NUCLEOSIDES
- sont des substances qui libèrent un pentose et une base purique ou pyrimidique après hydrolyse totale.
- Le pentose de l’ARN est le D-ribose et celui de l’ADN est le D-désoxyribose.
- La liaison entre l'ose et la base se fait par l'intermédiaire du C1' (hémiacétalique) du pentose et d'un sommet azoté du noyau de la base (Azote 1 pyrimidique et Azote 9 purique).
- Cette liaison a une configuration(beta) par rapport au carbone hémiacétalique.
- Les carbones du pentose sont numérotés avec des chiffres prime : 1', 2' ...
- La liaison entre la base et le sucre est appelée -N-glycosidique.
- Les nucléosides dérivés des bases puriques se terminent en –osine. Exemple : adénosine ou désoxy-adénosine.
- Les nucléosides dérivés des bases pyrimidiques se terminent en –ine. Exemple : uridine, désoxy-thymidine..
- Le ribose est un pentose de la série D.
- Dans les acides ribonucléiques (ARN), il est (le ribose) cyclisé en ribofuranose : anomère β.
- Le désoxyribose composant des acides désoxyribonucléiques (ADN) est dérivé du ribose par élimination de la fonction alcool secondaire du carbone 2.
- Le désoxyribose confère à cet acide nucléique une plus grande stabilité propre à sa fonction de conservation de l’information génétique.
NUCLEOTIDES:
- Les nucléotides sont des esters phosphoriques de nucléosides
- L'acide phosphorique peut estérifier l'hydroxyle en 2', 3' ou en 5' du pentose.
- La position la plus fréquente est la 5'.
- Il existe également des diesters, l'acide phosphorique estérifie deux fonctions alcool.
- Les nucléotides sont des acides puisque l'acide phosphorique conserve deux fonctions acides libres .
- Les acides nucléiques sont des polymères linéaires de nucléotides où le groupement phosphate sert de pont entre les positions 3’ et 5’ des résidus de sucres successifs.
- Le phosphate inorganique est un ion stable formé à partir de l’acide phosphorique PO4H3. On l’écrit souvent Pi.
- Des esters de phosphate peuvent se former entre un phosphate et un groupement hydroxyle libre.
- La condensation d’un phosphate et d’un autre acide, par exemple un autre phosphate, donne un anhydride.
- Le pyrophosphate est un ion dérivé de l’acide pyrophosphorique (P2O7H4), qui est lui même un anhydride d’acide phosphorique.
- Le groupement phosphate du nucléotide est un acide fort, le pK est égal à 0,9 :
- On observe à pH < 1 que seul la base est protonée et que les phosphates sont neutralisés.
- Si le pH augmente, on observe les premières ionisations des phosphates.
- A pH = 3,5, l’adénine est neutre.
- A pH = 6,2, le phosphate est complètement déprotoné.
- A pH = 12, il y a déprotonation du ribose (ce qui provoque dans une molécule d’ARN la rupture de la liaison phosphodiester).
Rôles et propriétés des nucléotides
- Les désoxyribonucléotides sont des dérivés du catabolisme des ADN.
- Les ribonucléotides sont des dérivés du catabolisme des ARN. Ils existent à l'état libre dans la cellule :
- AMP : le point de départ de la synthèse de l'ATP
- GMP : même rôle dans la synthèse de GTP
- UMP : dans la synthèse de l'UDP, un coenzyme d'activation des oses
- CMP : même rôle dans l'activation des lipides
- AMP cyclique et GMP cyclique : médiateur de l'action hormonale.
- Les 4 désoxyribonucléotides triphosphate sont les précurseurs de la biosynthèse de l'ADN.
- Les 4 ribonucléotides triphosphates sont les précurseurs de divers types d'ARN.
- Ils jouent le rôle de coenzymes de plusieurs activités enzymatiques.
- ATP : molécule de réserve d'énergie chimique.