Структура та роль нуклеотидтрифосфатів.

Нуклеотиди - це фосфорнокислі етери нуклеозидів, в яких фосфорна кис­лота з'єднана складноетерним зв'язком з однією з вільних гідроксильних груп пен­този. Назви нуклеотидів походять від назви основ - аденілова, гуанілова, тимідинова, цитидилова та уридилова кислоти. Нуклеотиди є сильними кислотами, тому що залишок фосфорної кислоти легко дисоціює. Утворення нуклеотидів із складо­вих призводить до вивільнення двох молекул води:

У клітині вільні нуклеотиди утворюються при синтезі або в результаті час­ткового гідролізу нуклеїнових кислот ферментами.

Нуклеотиди, що містять D-рибозу, називаються рибонуклеотидами, 2-дезоксі-D-рибозу - дезоксирибонуклеотидами. Рибонуклеотиди в пентозному кільці мають по три вільні гідроксильні групи, тому утворюються складноетерні зв'язки з фосфорною кислотою в положенні 2', 3' та 5'. Наприклад, з гуанозину можна одержати три монофосфати: гуанозин-5'-фосфат, гуанозин-3'-фосфат та гуанозин-2'-фосфат. У результаті лужного гідролізу РНК утворюються всі три ізомери кожного нуклеотиду, ДНК – циклічні проміжні сполуки не утворюються тому, що у ДНК немає ОН-групи в положенні С-2'.

У дезоксирибонуклеотидах міститься лише по дві вільні гідроксильні групи в пентозному кільці, і тому складноетерний зв'язок з фосфорною кислотою утворюється в положеннях С-3' та С-5'. У вільній формі у клітині зустрічаються 3'- і 5'-дезоксирибонуклеотиди, але усі клітини містять у вільній формі тільки нуклеозид-5'-фосфати.

Ферментативне фосфорилювання нуклеозид-5'-фосфатів (НМФ) у положенні С-5' атома вуглецю пентози призводить до утворення нуклеозиддифосфатів (НДФ) і нуклеозидтрифосфатів (НТФ):

Роль нуклеотидів. Вільні нуклеотиди мають надзвичайно важливе значення: беруть участь у всіх метаболічних процесах. Система АТФ-АДФ-АМФ бере участь у біоенергетичних про­цесах (при гідролізі АТФ до АДФ вивільню­ється: -30, 6 кДж/моль, а при гідролізі АДФ до АМФ і: -27, 6 кДж/моль). Також являють собою важливу хімічну ланку у відповіді клітин на дію гормонів (цАМФ, цГМФ, цЦМФ- роль вторинних посередників при передачі сигналів гормонів) та інших позаклітинних факторів, структурними компонентами низки кофакторів ензимів (функції коферментів - НАД, НАДФ, ФАД, ФМН, КоА) і метаболічних проміжних сполук. Нуклеотиди можуть бути алостеричними модуляторами певних регуляторних ферментів - під час біо­синтезу пуринових нуклеотидів, гліколізу тощо Та найважливішою їх функцією є те, що вони (НТФ та дНТФ) складають основу нуклеїнових кислот - молекулярних носіїв ґенетичної інформації, а саме ДНК та РНК