Тимин О.А. Лекции по общей биохимии2020 (832729), страница 28
Текст из файла (страница 28)
Метаболизм остальной части осуществляется втрех направлениях, которые сложны и на некоторых участках перекрещиваются друг с другом.Принципиально можно выделить следующие пути:1. Кинурениновый (основной) – окисление и разрушение индольного кольца с образованиемпроизводных кинуреновой и антраниловой кислот. В одном из ответвлений этого путиодна из 60 молекул триптофана превращается в никотиновую кислоту, большая частьтриптофана распадается до ацетил-SКоА.2. Серотониновый путь – окисление до 5-окситриптофана и далее превращение в серотонини мелатонин.3. Индольный путь – образование индольных производных, которые затем конъюгируются ивыводятся с мочой.С И Н Д Р ОМ Х А Р ТН УПА ( ТР И П ТОФАН УР И Я )Хартнуп – имя больного, родители которого были двоюродными братом и сестройЭтиология.
Аутосомно-рецессивное заболевание, гомозиготы встречаются с частотойпримерно 1:16000. При синдроме Хартнупа в результате дефекта транспортного белка длянейтральных аминокислот эпителиоцитов возникает снижение всасывания (мальабсорбция)триптофана в кишечнике и уменьшение его реабсорбции в канальцах почек.biokhimija.ruТимин О.А.
Лекции по общей биохимии (2020г)143Патогенез. Отмечается гипераминоацидурия с отсутствием триптофана в крови, в мочепреобладают производные триптофана. Так как триптофан необходим для синтеза эндогенного витамина РР, то клиническая картина характеризуется признаками недостаточности витамина PP.Клиническая картина.
У пациентов наблюдаются дерматологические, неврологические и психические проявления пеллагры, фоточувствительная кожная сыпь, эмоциональнаялабильность, возможны энцефалопатия, преходящая мозжечковая атаксия.Одним из симптомов является симптом голубых пеленок, возникающий из-за того, чтоизбыток триптофана в кишечнике под действием микрофлоры превращается в индикан, который выводится с мочой и окисляется в индиго синего цвета.Основы лечения. Симптомы болезни уменьшаются или даже исчезают при кормленииребенка продуктами с высоким содержанием белка (4 г на 1 кг массы тела в день) и добавлением никотиновой кислоты (по 40-200 мг 4 раза в день).О Б М Е Н АР Г И Н И Н ААргинин является положительно заряженной и условно незаменимой аминокислотой.Понятие условно-незаменимая используется по той причине, что у детей и подростков, у пожилых людей синтез аргинина не покрывает потребности организма.Аргинин в тканях входит в состав белков и, в частности, гистонов, регулирующих состояние ДНК.
Метаболизм аргинина по аргиназному пути ведет к синтезу регуляторных полиаминов спермина и спермидина. Превращение по NO-синтазному пути используется дляобразования оксида азота (NO), выполняющего функцию мессенджера. Аргинин используетсяОбмен отдельных аминокислот144в орнитиновом цикле мочевины, при синтезе креатина, выполяющего функцию запасногомакроэрга.С И Н ТЕ ЗО К СИ Д А АЗ ОТАОксид азота образуется при ферментативном окислении L-аргинина. Процесс сложен икатализируется NO-синтазами (NOS), кофакторами в реакции выступают НАДФН, тетрагидробиоптерин, ФАД и ФМН.Оксид азота обладает широким спектром биологического действия:o играет ключевую роль в регуляции сосудистого тонуса,o расслабляет гладкую мускулатуру,o предотвращает агрегацию тромбоцитов и адгезию нейтрофилов к эндотелию,o является важным нейромедиатором,o обладает цитотоксической и микробицидной активностью.В практическом здравоохранении широко используются нитратсодержащие противоангинальные препараты (нитроглицерин, нитросорбид, амилнитрит и др.), лечебный эффекткоторых обосновано связывают с их способностью высвобождать в организме оксид азота.С И Н ТЕ ЗП ОЛИ А МИ Н ОВДействие аргиназы на молекулу аргинина приводит к образованию мочевины и орнитина.
Орнитин декарбоксилируется до путресцина. Путресцин взаимодействует сS-метиладенозин–гомоцистеамином (производное S-аденозилметионина, также называетсяS-аденозил-метилтиопропиламин) и последовательно получает от него пропиламин. В итогев двух реакциях образуются полиамины спермидин и спермин. Эти высокоактивные вещества содержатся в клетках всех типов и жизненно необходимы для их нормального роста ипролиферации.Спермин и спермидин:o взаимодействуют с ДНК, РНК и нуклеопротеинами,o служат регуляторами активности ферментов транскрипции, репликации и репарации,o абсолютно незаменимы при синтезе одного из факторов инициации при трансляции,biokhimija.ruooТимин О.А.
Лекции по общей биохимии (2020г)регулируют процесс полимеризации тубулина.участвуют в регуляции транспорта ионов Са2+ и ионов K+.145СТ РО ЕНИ Е И О БМ ЕН НУ К Л ЕО Т ИДО ВВНЕШНИЙ ОБМ ЕН НУКЛЕО ПРОТЕИНОВНуклеотиды поступают в организм с пищей, главным образом, в составе нуклеопротеинов. После воздействия протеолитических ферментов желудка и кишечника из них освобождаются нуклеиновые кислоты и белковая часть. Белки перевариваются обычным порядком,нуклеиновые кислоты с помощью дополнительных ферментов. Панкреатический сок содержит рибонуклеазы и дезоксирибонуклеазы, гидролизующие нуклеиновые кислоты до полинуклеотидов.После действия панкреатических нуклеаз полинуклеотидазы (или фосфодиэстеразы)кишечника гидролизуют нуклеиновые кислоты до мононуклеотидов. Далее, под действиемнуклеотидаз и фосфатаз происходит гидролиз нуклеотидов до нуклеозидов, которые либовсасываются, либо под действием нуклеозидаз слизистой кишечника деградируют до пуриновых и пиримидиновых оснований.В просвете кишечника пуриновые основания могут подвергаться окислению до мочевойкислоты, которая всасывается и затем выделяется с мочой.
Большая часть тех пуринов, чтовсосались, в энтероцитах также окисляется в мочевую кислоту, при этом не происходит ихперехода в кровь, в другие клетки и во вновь образующиеся молекулы нуклеотидов и нуклеиновых кислот.Как и пурины, свободные пиримидины в основном катаболизируют и выделяются безих использования в организме.Таким образом, нуклеиновые кислоты и/или отдельные полинуклеотиды пищевых продуктов не поступают из кишечника в кровоток и не выступают в роли поставщика непосредственных предшественников ДНК и РНК клеток организма. И хотя млекопитающие потребляют значительные количества нуклеиновых кислот и нуклеотидов, их жизнедеятельность игенотип не зависят от всасывания этих веществ или соответствующих продуктов распада.Тимин О.А.
Лекции по общей биохимии (2020г)biokhimija.ru147ПУРИНОВЫЕ НУКЛЕОТИДЫСТРОЕНИЕПУР ИНОВЫХ ОС НО ВАНИЙ И НУКЛЕОТ ИДОВК пуриновым азотистым основаниям относят аденин и гуанин. Гипоксантин, ксантин имочевая кислота являются конечными продуктами обмена пуринов в организме человека ибольшинства млекопитающих и птиц.На основе азотистых оснований синтезируются нуклеозиды, представляющие собойкомбинацию азотистого основания и рибозы (или дезоксирибозы).Присоединением одного, двух или трех остатков фосфорной кислоты к нуклеозиду достигается образование соответственно нуклеозид(моно-,ди-,три)фосфатов.Строение и обмен нуклеотидовС ИНТ ЕЗ148ПУР ИНО ВЫХ ОСНО ВАНИ Й И НУК ЛЕОТ ИДО ВСинтез пуриновых оснований происходит во всех клетках организма, главным образомв печени.
Исключение составляют эритроциты, полиморфноядерные лейкоциты, лимфоциты.Условно все реакции синтеза можно разделить на 4 этапа:1. Синтез 5'-фосфорибозиламина.Рибозо-5-фосфат является тем якорем, на основе которого синтезируется сложный пуриновый цикл. Первая реакция синтеза пуринов заключается в активации углерода в первом положении рибозо-5-фосфата, это достигается синтезом 5-фосфорибозил-1-дифосфата (ФРДФ).Вторая реакция – это перенос NH2-группы глутамина на активированный атом С1 рибозо-5-фосфата с образованием 5-фосфорибозиламина. Указанная NH2-группа фосфорибозиламина уже принадлежит будущему пуриновому кольцу и ее азот будет атомом номер 9.2.
Синтез инозинмонофосфата (ИМФ). 5-фосфорибозиламин вовлекается в девять реакций, и в результате образуется первый пуриновый нуклеотид – инозинмонофосфорная кислота (ИМФ). В этих реакциях источниками атомов пуринового кольца являются глицин, аспартат, еще одна молекула глутамина, углекислый газ и производные ТГФК. В целом на синтез пуринового кольца затрачивается энергия 6 молекул АТФ.3. Синтез аденозинмонофосфата (АМФ) и гуанозинмонофосфата (ГМФ).ГМФ образуется в двух реакциях – сначала ИМФ окисляется ИМФ-дегидрогеназой доксантозилмонофосфата, источником кислорода является вода, акцептором водорода – НАД.После этого работает ГМФ-синтетаза, она использует универсальный клеточный донорNH2-групп – глутамин, источником энергии для реакции служит АТФ.АМФ также образуется в двух реакциях, но в качестве донора NH2-группы выступаетаспарагиновая кислота.
В первой, аденилосукцинат-синтетазной, реакции на присоединениеаспартата используется энергия распада ГТФ, во второй реакции аденилосукцинат-лиазапроизводит удаление части аспарагиновой кислоты в виде фумарата.biokhimija.ruТимин О.А. Лекции по общей биохимии (2020г)1494. Образование нуклеозидтрифосфатов АТФ и ГТФ.Синтез ГТФ осуществляется в 2 стадии посредством переноса макроэргических фосфатных групп от АТФ.Синтез АТФ происходит несколько иначе.
АДФ из АМФ образуется также за счет макроэргических связей АТФ. Для синтеза же АТФ из АДФ в митохондриях есть ферментАТФ-синтаза, образующий АТФ в реакциях окислительного фосфорилирования.Строение и обмен нуклеотидовРЕГУЛЯЦ ИЯ150СИНТ ЕЗ А ПУР ИНОВ Ы Х НУ КЛЕОТ ИДО ВВнутриклеточная регуляцияРегуляция синтеза пуринов происходит по механизму обратной отрицательной связи,т.е. продукт реакции (или совокупности реакций) ингибирует начальные этапы процесса. Длясинтеза пуринов такими ингибиторами являются АМФ и ГМФ. ГМФ блокирует первые двереакции синтеза ИМФ, а также ИМФ-дегидрогеназную реакцию. АМФ блокирует первую реакцию синтеза ИМФ и аденилосукцинатсинтетазную реакцию.Кроме этого, имеется положительная перекрестная регуляция со стороны АТФ и ГТФ,а именно – как участник реакций каждый из них оказывает стимулирующее влияние на синтездругого нуклеотида.
Это заключается в том, что АТФ, принимая участие в ГМФ-синтетазнойреакции, облегчает синтез ГМФ; в свою очередь, ГТФ является донором энергии для синтезаАМФ, участвуя в аденилосукцинат-синтетазной реакции.Пиримидиновый нуклеотид тимидиндифосфат (ТДФ) также блокирует фермент ФРДФсинтетазу, что снижает синтез ФРДФ, который используется при синтезе как пуринов, так ипиримидинов.Лекарственная регуляцияПри разработке новых противоопухолевых средств были предложены ингибиторы такихферментов как ФРДФ-амидтрансфераза (азосерин, диазонорлейцин), ИМФ-дегидрогеназа(микофеноловая кислота, 6-меркаптопурин), аденилосукцинатлиаза (6-меркаптопурин).biokhimija.ruТимин О.А.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
