Обмін нуклеїнових кислот. Розщеплення нк

Нуклеїнові кислоти потрапляють вррганізм з їжею у складі складних білків — нуклеопротеїдів. Внаслідок послідовної дії ферментів, які знаходяться у шлунковому і кишковому соках, нуклеопротеїди розщеплюються на прості білки, переважно протаміни і гістони, і нуклеїнові кислоти. Прості білки далі розщеплюються до амінокислот, які всмоктуються.

Нуклеїнові кислоти, які утворились при розщепленні нуклеопротеїдів, розщеплюються під впливом комплексу ферментів, що мають загальну назву нуклеа-зи. Оскільки ні ферменти кагалі п'ють реакції розриву фосфодіефірних зв'язків у молекулах нуклеїнових кислот, то їх часто відносять до групи ферменті в-фосфодіестераз.

Відомо два види нуклеаз: ендонуклеази й екзонуклеази. Перші каталізують процеси гідролізу фосфодіефірних зв'язків усередині молекул нуклеїнових кислої. Під їх впливом нуклеїнові кислоти розщеплюються переважно на олігонуклеотиди і велику кількість мононук-леотидів. Екзонуклеази каталізують реакції послідовного відщеплення моионуклеотидів від одного з кінців полінуклеотидиого ланцюга нуклеїнових кислот.

Нуклеази, що розщеплюють РНК, називають рибонуклеазами, а ті, що розщеплюють ДНК,—дезоксирибонуклеазами. Крім цього, є велика група неспецифічних нуклеаз, які здатні каталізувати реакції розщеплення і РНК, і ДНК-

Більшість нуклеаз є гідролазами, однак частина із них належить до групи фосфотрансфераз. Прикладом нуклеаз, які каталізують розщеплення нуклеїнових кислот за участю трансферазної реакції, є група ендорибонуклеаз. Вони каталізують реакцію перенесення залишку фосфорної кислоти від п'ятого вуглецевого атома рибози одного нуклео-тиду до другого вуглецевого атома рибози наступного нуклеотиду. За цих умов полінуклеотидний ланцюг розривається і на одному з його кінців утворюється фосфодіефірний зв'язок між другим і третім вуглецевими атомами рибози:

Розщеплення нуклеотидів. Нуклеотиди, що утворилися, далі розщеплюються під впливом комплексу ферментів на простіші сполуки.

Початковою стадією їх розщеплення є відщеплення фосфорної кислоти з утворенням відповідних нуклеозидів. Реакцію каталізують фосфатази (нуклеотидази).

Далі залишок рибози від аденозину переноситься до фосфорної кислоти під впливом ферменту фосфорилази,

Продукти всмоктується в кров і розносяться до тканин

Аналогічно відбувається розщеплення інших нуклеотидів.

Отже, внаслідок розщеплення нуклеотидів утворюються пуринові, або піримідинові, основи, рибоза і дезоксирибоза у вигляді фосфорних ефірів або у вільному стані і фосфорна кислота. Фосфорна кислота широко використовується в організмі при утворенні кісткової тканини, для фосфор клювання органічних сполук та в багатьох інших процесах.

Пентози та їх фосфорні ефіри беруть участь у реакціях, характерних для обміну вуглеводів.

Перетворення пуринових і піримідинових основ до кінцевих продуктів. Початковою стадією перетворення пуринових основ (аденіну і гуаніну) є дезамінування їх під впливом ферментів пуриндезаміназ (адеиази або гуанази). Під час дезамінування аденіну і гуаніну утворюються відповідно гіпоксантин і ксантин:

Далі гіпоксантин і ксантин окислюються до сечової кислоти; реакцію каталізує фермент ксантиноксидаза;

Сечова кислота є кінцевим продуктом обміну пуринових основ в організмах людини і приматів.

У більшості тварин (коней, собак, кролів тощо) кінцевимпродуктом перетворення пуринових основ є алантоїн, який утворюється внаслідок окислення сечової кислоти за участю ферменту

Біосинтез нуклеотидів

Пуринових

пуринове кільце утворюється з попередників аміаку, амінокислот вуглекислого газу.

Синтез пуринових нуклеотидів починається з формування пуринових основ на рибозо-5-фосфаті з утворенням фосфорибозилпірофосфату і фосфорибозиламіну.

Ad рибозо 5 фосфат = фосфорибозилпірофосфат = фосфорибозиламін

Пуринові нуклеотиди які синтезуються неново в результаті послідовного зєднання карбону і нітрогену до рибозо5 фосфату є інозинмонофосфат

Піриміди нових

Відбувається з карбокоїлфосфату і аспарагінової кислоти при їх взаємодії утворюється уреїдобурштинова кислота.

В подальших реакціях синтезується оротова кислота, яка взаємодіє з фосфорибозил пірофосфатом

Утв уридинмонофосфат, який займає центральне місце в синтезі піримідинових нуклеотидів.