Обмен нуклеотидов

Дисциплина: Медицина
Тип работы: Реферат
Тема: Обмен нуклеотидов

Н У К Л Л Е О Т И Д О В

Е.И.Кононов

Лекция

состоящие из азотистого

основания, углевода-пентозы и фосфорной кислоты. может

служить уридиловая кислота:

9C=O

9|

СН

0 С

4 Н

ОН

В типичном нуклеотиде связь между атомом \"N\" цикла и первым ато-

мом углерода0-N-гликозидная, а связь между остатков

фосфорной кислоты и пятым атомом углерода пентозы - сложноэфирная.

1. Классификация нуклеотидов

по нескольким

9признакам:

9а. По характеру входящего в них азотистого основания нуклео-

пиримидинового, изоаллоксазинового и

9т.д. рядов.

рибонуклео-

рибозу ) или же дезоксирибонуклеотидами ( со-

9держат дезоксирибозу ). В некоторых синтетических нуклеотидах или

например, в арабинозил-

9цитозине, используемом в качестве противоопухолевого или противо-

9вирусного препарата.

кислот

К минорным нуклеотидам

9относятся те нуклеотиды, количество которых в составе ДНК не пре-

на долю минорных нуклео-

количества.

образуются в клетках в результате химической

они отличаются от главных нук-

9леотидов

мети-

9лированные, гидроксиметилированные, ацетилированные и т.д. произ-

9- или особенностями структуры углеводного компонента ( как

аномальной структурой связи между азотистым основа-

присутствует

0-гликозидную связь).

К настоящему времени идентифицировано до пяти десятков различных

минорных нуклеотидов.

2.Биологическая роль нуклеотидов

Нуклеотиды выполняют в клетках несколько функций:

пуринового или пиримидинового ря-

дов (АМФ, ГМФ,УМФ и ЦМФ и их минорные производные) также как и их

дезоксибонуклеотидные аналоги ( дАМФ, дГМФ, дТМФ и дЦМФ и их ми-

норные производные ) выполняют структурную функцию, являясь моно-

мерными единицами нуклеиновых кислот;

во-вторых, дифосфатные производные мононуклеотидов участвуют

во многих метаболических процессах в клетке в качестве активато-

ров переносчиков различных группировок ( Примерами могут служить

УДФ-глюкоза, ГДФ-манноза, ЦДФ-холин и др.);

переносчики энергии, высвобождающейся при биологическом окислении:

0 , ФАД, ФМН являются переносчиками

восстановительных эквивалентов клетках ( промежуточными пере-

носчиками протонов и электронов );

мононуклеотиды выступают в клетках в качестве био-

регуляторов. Достаточно вспомнить роль АТФ аллостерического

ингибитора ключевых метаболических путей ( фос-

фофруктокиназы гликолитического метаболона или цитрансинтазы цик-

ла Кребса):

такие соединения как цАМФ или цГМФ выполняют роль

мессенджеров или вторых вестников в реализации клеткой внеклеточ-

ного регуляторного сигнала ( при действии глюкагона на гепатоциты

в ускорении мобилизации гликогена играет существенную роль повы-

шение концентрации цАМФ в этих клетках)

нуклеотидов

не нуждается во внешних источниках нук-

леотидов, полностью покрывая свои потребности в этих соединениях

за счет что в клетках имеется

необходимое количество исходных соединений для Естест-

венно, что проблемы с синтезом таких нуклеотидов как НАД0 или ФАД

могут возникнуть при недостаточности в организме витаминов В0 или

В дальнейшем мы остановимся лишь на обмене пуриновых и пири-

мидиновых нуклеотидов.

с пищей в виде нуклеопротеи-

дов, расщепление белковой части которых начинается уже в желудке

и завершается Высвобождающиеся нуклеиновые

кислоты расщепляются в тонком кишечнике под

действием рибонуклеаз и дезоксирибонуклеаз панкреатического сока.

Кроме того, стенкой кишечника выделяются ферменты полинуклеотида-

зы и фосфодиэстеразы, которые также участвуют в расщеплении нук-

леиновых кислот до мононуклеотидов.

