Обмен нуклеотидов

Строение нуклеотидов Каждый нуклеотид содержит 3 химически различных компонента: гетероциклическое азотистое

Пентозу соединяет с основанием N-гликозидная связь, образованная С1 – атомом пентозы

В состав нуклеотидов входят азотистые основания двух типов: пуриновые - аденин (А),гуанин (G) и

Соединения, в которых азотистые основания связаны с рибозой или дезоксирибозой

В организме нуклеотиды и их производные выполняют многообразные функции.
1. Рибонуклеозид- и

3. Производные нуклеотидов участвуют в синтезе гомо- и гетерополисахаридов, липидов и

4. АМФ входит в состав коферментов дегидрогеназ (NAD+, NADP+, FAD, FMN)

ПЕРЕВАРИВАНИЕ НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ ПИЩИ В ЖКТ
Пищевые нуклеопротеины, попадая в организм человека,

В расщеплении нуклеиновых кислот принимают участие ДНК-азы и РНК-азы панкреатического сока,

В энтероцитах обнаружена высокая активность ксантиноксидазы - фермента, который большую часть

СИНТЕЗ ПУРИНОВЫХ НУКЛЕОТИДОВ
В 40-50-х годах XX столетия опытами с мечеными изотопами

Центральное место в синтезе пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов занимает 5-фосфорибозил-1-дифосфат (ФРДФ),

Источниками рибозо-5-фосфата могут быть: пентозофосфатный путь превращения глюкозы и катаболизм нуклеозидов,

Биосинтез пуриновых нуклеотидов DE NOVO
Биосинтез пуриновых нуклеотидов происходит путем сборки гетероциклического

Первая специфическая реакция образования пуриновых нуклеотидов - перенос амидной группы Глн

Результатом этой 10 стадийной серии реакций является образование первого пуринового нуклеотида

Синтез АМФ и ГМФ из ИМФ
АМФ синтезируется при участии аденилосукцинат-синтетазы

Второй пуриновый нуклеотид (ГМФ) образуется также в 2 стадии.
Сначала ИМФ

При образовании пуриновых нуклеотидов ГТФ расходуется на синтез АМФ, а АТФ

В образовании нуклеиновых кислот, коферментов и во многих синтетических процессах нуклеотиды

Аденилаткиназа активна в печени и мышцах. Функция этого фермента заключается в

"Запасные" пути синтеза пуриновых нуклеотидов

Синтез АМФ и ГМФ из аденина и гуанина
ФРДФ-зависимое фосфорибозилирование пуринов

Гипоксантин-гуанинфосфорибозилтрансфераза, катализирующая превращение азотистых оснований гипоксантина и гуанина в ИМФ и

Нуклеозидкиназы
Нуклеозиды, получающиеся при катаболизме нуклеиновых кислот из нуклеотидов под действием

Из всех способов реутилизации пуринов наиболее активна гипоксантингуанинфосфорибозилтрансферазная реакция, поскольку ИМФ,

Регуляция синтеза пуриновых нуклеотидов осуществляется аллостерически.
Регуляторными ферментами являются:
ФРДФ-синтаза

АМФ, ГМФ И ИМФ ингибируют ключевые реакции своего синтеза. ФРДФ синтетаза

КАТАБОЛИЗМ ПУРИНОВЫХ НУКЛЕОТИДОВ

У человека основной продукт катаболизма пуриновых нуклеотидов - мочевая кислота.
Её

От АМФ и аденозина аминогруппа удаляется гидролитически аденозиндезаминазой с образованием ИМФ

Пуриннуклеозидфосфорилаза катализирует расщепление N-гликозидной связи в инозине и гуанозине с образованием

Ксантиноксидаза - аэробная оксидоредуктаза, кофакторы - ион молибдена, железа (Fe3+ )

НАРУШЕНИЯ ОБМЕНА ПУРИНОВЫХ НУКЛЕОТИДОВ

Когда в плазме крови концентрация мочевой кислоты превышает норму, то возникает

Поскольку лейкоциты фагоцитируют кристаллы уратов, то причиной воспаления является разрушение лизосомальных

При подагре без образования подагрических узлов, в которых накапливаются ураты натрия

В ряде случаев причиной избыточной экскреции пуринов с мочой и подагры

Синдром Лёша-Нихена - тяжёлая форма гиперурикемии, которая наследуется как рецессивный признак,

Лечение гиперурикемии
Основным препаратом, используемым для лечения гиперурикемии, является аллопуринол -

Аллопуринол ингибирует ксантиноксидазу и останавливает катаболизм пуринов на стадии образования гипоксантина,

БИОСИНТЕЗ ПИРИМИДИНОВЫХ НУКЛЕОТИДОВ

Образование пиримидиновых нуклеотидов DE NOVO
Пиримидиновое кольцо синтезируется из простых предшественников: глутамина,

Образование дигидрооротата
У млекопитающих ключевой, регуляторной реакцией является синтез карбамоилфосфата из

Карбамоилфосфат является продуктом полифункционального фермента, который наряду с активностью КФС II

Объединение первых трёх ферментов в единый полифункциональный комплекс позволяет использовать почти

Образование УМФ
В цитозоле оротат становится субстратом бифункционального фермента - УМФ-синтазы,

Биосинтез УДФ, УТФ и цитидиловых нуклеотидов
УМФ под действием специфических нуклеозидмонофосфат

ЦТФ синтетаза катализирует амидирование УТФ, осуществляя АТФ-зависимое замещение кетогруппы урацила на

).

"Запасные" пути синтеза пиримидиновых нуклеотидов
Использование пиримидиновых оснований и нуклеозидов в

).

).

Превращение нуклеозидов в нуклеотиды катализирует уридинцитидинкиназа.
Часть ЦМФ может

).

Регуляторным ферментом в синтезе пиримидиновых нуклеотидов является КАД-фермент.

УМФ и

).

Активность регуляторных ферментов синтеза пиримидиновых нуклеотидов контролируется аллостерически по механизму

).

).

КАД-фермент катализирует реакции 1, 2, 3; дигидрооротатдегидрогеназа - реакцию

).

КАТАБОЛИЗМ ПИРИМИДИНОВЫХ НУКЛЕОТИДОВ
Цитидиловые нуклеотиды могут гидролитически терять аминогруппу и превращаться

).

Оба гетероцикла могут взаимодействовать с водой в реакции, катализируемой дигидропиримидинциклогидролазой,

).

).

1- дигидропиримидин-дегидрогеназа;
2 –дигидропиримидин-циклогидролаза;
3 - уреидопропионаза.

).

).

β-Аланин обнаруживают в плазме крови и многих тканях. Он

).

НАРУШЕНИЯ ОБМЕНА ПИРИМИДИНОВЫХ НУКЛЕОТИДОВ
Оротацидурия - вызвано дефектом в работе второго

).

).

Это единственное нарушение, которое вызвано снижением активности УМФ-синтазы, которая

).

Клинически наиболее характерное следствие оротацидурии - мегалобластная анемия, вызванная неспособностью

).

Кроме генетически обусловленных причин, оротацидурия может наблюдаться:
при гипераммониемии,

).

БИОСИНТЕЗ ДЕЗОКСИРИБОНУКЛЕОТИДОВ
Синтез дезоксирибонуклеотидов идёт с заметной скоростью только в тех

).

Биосинтез тимидиловых нуклеотидов
Тимидин-5'-монофосфат (дТМФ) образуется из дУМФ в реакции, катализируемой