Биосинтез и распад пуриновых и пиримидиновых азотистых оснований

Сентябрь 3, 2022

Главная
Алгебра
Биосинтез и распад пуриновых и пиримидиновых азотистых оснований

Содержание

2. Пиримидин Пурин
3. Азотистые основания как органические соединения Азотистые основания – это ароматические гетероциклические соединения. рН их растворов щелочной.
4. Мажорные пиримидиновые основания
5. Мажорные пуриновые основания Аденин Гуанин
6. Использование пуринов и пиримидинов в организме 1. Входят в состав ДНК и РНК в виде нуклеотидов(формирование
8. Последствия нарушений синтеза азотистых оснований для человека 1. Прекращение процессов транскрипции генов и, следовательно, нарушение синтеза
9. Продолжение 3. Ухудшение медиаторного обмена в головном мозге, ускоренная гибель нейронов 4. Резкое снижение скорости ОВР,
10. Биосинтез пиримидинов (краткое описание) Для синтеза пиримидинового кольца необходимы: Аспартат – дает атомы N1, С4, С5,
11. Стадии синтеза пиримидина
12. Суммарное уравнение синтеза УМФ Карбамоилфосфат+аспартат+НАД+ +2АТФ+фосфорибозилдифосфат(ФРДФ) УМФ+СО2+2АДФ+2Pi+NADH+PPi
14. Биосинтез пурина (краткое описание) Для синтеза пуринов необходимы: Фосфорибозилдифосфат К нему присоединяется аминогруппа, источником которой обычно
15. Биосинтез пурина (краткое описание) До замыкания 5-членного цикла к С5 присоединяется азот N3 (аминогруппа глутамина) Углерод
17. Суммарное уравнение синтеза пуринов (ИМФ) CO2 (гидрокарбонат)+2 (С1-ТГФК)+глицин+2 глутамина+аспартат+4АТФ+фосфорибозилдифосфат (ФРДФ) ИМФ+2 глутамата+фумарат+4АДФ+4Pi
18. Ключевые продукты синтеза азотистых оснований Пиримидины Ключевым соединением является дигидроортат, который взаимодействует с фосфорибозилдифосфатом с образованием
19. Регуляция синтеза пуринов и пиримидинов Пиримидины Ключевой фермент - карбамоилфосфатсинтаза (поставщик карбамоилфосфата) Активность фермента тормозится УТФ
20. Атака на фолиевую кислоту как противоопухолевый прием Если нарушить перенос формильного фрагмента фолиевой кислотой, то синтез
21. Конкурентное ингибирование тимидилатсинтетазы как противоопухолевый прием УМФ(не входит в ДНК!) легко и быстро превращается в ТМФ
22. Распад пиримидиновых нуклеотидов
23. Распад пуриновых нуклеотидов
25. Распад пуриновых нуклеотидов заканчивается образованием плохорастворимого соединения - 2,6,8–тригидроксипурина, называемого мочевой кислотой. Усиленное образование мочевой кислоты
26. Последствия гиперурикемии Гиперурикемия сопровождается высоким уровнем мочевой кислоты в моче – гиперурикурия Соли мочевой кислоты (ураты)
27. «Путь спасения» пуриновых оснований Путь спасения позволяет превратить пуриновые основания в нуклеотиды, что снижает образование мочевой
28. «Путь спасения» пуринов (продолжение) С нарушениями «пути спасения» связаны 2 наследственных заболевания: А. Подагра (наследственная гиперурикемия)
29. Причины гиперурикемии 1.Нарушение выведения мочевой кислоты при заболеваниях почек 2.Повышенное образование мочевой кислоты А)при избыточном потреблении
30. Принципы коррекции гиперурикемии 1. Нормализация питания (уменьшить потребление пурин-богатых продуктов) 2. Исключение продуктов, снижающих рН мочи
32. Скачать презентацию

Слайд 2

Пиримидин Пурин

Слайд 3

Азотистые основания как органические соединения
Азотистые основания – это ароматические гетероциклические соединения.

рН их растворов щелочной.
Пиримидины содержат в 6-тичленном цикле 2 гетероатома (азот).
Пурины содержат 4 гетероатома (азот) в конденсированном дигетероцикле

Слайд 4

Мажорные пиримидиновые основания

Слайд 5

Мажорные пуриновые основания Аденин Гуанин

Слайд 6

Использование пуринов и пиримидинов в организме
1. Входят в состав ДНК и

РНК в виде нуклеотидов(формирование триплетов генетического кода)
2. Участвуют в образовании важных окислительно-восстановительных коферментов (НАД+, НАДФ+, ФАД)
3. Являются составной частью макроэргических соединений (нуклеотидов): АТФ, ГТФ, УТФ, ЦТФ, ТТФ, обеспечивающих энергией все основные реакции биосинтеза в клетке и мышечное сокращение
Циклические АМФ и ГМФ – вторичные посредники гормонов, регулирующих все виды обмена
Аденин – возбуждающий нейромедиатор, активирующий также сокращение миокарда

