Обмен нуклеопротеидов: синтез и распад пуринов.

Нуклеопротеиды представляют собой вещества, построенные из белка и различных нуклеиновых кислот (днк и рнк). ДНК является важнейшим компонентом в хромосомах и имеет тесное отношение к передаче наследственных свойств.РНК хорошо определяется в цитоплазме в виде плотных перинуклеарных скоплений. Нукл.к-ты имеют два источника: поступление с пищей и саморепродукция. Нуклеиновые кислоты состоят из нуклеотидов, которые в свою очередь состоят из: азотистого основания (пуринового или пиримидинового),углевода (рибоза или дезоксирибоза) и фосфорной кислоты. Распад нуклеотидов дает мочевую кислоту, которая как конечный продукт пуринового обмена выделяется с мочой. К патологии нуклеопротеидов относится мочекислый инфаркт и подагара.

Синтез пуринов. Для того, чтобы синтезировать адениловый или гуаниловый нуклеотид, необходимо получить инозиновую кислоту (инозинмонофосфат; IMP). На схеме 35.3 представлена схема пути биосинтеза пуриновых нуклеотидов, а именно IMP. Реакция 1 - образование 5-фосфорибозил-1-пирофосфата (ФРПФ), он необходим для синтеза NAD и NADP — двух коферментов, в состав которых входит никотиновая кислота.присоединяется аминогруппа, которая впоследствии в кольце становится N-9. Глицин и формильная группа N¹⁰-формилтетрагидрофолата поставляют недостающие атомы пятичленного кольца. Прежде чем это кольцо замкнется, присоединяются атомы N-3 и N-6 шестичленного кольца. Затем построение кольца продолжается путем присоединения N-1 и С-2. На последней стадии шестичленное кольцо замыкается с образованием инозин-5'-монофосфата [ ИМФ (IMP)], который, однако, не накапливается, а быстро превращается в АМФ и ГМФ.

Синтез пуринов (Аденин и Гуанин) объяснение к схеме

Адениновые (реакции 12 и 13) и гуаниновые нуклеотиды (реакции 14 и 15) образуются путем аминирования и соответственно окисления и аминирования общего предшественника—инозинмонофосфата (IMP). Аминирование ГМР протекает через стадию образования промежуточного соединения, в котором аспартат присоединяется к инозиновой кислоте, образуя аденилосукцинат. Отщепление фумарата от аденилосукцината катализируется ферментом аденилосукциназой.

Так же, в две стадии, из IMP образуется гуанзинмонофосфат (GMP). В первой реакции на этом пути (реакция 14) при участии NAD и происходит окисление IMP с образованием ксантинмонофосфата (ХМР). Затем ХМР аминируется амидогруппой глутамина (реакция 15). Для этого процесса необходим АТР, что в какой-то мере напоминает потребность в GTP при превращении IMP в АМР.

Распад пуринов

Конечный продукт катаболизма пуринов у человека — мочевая кислота (образуется преимущественно в печени, выделяется почками как конечный продукт обмена пуриновых нуклеотидов).При этом кольцевая структура пиримидина не разрушается. Установлено, что 99% мочевой кислоты образуется из субстратов нуклеозидфосфорилазы. Пуриновые продукты нуклеозидфосфорилазной реакции — гипоксантин и гуанин — превращаются в мочевую кислоту; промежуточным продуктом является ксантин, образующийся в реакциях, катализируемых гуаназой и ксантинокеидазой в печени, тонком кишечнике и почках. Ксантиноксидаза представляет собой важную мишень для фармакологического вмешательства при гиперурикемии и подагре.

80.Синтез и распад пиримидинов.

Непосредственными предшественниками в синтезе пиримидинового кольца являются карбамоилфосфат, который образуется из глутамина и НСО₃^-и аспартат. После образования N-карбамоиласпартата происходит замыкание кольца с образованием дигидрооротата. Далее дигидрооротат окисляется флавинмо-нонуклеотидзависимой дегидрогеназой в оротат, который связывается с фосфорибозилдифосфатом (PRPP) с образованием нуклеотида оротидин-5'-монофосфата [ ОМФ (ОМР)], декарбоксилирование которого приводит к уридин-5'-монофосфату [ УМФ (UMP)].

 

Катаболизм пиримидинов

В отличие от пуринов, кольцевая структура пиримидинов разрушается с образованием обычных конечных продуктов катаболизма - β-аминокислот, аммиака и двуокиси углерода. В катаболизме пиримидиновых нуклеотидов принимают участие нуклеотидазы и пиримидиновые нуклеотид фосфорилазы, которые превращают мононуклеотиды в свободные основания. Аминогруппы цитозина и 5-метилцитозина отделяется в форме аммиака.