background image

 

 

LABORATORIUM Z BIOCHEMII 

Kwasy nukleinowe.  

Kwasy nukleinowe

 należą do podstawowych składników komórek zwierzęcych, roślinnych i drobnoustrojów. Są wielo-

cząsteczkowymi polimerami nukleotydów. 
Rozróżnia się: 

 

Kwas rybonukleinowy (RNA) zawierający β-D- rybofuranozę. 

 

Kwas deoksyrybonukleinowy (DNA) zawierający 2-deoksy-  β- D- rybofuranozę. 

 

β - D- rybofuranoza                          2 – detoksy – β - D- rybofuranoza 

Funkcję DNA:  

- przechowuje i przekazuje informację genetyczną  

Funkcję RNA:

  

 

mRNA - przekazuję informację genetyczną zapisaną w DNA z jądra komórkowego do rybosomów  

 

tRNA - transportuje aminokwasy do rybosomów, gdzie zostają włączone do powstającego białka  

 

rRNA - wchodzi w skład rybosomów, które biorą udział w wytwarzaniu białek 

 

NUKLEOTYD

 – podstawowa jednostka strukturalna kwasów nukleinowych, składa się z zasady azotowej (purynowej 

lub pirymidynowej), składnika cukrowego – pentozy  (rybozy lub deoksyrybozy) oraz kwasu ortofosforowego

Do podstawowych zasad azotowych występujących w kwasach nukleinowych należą adenina, guanina, cytozyna, uracyl i 

tymina. 

 

Zasady purynowe: Ade, Gua. Zasady pirymidynowe: Cyt, Ura, Thy. 

Połączenie zasady azotowej ze składnikiem cukrowym nosi nazwę NUKLEOZYDU.  
W nukleozydach wiązanie glikozydowe łączy C-1 pentozy z atomem N-1 zasady pirymidynowej lub atomem N-9 zasady 

purynowej. 

NUKLEOZYD

 - połączony wiązaniem estrowym z resztą kwasu ortofosforowego tworzy nukleotyd. 

Kwas rybonukleinowy (RNA) jest skupiony w komórkach głównie w rybosomach, a kwas deoksyrybonukleinowy (DNA) przede 
wszystkim w jądrze komórkowym. 

Większość kwasów nukleinowych występuje w kompleksach z białkami, czyli w formie NUKLEOPROTEIN. Łagodne 

postępowanie umożliwia izolowanie takich połączeń, jednak już w roztworach stężonych soli, nukleoproteiny dysocjują na kwasy 
nukleinowe i białka. 

Wolne kwasy nukleinowe dobrze rozpuszczają się w środowisku zasadowymsłabo w wodzierozcieńczonych kwasach 

i alkoholach. Obecność kwasy fosforowego nadaje tym związkom charakter kwaśny. 

 

Wykazywanie obecności kwasów opiera się na charakterystycznych reakcjach ich składników, uwalnianych w wyniku 
hydrolizy. 

 

Uwolnienie zasad purynowych i pirymidynowych, pentoz i kwasu fosforowego następuje pod działaniem mocnych kwa-
sów i podwyższonej temperatury. 

DNA można odróżnić od RNA na podstawie analizy składnika cukrowego. 

Reakcją ogólną na wykrycie pentoz jest reakcja orcynolowa Biala, do odróżniania obu pentoz stosuję się reakcję DISCHIEGO z 
difenyloaminą. Reakcje te są wykorzystywane w analizie ilościowej kwasów nukleinowych. 

Zasady purynowe i pirymidynowe tworzą sole zarówno z kwasami, jak i z jonami metali. 

 

Sole zasad purynowych z metalami ciężkimi w środowisku słabo kwaśnym wytrącają się w postaci krystalicznej. 

 

Sole zasad pirymidynowych w tych warunkach nie strącają się, ale można je otrzymać w stanie krystalicznym po alkali-
zacji. 

background image

 

 

 

Produkty żywnościowe zawierają na ogół niewielkie ilości kwasów nukleinowych. Do wyjątków należą: ikra i mlecz 
ryb, wątroba i biomasa drobnoustrojów. Niezbyt dużo kwasów występuje w mięsie zwierząt rzeźnych i ryb. 

Zasady purynowe zawarte w kwasach spożywanych produktów w obecności swoistych enzymów są utleniane poprzez hipoksanty-
nę i ksantynę do kwasu moczowego, który wydalany jest z organizmu z moczem. 
Zaburzenia w przemianie puryn odgrywają dużą rolę w powstawaniu takich zmian patologicznych jak dna (podagra), artretyzm, 
kamica moczanowa. 

 

Zasady purynowe stanowią składnik wielu surowców roślinnych, stosowanych jako produkty spożywcze, tj. herbata, ka-
wa, kakao. 

 

W tych produktach występują etylowane zasady purynowe: kofeina, teofilina, teobromina. 

 

1.  Rozpuszczalność kwasów nukleinowych. 

Wytrącanie się osadu po dodaniu do probówek HCl z roztworami DNA i RNA wynika z tego, że kwasy wykazują bardzo 

niską rozpuszczalność w środowiskach kwaśnych. Kwasy nukleinowe wykazują odczyn kwaśny. 
Rozpuszczanie osadu po dodaniu do próbek z roztworem DNA i RNA NaOH wykazuję na to, że kwasy dobrze rozpuszczają się w 
zasadach.  

2. Kwaśna hydroliza kwasów nukleinowych. 

Kwasy DNA i RNA pod wpływem ogrzewania w H

2

SO

4

 ulegają hydrolizie do wolnych zasad purynowych i nukleoty-

dów pirymidynowych. 

3. Wykrywanie pentoz w hydrolizach kwasowych. 

Reakcja orcynolowa:  

Zawarte w nukleozydach pentozy ogrzewane w środowisku kwaśnym ulegają odwodnieniu przechodząc w furfural, który 

w wyniku kondensacji z orcyną i jonami żelaza tworzy zielone kompleksy 
Reakcja Dischego: 

Deoksyryboza wolna i związana w reakcji z odczynnikiem difenylowym ulega odwodnieniu pod wpływem działania 

kwasu octowego zawartego w odczynniku, przechodząc w formę aldehydu ω- hydroksylewulinowego, potem tworzy barwny 
kompleks z difenyloaminą. 
Wykrywanie kwasu fosforowego: 

Po podgrzaniu próbek wytrącił się żółty osad, co świadczy o obecności fosforanów. Wytrącenie się osadu świadczy o 

utworzeniu trudno rozpuszczalnej soli fosfomolibdenianu amonu oraz o obecności reszt kwasu fosforowego w kwasach nukle-
inowych. 

4.Wykrywanie zasad purynowych (adenina, guanina). 

Wytrącił się nierozpuszczalny w amoniaku biały osad soli srebrowych puryn. Zasady purynowe zawarte w kwasach nu-

kleinowych tworzą sole z jonami metali. 

5. Oznaczenie zawartości zasad purynowych metodą spektrofotometryczną 

Najlepsza kostka ta, która zawiera najmniej zasad purynowych. 

6.Oznacznie zawartości DNA metodą difenyloaminową. 

Deoksyryboza będąca składnikiem DNA z odczynnikiem difenyloaminowym zawierający stężony kwas octowy daje nie-

bieskie zabarwienie, którego natężenie jest proporcjonalne do ilości DNA w próbie.