Цитозин спектр поглощения

Рис. 30. Спектр поглощения цитозина в трех различных состояниях ионизации i—форма I (рН=1) 2—форма II (рН=7,2) г—форма III (pH—14) 4—спектр совершенно непохожего соединения-триптофана.

Рис. XIV. 3. Изобестические точки при 234 и 272 нм для спектров поглощения водных растворов цитозина при различных pH

Основными хромофорами нуклеиновых кислот являются пуриновые (аденин и гуанин) и пиримидиновые цитозин и тимин у ДНК, цитозин и урацил у РНК) азотистые основания нуклеотидов. Все эти соединения, как и соответствующие нуклеозиды и нуклеотиды, обнаруживают длинноволновую границу поглощения при А=300 нм. За поглощение света ответственна в основном я-электронная система колец (я —я -переходы). Полосы поглощения оснований (максимум около 260 нм), сформированные п — я -переходами, характеризуются высокой молярной экстинкцией. Некоторый вклад в общее поглощение, особенно в длинноволновой части спектра, вносят п — я -переходы с участием не-поделенной пары электронов гетероатомов азота и кислорода. Участие п — я -переходов наиболее существенно в малополярных растворителях и проявляется в спектрах поглощения в виде плеч в области 280 — 320 нм. Выраженное влияние на положение максимума спектра поглощения оснований и прежде всего на относительную энергию я — я - и п — я -переходов оказывают заместители в пуриновом и пиримидиновом кольцах. Наибольший эффект при этом вызывают заместители при углеродном атоме во втором и четвертом положении у пиримидинов и втором и шестом положении у пуринов. [c.222]

Еще в начале нашего века, когда из клеточных ядер выделили нуклеиновую кислоту (ее и назвали от слова нуклеус — ядро), обратили внимание на то, что она поглощает ультрафиолетовые лучи, не очень далекие от видимых. Впоследствии выяснилось, что за это поглощение ответственны азотистые основания — те самые ура-цил, цитозин, аденин, которые уже упоминались. А теперь допустим, что наш химик синтезирует как раз производные урацила. Берет он для начала сам урацил, растворяет точно отвешенные 1—2 миллиграмма в измеренном количестве воды и записывает УФ-спектр. Оказывается, что урацилу присуща сильная полоса поглощения, причем сильнее всего поглощается свет с длиной волны 256 нм (эта величина называется максимум поглощения). [c.151]

Среди малых органических молекул наиболее интенсивные электронные спектры наблюдаются для молекул с системой сопряженных двойных связей. Такие нолекулы обычно поглощают свет с длиной волны менее 300 А. Эти вещества, как правило, исследуют в виде жидких растворов и в растворенном состоянии они характеризуются очень широкими полосами поглощения, простирающимися в область наиболее коротких длин волн, достигаемых экспериментально. Для большинства спектрофотометров—это приблизительно 2000 А (большинство веществ, включая воздух и кварц, начинают поглощать вблизи 2000 А). Различия в формах полос поглощения нелегко связать со структурой. Незначительные изменения в структуре часто приводят к настолько ярким различиям в спектрах, что такие спектры можно отнести к совершенно различным структурам, как это показано, например, на спектрах цитозина и триптофана, приведенных ниже. [c.109]

Дальнейшее изучение спектрофотометрического кислотного титрования ДНК (из зобной железы теленка) показало, что изменения в ее спектрах до начала денатурации (т. е. до начала быстрого возрастания оптического поглощения), которые происходят при pH 2,59 и 0 и при pH 3,32 и 30°, обусловлены протонированием цитозиновых остатков 1273]. Был сделан вывод, что при 0°, когда каждый адениновый и цитозиновый остатки протонированы, структура стабильна, а поэтому титрование обратимо вплоть до этой точки но в том случае, когда протонируются гуаниновые остатки, происходит денатурация (что находится в соответствии с ранними наблюдениями). Контролируемые изменения pH или температуры, приводящие к частичной денатурации, указывают на гетерогенность ДНК [273]. Однако определение области значений pH, при которых происходит денатурация, и изучение изменений значений рН1/2 (pH, при которых денатурация происходит на 50%) для ДНК, содержащих различные количества гуанина и цитозина, указывали на то, что, хотя кислотная денатурация при высокой ионной силе происходит скачкообразно, ее все же нельзя отнести к процессам типа все или ничего . Гетерогенность по составу сама по себе еще не объясняет расширения области структурного перехода при кислотной денатурации [274]. Можно ожидать, что, для того чтобы вызвать денатурацию при более низких температурах, необходима более высокая степень протонирования, причем кривые должны быть смещены в сторону более низких значений pH. Так, при 30° рН1 2 равен 3,07 (для ДНК из зобной железы теленка, ц = 0,1 М), а при 0° это значение снижается до 2,25. Увеличение содержания гуанин-цитозиновых пар также понижает pH, при которых происходит денатурация, но это смещение относительно мало [274]. [c.594]