Слайд 7

Слайд 8

Последствия нарушений синтеза азотистых оснований для человека
1. Прекращение процессов транскрипции генов

и, следовательно, нарушение синтеза белка в организме
2. Прекращение процесса репликации и, следовательно, прекращение деления клеток
ПРОЯВЛЕНИЯ: у детей – резкое замедление роста, у взрослых – плохая регенерация тканей, ускоренное старение

Слайд 9

Продолжение
3. Ухудшение медиаторного обмена в головном мозге, ускоренная гибель нейронов
4. Резкое

снижение скорости ОВР, в том числе в митохондриях – тотальный дефицит АТФ
ПРОЯВЛЕНИЯ: ухудшение памяти, внимания, мышечная и сердечная слабость, нарушение всех процессов биосинтеза, снижение всасывания в жкт, крайне тяжелая (апластическая) анемия
ПРИ ПОЛНОЙ БЛОКАДЕ СИНТЕЗА КАКОГО-ЛИБО ИЗ АО ЧЕЛОВЕК ПОГИБАЕТ В ТЕЧЕНИЕ НЕСКОЛЬКИХ НЕДЕЛЬ

Слайд 10

Биосинтез пиримидинов (краткое описание)
Для синтеза пиримидинового кольца необходимы:
Аспартат – дает атомы

N1, С4, С5, С6
Карбамоилфосфат – дает атомы N3 и С2
Образование карбамоил-фосфата с большой скоростью идет из глутамина и аниона гидрокарбоната, как и в орнитиновом цикле

Слайд 11

Стадии синтеза пиримидина

Слайд 12

Суммарное уравнение синтеза УМФ
Карбамоилфосфат+аспартат+НАД+ +2АТФ+фосфорибозилдифосфат(ФРДФ)
УМФ+СО2+2АДФ+2Pi+NADH+PPi

Слайд 13

Слайд 14

Биосинтез пурина (краткое описание)
Для синтеза пуринов необходимы:
Фосфорибозилдифосфат
К нему присоединяется аминогруппа, источником

которой обычно является глутамин. Это азот N9 пурина
К азоту N9 присоединяется остаток глицина (атомы С4,С5, N7)
К азоту N9 присоединяется формильная группа (С8), которую приносит тетрагидрофолат

Слайд 15

Биосинтез пурина (краткое описание)
До замыкания 5-членного цикла к С5 присоединяется азот

N3 (аминогруппа глутамина)
Углерод С6 принадлежит гидрокарбонату
N1 – это аминогруппа аспартата
С2 также приносится тетрагидрофолатом в виде формильной группы

Слайд 16

Слайд 17

Суммарное уравнение синтеза пуринов (ИМФ)
CO2 (гидрокарбонат)+2 (С1-ТГФК)+глицин+2 глутамина+аспартат+4АТФ+фосфорибозилдифосфат (ФРДФ)
ИМФ+2 глутамата+фумарат+4АДФ+4Pi

Слайд 18

Ключевые продукты синтеза азотистых оснований
Пиримидины
Ключевым соединением является дигидроортат, который взаимодействует с

фосфорибозилдифосфатом с образованием оротидин-5’-монофосфата
(ОМФ)

Пурины
Ключевым промежуточным соединением является гипоксантин
Синтез начинается только с фосфорибозилдифосфата, поэтому образуется сразу нуклеозид, содержащий ксантин – ИНОЗИНОВАЯ КИСЛОТА (ИМФ)

Слайд 19

Регуляция синтеза пуринов и пиримидинов
Пиримидины
Ключевой фермент - карбамоилфосфатсинтаза (поставщик карбамоилфосфата)
Активность фермента

тормозится УТФ – конечным продуктом пути (ретроингибирование)
Фермент активируется в присутствии АТФ и фосфорибозил дифосфата

Пурины
В присутствии АДФ и ГДФ тормозится образование фосфорибозилдифосфата
(ретроингибирование)
Увеличение уровня АМФ и ГМФ тормозит присоединения N9 к ФРДФ
(ретроингибирование)
Биосинтез пуринов сильно зависит от уровня фолиевой кислоты (витамин Вс) – переносчика одноуглеродных фрагментов

Слайд 20

Атака на фолиевую кислоту как противоопухолевый прием
Если нарушить перенос формильного фрагмента

фолиевой кислотой, то синтез пуринов обрывается, а вместе с ним прекращается деление клеток.
Потребность опухолевых клеток в фолате выше, поэтому они страдают в этом случае сильнее, чем нормальные клетки
Блокировать работу фолиевой кислоты может, например, препарат метатрексат

Слайд 21

Конкурентное ингибирование тимидилатсинтетазы как противоопухолевый прием
УМФ(не входит в ДНК!) легко и

быстро превращается в ТМФ (входит в ДНК!) путем метилирования при С5.
Если нарушить процесс метилирования урацила при С5, то синтез тимина станет невозможным, и репликация прекратится.
Конкурентным ингибитором синтеза тимина является препарат 5-фторурацил: в присутствии F метилирование при С5 невозможно.

Слайд 22

Распад пиримидиновых нуклеотидов

Слайд 23

Распад пуриновых нуклеотидов

Слайд 24

Слайд 25

Распад пуриновых нуклеотидов заканчивается образованием плохорастворимого соединения - 2,6,8–тригидроксипурина, называемого мочевой

кислотой.
Усиленное образование мочевой кислоты приводит к повышению ее уровня в крови (гиперурикемии)

Слайд 26

Последствия гиперурикемии
Гиперурикемия сопровождается высоким уровнем мочевой кислоты в моче – гиперурикурия
Соли

мочевой кислоты (ураты) также плохо растворимы, поэтому повышают риск мочекаменной болезни
Кристаллы мочевой кислоты откладываются в тканях, особенно в области суставов при охлаждении. Развиваются воспалительные изменения в суставах, деформация и приступообразные боли.

Слайд 27

«Путь спасения» пуриновых оснований
Путь спасения позволяет превратить пуриновые основания в нуклеотиды,

что снижает образование мочевой кислоты.
Под действием специальных трансфераз происходят следующие реакции:
Аденин + 1ФФ-рибоза-5Ф → АМФ + ФФ
Гуанин + 1ФФ-рибоза -5Ф→ ГМФ + ФФ
Гипокcантин + 1ФФ-5Ф→ ИМФ + ФФ

Слайд 28

«Путь спасения» пуринов (продолжение)
С нарушениями «пути спасения» связаны 2 наследственных заболевания:
А.

Подагра (наследственная гиперурикемия) – нарушение превращения аденина в АМФ с помощью аденин-фосфорибозил-трансферазы
Б. Редкое заболевание синдром Леша – Найхана – нарушение превращения гипоксантина в ИМФ (дефект фермента гипоксантин:гуанин–фосфорибозилтрансферазы)

Слайд 29

Причины гиперурикемии
1.Нарушение выведения мочевой кислоты при заболеваниях почек
2.Повышенное образование мочевой кислоты
А)при

избыточном потреблении пурин-содержащих продуктов
Б)при распаде тканей (воспаление, злокачественные опухоли)
В)при врожденных дефектах «пути спасения» (наследственная подагра, синдром Леша-Найхана)

Слайд 30

Принципы коррекции гиперурикемии
1. Нормализация питания (уменьшить потребление пурин-богатых продуктов)
2. Исключение продуктов,

снижающих рН мочи (ухудшают выведение и растворимость солей мочевой кислоты)
3. При необходимости назначают аллопуринол – конкурентный ингибитор превращения ксантина в мочевую кислоту

Биосинтез и распад пуриновых и пиримидиновых азотистых оснований

Содержание

Пиримидин Пурин

Азотистые основания как органические соединенияАзотистые основания – это ароматические гетероциклические соединения.

Мажорные пиримидиновые основания

Мажорные пуриновые основания Аденин Гуанин

Использование пуринов и пиримидинов в организме1. Входят в состав ДНК и

Последствия нарушений синтеза азотистых оснований для человека1. Прекращение процессов транскрипции генов

Продолжение3. Ухудшение медиаторного обмена в головном мозге, ускоренная гибель нейронов4. Резкое

Биосинтез пиримидинов (краткое описание)Для синтеза пиримидинового кольца необходимы:Аспартат – дает атомы

Стадии синтеза пиримидина

Суммарное уравнение синтеза УМФКарбамоилфосфат+аспартат+НАД+ +2АТФ+фосфорибозилдифосфат(ФРДФ)УМФ+СО2+2АДФ+2Pi+NADH+PPi

Биосинтез пурина (краткое описание)Для синтеза пуринов необходимы:ФосфорибозилдифосфатК нему присоединяется аминогруппа, источником

Биосинтез пурина (краткое описание)До замыкания 5-членного цикла к С5 присоединяется азот

Суммарное уравнение синтеза пуринов (ИМФ)CO2 (гидрокарбонат)+2 (С1-ТГФК)+глицин+2 глутамина+аспартат+4АТФ+фосфорибозилдифосфат (ФРДФ)ИМФ+2 глутамата+фумарат+4АДФ+4Pi

Ключевые продукты синтеза азотистых основанийПиримидиныКлючевым соединением является дигидроортат, который взаимодействует с

Регуляция синтеза пуринов и пиримидиновПиримидиныКлючевой фермент - карбамоилфосфатсинтаза (поставщик карбамоилфосфата)Активность фермента

Атака на фолиевую кислоту как противоопухолевый приемЕсли нарушить перенос формильного фрагмента

Конкурентное ингибирование тимидилатсинтетазы как противоопухолевый приемУМФ(не входит в ДНК!) легко и