Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Азотистые вещества мочи. Аминоацидопатии
Мочевина составляет 80 – 90% от всех азотсодержащих веществ мочи, её количество зависит от белкового питания. Креатин в норме в моче отсутствует, обнаруживается при беременности, у детей первых лет жизни, у стариков, при патологии мышц. Креатинин – конечный продукт обмена креатина всегда присутствует в моче. Белок в норме в моче отсутствует, точнее не обнаруживается обычными методами. Протеинурия возникает при заболевании почек или мочевыводящих путей. Аминокислоты в норме присутствуют в небольшом количестве. Аминоацидопатии – заболевания, при которых нарушен метаболизм аминокислот. В результате в крови повышен уровень аминокислот – гипераминоацидемия. Причина: болезни, при которых усилен распад белков – сахарный диабет, онкозаболевания, хронические воспалительные и инфекционные заболевания. Другая причина – метаболические блоки в обмене какой-то аминокислоты. Это редкие наследственные заболевания, самое известное из которых фенилкетонурия. Аминоацидурии возникают, во-первых, при «перегрузочных» аминоацидемиях и, во-вторых, при тубулопатиях. Тубулопатии могут быть врожденными (синдром Фанкони) и приобретенными при повреждении почечных канальцев токсическими веществами, лекарствами. НУКЛЕОТИДЫ. МАТРИЧНЫЕ БИОСИНТЕЗЫ
ОБМЕН НУКЛЕОТИДОВ Несмотря на то, что некоторое количество нуклеозидов и свободных азотистых оснований образуется при гидролизе полинуклеотидов пищи, большая часть включающихся в нуклеиновые кислоты нуклеотидов синтезируется заново.
Рис.1. Предшественники пуринового кольца
Синтез пуриновых нуклеотидов начинается с того, что к рибозо-5- фосфату поэтапно присоединяются различные соединения, из которых формируется пуриновое кольцо. Предшественниками пуринового кольца являются: аспартат, глутамин, СО2, глицин, кроме того два атома углерода поставляет тетрагидрофолат (рис.1). Первым синтезированным пуриновым нуклеотидом является инозинмонофосфат (ИМФ), из него затем образуются АМФ и ГМФ. Печень является основным местом образования пуриновых нуклеотидов. Она снабжает пуринами ткани, не способные к их синтезу: клетки крови и частично мозг. Упиримидиновых нуклеотидов (в отличиеот пуриновых) сначала из предшественников собирается пиримидиновое кольцо, а затем к готовому кольцу присоединяется рибозо-5-фосфат. Источниками пиримидинового кольца являются аспартат и карбамоилфосфат. Первым синтезированным пиримидиновым нуклеотидом является оротидинмонофосфат (ОМФ). Из него при декарбоксилировании образуется УМФ; из УТФ при воздействии глутамина – ЦТФ. Для синтеза ТМФ из дУМФ необходим тетрагидрофолат.
Для синтеза нуклеиновых кислот необходимы нуклеозидтрифосфаты (НТФ), которые образуются из нуклеозидмонофосфатов (НМФ) при участии АТФ: НМФ"НТФ. Для синтеза ДНК необходимы дезоксиНТФ, которые образуются путем восстановления нуклеозиддифосфатов (НДФ) в дезоксиНДФ при участии фермента рибонуклеотидредуктазы(рис.2). Непосредственным восстановителем НДФ является глутатион или белок тиоредоксин, сульфгидрильные группы которых в ходе этой реакции окисляются.
Рис.2. Синтез дезоксирибонуклеотидов
Катаболизм пуриновых нуклеотидов происходит без разрыва пуринового кольца и приводит к образованию мочевой кислоты, которая плохо растворима (рис.3).При повышении концентрации мочевой кислоты в плазме крови возникает гиперурикемия, которая может явиться причиной развития подагры. При подагре кристаллы мочевой кислоты и уратов откладываются в суставных хрящах, являясь причиной острого воспаления суставов (чаще всего мелких). Кроме того, ураты могут образовывать уратные камни, что может статьпричиной почечной недостаточности. Характерным для подагры симптомом является и отложение уратов в подкожной клетчатке с образованием тофусов.