Реагенты, способные реагировать со свободными аминогруппами. В качестве такого реагента в химии нуклеиновых кислот часто используется формальдегид он реагирует со свободными аминогруппами цитозина, гуанина и аденина, образуя соответствующие оксиметильные производные (или — после дегидратации — шиффовы основания). Эта реакция сопровождается изменением спектра поглощения (смещением максимума в сторону длинных волн и усилением поглощения в области максимума) поэтому ее можно прослеживать спектрофотометрически. Все основания двухцепочечной ДНК в ее нативной конформации, а также больший или меньший процент оснований в других упорядоченных полинуклеотидах защищены от этой реакции, т. е. не реагируют с формальдегидом, если соблюдаются определенные меры предосторожности (нейтральное значение pH, низкая температура, низкая концентрация), сводящие к минимуму конформационные изменения, которые могут происходить даже в условиях, когда новые ковалентные связи не образуются. [c.145]

Возможности применения метода ультрафиолетовой спектроскопии для идентификации неизвестных соединений особенно хорошо выявляются при изучении нуклеотидной последовательности в молекулах тРНК [38]. В процессе исследования получали индивидуальные рибонуклеотиды и определяли, какие именно — пуриновые или пиримидиновые основания содержатся в данном продукте аденин, гуанин, цитозин, урацил или их производные (так называемые минорные основания) [39]. Ультрафиолетовые спектры поглощения З -рибонуклеотидов этих четырех оснований приведены на рис. 9.15. Наличие системы сопряженных двойных связей в этих молекулах приводит к появлению полос поглощения между 190 и 280 нм. Их спектры поглощения [c.521]

Так, например, максимум длинноволновой полосы поглощения в спектре нейтрального водного раствора ГМФ находится при 255 нм, ЦМФ — при 271 нм, УМФ — при 262 нм, а АМФ — при 259 нм [40]. Простое определение положения первого максимума поглощения дает возможность более или менее определенно идентифицировать ГМФ и ЦМФ, тогда как сделать выбор между АМФ и УМФ таким путем довольно трудно. Однако с помощью спектров поглощения этих нуклеотидов при экстремальных значениях pH можно решить и эту задачу. При высоких значениях pH атомы водорода, связанные с атомами азота кольца, в случае урацила и гуанина диссоциируют, и это приводит к изменению я-электронной системы этих оснований. Поэтому спектры поглощения УМФ и ГМФ (но не ЦМФ и АМФ) при pH 7 и 12 сильно различаются (рис. 9.15). Таким образом, измерение спектров поглощения при pH 7 и 12 дает возможность сделать однозначный выбор между АМФ, ЦМФ, ГМФ и УМФ Для идентификации содержащихся в тРНК производных аде пина, цитозина, гуанина и урацила (т. е. минорных оснований) аналитическая процедура включает изучение спектров погло щения при низких значениях pH [41] с последующим сопостав лением результатов с данными, полученными другими методами и в частности методом бумажной хроматографии [42]. [c.522]

Промежуточный продукт конденсации обнаруживает характерный спектр поглощения цитозина в ультрафиолетовом свете только после непродолжительной обработки разбавленной кислотой. Конденсация, вероятно, протекает через промежуточное образование уреида с открытой цепочкой, который при подкислении циклизуется в цитозин. Это поведение сходно с циклизацией цианацетмочевины с образованием 6-аминопиримидин-диола-2,4 [3, 4]. [c.242]

Изучение аминопиридинов с помощью титрования и спектро-фотометрических методов, осуществляемое так же, как в случае оксипиридинов, показывает, что аминоформа (—ЫНз) в этих соединениях приблизительно в 10 раз преобладает над имино-формой (=МН). Аналогичным образом аминопроизводные пиридина, такие, как цитозин, существуют преимущественно в амино-, а не в иминоформе. Положение инфракрасной полосы поглощения двойной связи углерод — азот в растворах ОгО также показывает, что цитозин существует преимущественно в аминоформе. [c.308]

Спектры нуклеотидов очень похожи на спектры исходных пуриновых или пиримидиновых оснований, например спектр нуклеотида цитидиловой кислоты очень похож на спектр цитозина. Однако спектр нуклеиновой кислоты не представляет собой спектр суммы составляющих ее нуклеотидов. В типичных препаратах ДНК интенсивность поглощения может быть на 40% ниже, чем интенсивность, наблюдаемая в случае смеси соответствующих нуклеоти-доз94, 95 эффект известен под названием гипохромного эффек- [c.112]

Изменение интенсивности поглощения света с длиной волны около 260 нм, наблюдаемое в спектре ДНК, молено понять на основе приведенных ниже рассуждений [52]. Поглощение при 260 нм связано с наиболее длинноволновыми я-> я -переходами аденина, гуанина, цитозина и тимина. При комнатной температуре величина поглощения в случае ДНК намного меньше на 40%) того поглощения, которого можно было бы ожидать, если бы спектральные свойства ароматических колец оснований в мононуклеотидах и в молекулах ДНК не различались. Гипохромизм, предсказываемый Тиноко для этой полосы поглощения, должен иметь место при условии, что днпольные. моменты [c.528]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология