- •Биохимия азотистый обмен в норме и при патологии
- •Глава 1. Классификация и общность ролей азотсодержащих соединений
- •Глава 2. Метаболизм аминокислот
- •2.1. Гидролитическая стадия катаболизма полипептидов
- •Судьба аминокислот в клетке
- •2.2.1.1. Реакции декарбоксилирования
- •Варианты лишения аминокислоты аминогруппы
- •2.2.1.3. Особенности катаболизма циклических аминокислот
- •2.2.1.4. Судьба продуктов распада аминокислот
- •2.3. Анаболизм аминокислот
- •2.4. Особенности обмена отдельных аминокислот.
- •Глава 3. Метаболизм нуклеотидов
- •3.1. Классификация и номенклатура нуклеотидов
- •3.2. Особенности строения, биологическая роль нуклеиновых соединений
- •3.2.1. Функции мононуклеотидов
- •3.2.2. Значение динуклеотидов
- •3.2.3. Полинуклеотиды
- •3.2.3.1. Виды рнк
- •3.2.3.2. Варианты днк
- •Физико-химические и биологические свойства нуклеиновых кислот
- •Катаболическая фаза обмена нуклеотидов
- •3.3.1.Распад нуклеотидов в тканях и жкт
- •3.3.2.Специфические пути преобразования нуклеотидов
- •Конечный продукт модификации пуринов - мочевая кислота
- •3.3.2.2. Схема разрушений пиримидиновых колец
- •Пути синтеза мононуклеотидов
- •3.4.1. Генез пуриновых нуклеотидов
- •Образование пиримидиновых колец
- •Подготовка мононуклеотидов к полимеризации
- •Патология обмена мононуклеотидов
- •Тесты к главе 3
- •Глава 4. Синтез азотсодержащих биополимеров
- •4.1. Общие принципы реакций
- •4.2. Репликация днк
- •4.3. Синтез и процессинг рнк
- •4.4. Генерирование полипептидов
- •Положения генетического кода
- •4.5. Регуляция синтеза азотсодержащих биополимеров
- •4.6. Причины нарушений генеза азотсодержащих биополимеров
- •4.7. Принципы профилактики и терапии наследственных болезней
- •Строение протеиногенных аминокислот
- •Гидрофобные аминокислоты
- •Гидрофильные нейтральные аминокислоты
- •Кислые аминокислоты
- •Основные аминокислоты
Глава 1. Классификация и общность ролей азотсодержащих соединений
Среди подобного рода веществ можно обнаружить ациклические и циклические (гомо–, гетеро–). В первых двух группах атомы N встречаются в виде аминогрупп. Если же азот входит в состав колец, то образуются гетероциклы (пиррол, пиридин, пиримидин) или конденсированные (индол, пурин) структуры. По наличию в их составе функциональных групп различают (табл.1.1):
I. амины – содержат аминогруппу;
II. соединения со смешанными функциями:
а) аминоспирты – кроме амино–, имеют гидроксильную группу;
б) аминокислоты – дополнительно включают карбоксильную группу.
Последняя подгруппа в организме используется самостоятельно (аминокислоты, ди-, три-, полипептиды) (см. Приложение, табл. 1, 2, схема 1) или служит для синтеза биологически важных веществ (глутатион, карнитин, креатин, сфингозин). Аминоспирты, являясь полярными, обычно хорошо растворимыми структурами, присоединяясь к гидрофобам, способны резко менять их свойства, делая амфифилами [будучи компонентами (холин, этаноламин, сфингозин) многих липидов – глицеро-, сфингофосфатидов.
Таблица 1.1.
Классификация азотсодержащих мономеров и их примеры
Функциональ- ные группы |
Ациклические |
Циклические | ||
Гомо- |
Гетеро- (производные пиррола, имидазола, пиридина, пиримидина) |
Конденсированные (производные пурина, индола) | ||
Амины (аминогруппа) |
Путресцин Кадаверин |
Фенилэтил-амин |
Гистамин |
Аденин
|
Аминоспирты (амино-, гидроксигруппы) |
Этаноламин Сфингозин |
Тирамин Дофамин Норадреналин |
Пиридоксамин Урацил Тимин |
Серотонин Триптамин Гуанин |
Аминокислоты (амино- и карбоксигруппы) |
Аланин Глутамат Лизин |
Фенилаланин |
Гистидин |
Триптофан |
В то же время наличие лишь аминогруппы не обеспечивает полного сходства функций среди подобного класса соединений. Представители этой группы могут быть продуктами распада более сложных соединений, обладать высокой биологической активностью (медиатор или гормон – гистамин, дофамин) или участвовать в основном процессе обеспечения продолжения рода – делении клеток и сохранении необходимой для этого информации (аденин). Мало того обе группы тесно связаны между собой: аминокислоты служат субстратами в синтезе пуринов и пиримидинов, а последние отвечают за аминокислотную последовательность в белках.
Отсюда их метаболизм рассматривают практически вместе. Среди гетероциклов, кроме описанных пуринов и пиримидинов, имеются производные пиррола (гем), в генезе которых особая роль принадлежит аминокислоте глицину, что также служит связующим звеном и позволяет присоединить гем к азотсодержащим структурам.
Общность азотсодержащих соединений подчеркивается следующим понятием: азотистый баланс, которое учитывает количество поступающих и, соответственно, выделяющихся из организма веществ, включающих атомы азота. Различают следующие виды: положительный азотистый баланс, когда величины пришедшего с пищей азота преобладает над потерянными. В норме этот вариант встречается у детей, особенно в период интенсивного роста, при половом созревании, у беременных, у выздоравливающих после тяжелой болезни. Обратная ситуация – отрицательный азотистый баланс, для которого характерно преобладание выделения азотсодержащих соединений над их поступлением, наблюдается в острую фазу многих недугов, при голодании, у раковых больных, в старческом возрасте, при лучевой терапии и т.д. Для здорового взрослого человека характерно азотистое равновесие. Считают, что для его поддержания требуется поступление белков с пищей из расчета 0,8 г протеинов на 1 кг массы тела в сутки.