Рис.3. Катаболизм пуринов
Катаболизм пиримидинов (рис.4.) происходит с разрывом пиримидинового кольца, конечными продуктами его являются аммиак, СО2, β-аланин (образуется при катаболизме урацила и цитозина) и β-аминоизомасляная кислота (образуется при катаболизме тимина). Нуклеиновые кислоты представляют собой полинуклеотиды. ДНК и РНК содержат разный набор нуклеотидов. ДНК содержит тимин, цитозин, гуанин, аденин, РНК вместо тимина содержит урацил. В образовании РНК принимают участие рибонуклеотиды, а ДНК -дезоксирибонуклеотиды. Функции, выполняемые разными видами нуклеиновых кислот, также различны: все виды РНК участвуют в биосинтезе белка, а ДНК участвует в сохранении, передаче наследственной информации и делении клетки. Первичная структура нуклеиновых кислот представляет собой определенную последовательность НМФ, соединенных фосфодиэфирными связями. Вторичная структура РНК представляет одиночную спираль с участками удвоения, а вторичная структура ДНК представляет двойную спираль (дуплекс), у которой цепи антипараллельны и комплементарны на всемпротяжении, т.е. напротив аденина (А) одной цепи стоит тимин (Т) в другой цепи,напротив гуанина (Г) стоит цитозин (Ц).
Поэтому, согласно правилу Чаргаффа, число пуринов (А+Г) равно числу пиримидинов (Т+Ц). Между комплементарными азотистыми основаниями возникают водородные связи, которые удерживают обе цепи дуплекса (между А и Т две связи, между Г и Ц– три). Комплементарные основания уложены в стопку в сердцевине спирали. Между основаниями двухцепочечной молекулы в стопке возникают гидрофобные взаимодействия, стабилизирующие двойную спираль.
Рис.4. Катаболизм пиримидинов
Третичная структура ДНК представляет собой суперспираль, благодаря которой длина ДНК укорачивается в 10000 раз. Суперспирализация осуществляется с помощью разнообразных белков, т.е. с химической точки зрения это нуклеопротеин (комплекс белков и ядерной ДНК называют хроматином). Структурной единицей хроматина являются нуклеосомы, которые образуются путем «накручивания» молекулы ДНК вокруг «нуклеосомного кора», состоящего из 8 молекул гистоновых белков типа Н2- Н4. В клетке существуют разные виды РНК, которые выполняют разные функции. Рибосомальная РНК (рРНК) участвует в образовании рибосом, на которых происходит биосинтез белка. Матричная РНК (мРНК) передает информацию с ДНК на синтезированный белок, транспортная РНК (тРНК) участвует в активации аминокислот и передает их на рибосомы. Малые некодирующие РНК (мнкРНК) выполняют каталитическую и регуляторную функции. В основе всех матричных биосинтезов лежит принцип комплементарности. Для матричных биосинтезов необходима матрица (нуклеиновая кислота), с которой будет считываться информация; активированные мономеры или субстраты для синтезов (НТФ или аминоацил-тРНК), катализаторы (в их роли выступают ферменты и рибозимы), а также различные белковые факторы матричных биосинтезов.
РЕПЛИКАЦИЯ Живые организмы в течение S-фазы клеточного цикла, которая предшествует делению клетки, удваивают содержание ДНК таким образом, что каждая дочерняя клетка после деления получает ДНК, идентичную родительской клетке. Процесс удвоения ДНК называют репликацией. При репликации каждая цепь родительской ДНК служит матрицей для синтеза новой комплементарной цепи. Причем матрица воспроизводится на всем ее протяжении. Вновь синтезированная ДНК имеет одну исходную (родительскую) и одну вновь синтезированную (дочернюю) цепь (рис.5). Субстратами для синтеза дочерней цепи служат дезоксиНТФ, для репликации необходимы ферменты: топоизомераза, хеликаза, праймаза, ДНК-полимераза, ДНК-лигаза. Поскольку ДНК в клетке находится в суперспирализованном состоянии, а матрицей служат одиночные цепи, то сначала необходимо подготовить матрицу. Это делают ферменты топоизомераза и хеликаза. Топоизомераза раскручивает суперспираль, освобождает ее от белков и превращает в дуплекс. Хеликаза превращает дуплекс в одиночные цепи. В синтезе дочерней цепи участвует ДНК-полимераза, но она может лишь удлинять уже существующие цепи. Поэтому сначала при участии праймазы образуется «затравка» или праймер, представляющий небольшой фрагмент РНК, к которому ДНК-полимераза по принципу комплементарности начинает пришивать дезоксиНМФ, строя дочернюю цепь. Синтез дочерней цепи начинается с 5`- конца. При этом одна дочерняя цепь синтезируется непрерывно, а другая в виде фрагментов, которые затем сшивает ДНК-лигаза.
Рис.5. Механизм репликации ДНК.
|
|||||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-01-24; просмотров: 186; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.22.51.241 (0.01 с.) |