а подвер-

гаются дальнейшему расщеплению до нуклеоэидов и далее до свобод-

ных азотистых оснований , пентоз и фосфорной кислоты под действи-

ем нуклеотидаз и фосфатаз кишечной кишечника

всасываются нуклеозиды, а также перечисленные продукты полного ра-

сщепления нуклеотидов; далее они поступают в кровяное русло.

В организме человека большая часть поступивших в кровь пури-

нов и пиримидинов не используется, а деградирует до конечных про-

дуктов их обмена и выводится из организма. экзо-

генные нуклеиновые кислоты практически не качестве

поставщиков непосредственных предшественников нуклеотидов в орга-

низме человека.

В просвете кишечника, вероятно, под действием его микрофлоры,

часть пуриновых нуклеотидов превращается в гипоксантин, ксантин и

мочевую кислоту и в таком виде поступают во внутреннюю среду ор-

ганизма.

4. Метаболизм нуклеотидов пиримидинового ряда

пиримидинового ряда начинается в цито-

золе, где при участии цитозольной обра-

зуется карбамоилфосфат источником азота для его синтеза

является глутамин:

0 + 2АДФ + Ф + Глу

Далее карбамоилфосфат взаимодействуя с аспартатом в реакции, ката-

лизируемой карбамои-

ласпартат, а затем при участии0 - в дигидроорото-

вую кислоту:

NH С=О

| /

CO42

| |

NH --

CH CH

Ф / COOH

Дигидрооротовая

кислота

ферме-

нта 0 переходит в оротовую кислоту:

С=О С=О

CH CH

O=C C

/ COOH

НАДН+Н NH

4Оротовая кислота

фосфорибозилпирофос-

фат. Он образуется из рибозо-5-фосфата с участием АТФ в ходе реа-

кции, катализируемой ферментом фосфорибозилпирофосфатсинтетазой:

РО ОН

Рибозо-5-фосфат + АТФ --+---

С -О-Р-О-Р=О

АМФ |

ОН

ОН ОН

4Фосфорибозилпирофосфат

Реакция синтеза фосфорибозилпирофосфата ( ФРПФ ) не является спе-

цифичной для синтеза пиримидиновых нуклеотидов, в ходе этой реак-

ции синтезируется ФРПФ, необходимый для синтеза моно-

нуклеотидов.

оротат-фосфорибозил-

0 переносится на остаток рибозо-5-фосфата с образованием

оротидиловой кислоты, которая подвергается декарбоксилированию, в

ходе которого образуется первый \"настоящий\" нуклеотид пиримидино-

вого ряда - уридин-5-монофорная кислота ( уридиловая или

УМФ ). Последняя реакция катализируется оротидилатдекарбоксилазой.

С=О

С=О

С=О

CH CH

COOH /

+- Рибозо- +- Рибозо-

-5-фосфат -5-фосфат

Уридиловая

кислота

нуклеотиды пиримидинового ряда синтезируются

из уридиловой кислоты в соответствии с нижеследующей схемой:

1 Киназа

УТФ

АДФ |

| |

ЦТФ-синтетаза

АТФ ----+|+-- Глн

|||

Глу

Ф |

дУМФ Цитидинтрифосфат

| ( ЦТФ )

1Тимидилатсинтетаза

0-Метилен-ТГФ -+|

||

---+|

Дезокситимидиловая

кислота ( дТМФ )

В ходе синтеза пиримидиновых нуклеотидов используются глута-

мин, СО АТФ, аспартат и ФРПФ. Все эти соединения синтезируются

в клетках. Лишь при образовании из дУМФ дезокситимидиловой кисло-

ты используется N это значит, что при недос-

татке фолиевой кислоты ( В0) в организме будет нарушен синтез де-

зокситимидиловой кислоты, синтеза

ДНК в клетках.

При образовании дТМФ из дУМФ происходит превращение ТГФ в ди-

гидрофолат. Обратный переход ДГФ в тетрагидрофолат катализируется

ферментом дигидрофолатредуктазой. метот-

рексат ( аметоптерин ), широко применяемый при противоопухолевой

терапии, является мощным ингибитором дигидрофолатредуктазы.

образующиеся в клетках при дегра-

дации соответствующих нуклеотидов, специальных

ферментов киназ вновь превращаться в мононуклеотиды по схеме:

1Цитидинкиназа

ЦМФ

+----------------+

АТФ

АДФ

В то же время образующиеся в ходе вн...

Забрать файл

Похожие материалы: