Нуклеотиды (монофосфаты) – сложные эфиры нуклеозида и фосфорной кислоты

Рис. 4-5. Строение нуклеотида

В нуклеозидах возможно фосфорилирование по С-2', С-3' и С-5' в кольце рибозы и по С-3' и С-5' в кольце дезоксирибозы. При гидролизе ДНК и РНК получают нуклеозид-5'- и нуклеозид-3'-фосфаты. В свободной форме в клетках встречаются нуклеозид-5'-фосфаты (рис. 4-5). В названиях нуклеотидов обычно указывают номер фосфорилированного атома углерода (аденозин-5'-монофосфат или аденозин-3'-монофосфат).

Для нуклеозид-5'-монофосфатов обычно используют следующие сокращённые названия:

аденозинмонофосфат – АМФ

гуанозинмонофосфат – ГМФ

цитидинмонофосфат – ЦМФ

уридинмонофосфат – УМФ

дезоксиаденозинмонофосфат – дАМФ

дезоксигуанозинмонофосфат – дГМФ

дезоксицитидинмонофосфат – дЦМФ

тимидинмонофосфат – дТМФ

Как фосфорные эфиры все нуклеотиды являются сильными кислотами и называются, соответственно, адениловой, гуаниловой, цитидиловой, уридиловой и тимидиловой кислотами.

5. Нуклеотиды-макроэрги (нуклеозидди- и трифосфаты) – основные источники энергии для живых клеток

Рис. 4-6. Формула нуклеозидтрифосфата – АТФ

К фосфатной группе любого нуклеозидмонофосфата может присоединяться остаток второй молекулы фосфорной кислоты, а к ней – третьей молекулы (рис. 4-6). Между остатками фосфорной кислоты образуется фосфоангидридная связь, которую обозначают волнистой чертой и называют макроэргической.

Макроэргическими называют связи, при гидролизе которых в физиологических условиях, выделяется больше 30 кДж/моль свободной энергии. Гидролиз сложноэфирной связи между углеродом рибозы и фосфорной кислотой освобождает значительно меньше (около 12 кДж/моль) энергии.

Молекулы с макроэргическими фосфоангидридными связями называют макроэргами и пользуются их сокращёнными названиями (АДФ-АТФ, ГДФ-ГТФ, УДФ-УТФ, ЦДФ-ЦТФ). В молекулах дифосфатов содержится одна макроэргическая связь, а в молекулах трифосфатов – две макроэргические связи.

Живые клетки используют энергию, освобождающуюся при гидролизе макроэргических связей, для поддержания своей жизнедеятельности.