плоский\
v Все атомы в sp2 гибридизации
v Выполняется правило Хюккеля
4n+2=6 e- на π делокализаванной связи
n=1
Нуклеиновые основания входящие в состав нуклеиновых кислот.
ПУРИНОВЫЕ (аденин, гуанин) основания. Лактим-лактамная таутомерия. Реакции дезаминирования.
Пуриновые основания.
Пуриновые и пиримидиновые основания называют майорными
Пиримидиновые и пуриновые основания :
ароматические системы,
имеют плоское строение,
в структуре НК азотистые основания присутствуют в энергетически более выгодной форме (более устойчивой) лактамной форме (42 кДж/моль).
Для оксопроизводных пиримидина и пурина характерна лактим-лактамнаятаутомерия, а для производных пурина еще и прототропная таутомерия, т. е. миграция водорода между положениями 7 и 9 имидазольного кольца.
Пуриновые и пиримидиновые основания ДНКнесут генетическую информацию, тогда как углеводные и фосфатные группы выполняют структурную роль.
Пуриновые основания представляют собой
- высокоплавкие (т. пл. > 250 °С),
- бесцв. кристаллич. соед.,
- плохо раств. в горячей воде(особенно гуанин), не раств. в этаноле и диэтиловом эфире.
Содержание редких таутомерных форм (иминотаутомеры А и G по С-6 и С-2 соотв., енольного таутомера G по С-6) не превышает в норм. условиях 10-3%. Протонирование и депротонирование пуриновыхоснований сопровождается изменениями УФ спектров поглощения (см. табл.) и реакц. способности.
Таутомерия
Прототропнаятаутомерия на примере аденина
В водных растворах таутомера NH-7 в 2,5 раза больше, чем таутомера NH-9.
(Семинар17)
К пуриновым основаниям относятся аденин и гуанин.
Для аденина характерна амино-иминная таутомерия.
А для гуанина — лактам-лактимная и амино-иминная.
Ароматические свойства
(Семинар17)
Пиримидиновые и пуриновые основания проявляют ароматический характер:
имеют плоскостную структуру, так как входящие в их состав атомы С и N находятся в sp2-гибридизации, замкнутую сопряженную систему, охватывающую все атомы цикла и содержащую (4n+2) p-электронов. Ароматичность гетероциклов лежит в основе их высокой термодинамической стабильности.
Нуклеиновые основания растворимы в воде, их растворы имеют слабощелочную
реакцию среды (рН 8–9).
Реакции дезаминирования
При действии азотистой кислоты на пуриновые основания аденин и гуанин происходит их дезаминирование с образованием соответственно гипоксантина и ксантина.
