- •Глава 11. Обмен липидов
- •11.1. Переваривание липидов
- •11.2. Метаболизм глицерина
- •11.3. Метаболизм жирных кислот
- •11.4. Биосинтез жиров
- •11.5. Регуляция обмена липидов
- •Глава 12. Обмен нуклеиновых кислот
- •12.1. Пути распада рнк и днк
- •12.2. Распад пуриновых и пиримидиновых оснований
- •12.3. Биосинтез нуклеотидов
- •Биосинтез пурииовых нуклеотидов
- •Биосинтез пиримидиновых нуклеотидов
- •Биосинтез дезоксирибонуклеотидов
- •12.4. Биосинтез нуклеиновых кислот
- •Биосинтез днк (репликация)
- •Биосинтез рнк (транскрипция)
- •Безматричный синтез рнк
- •12.5. Путь информации от генотипа к фенотипу
- •Глава 13. Обмен белков
- •13.1. Понятие об обмене белков
- •13.2. Переваривание белков пищи и распад белков тканей Переваривание белков
- •Распад белков в тканях
- •13.3. Метаболизм аминокислот
- •Трансаминирование аминокислот
- •Дезамииирование аминокислот
- •Превращение углеродных скелетов аминокислот. Реакции декарбоксилирования
- •13.4. Удаление аммиака из организма. Орнитиновый цикл
- •13.5. Синтез аминокислот
- •13.6. Биосинтез белков (трансляция)
Биосинтез пурииовых нуклеотидов
Методом меченых атомов в 30-е годы двадцатого века доказано, что пуриновые основания, образующиеся в процессе превращения, нуклеиновых кислот в кишечнике, в дальнейшем практически не используются. Поэтому пуриновая структура образуется из мелких фрагментов, поставляемых из низкомолекулярных соединений. Можно выделить следующие стадии синтеза пуриновых нуклеотидов:
1-я стадия - синтез β-5-фосфорибозил-1-амина на основе продукта пентозофосфатного цикла α-рибозо-5-фосфата:
α-рибозо-5-фосфат |
α-рибозо-5-фосфорибозил-1-дифосфат (ФРДФ) |
β-5-фосфорибозил-1-амин
2-я стадия - серия реакций, приводящая к формированию пуринового цикла и образованию инозиновой кислоты (ИМФ), пуриновая часть которой представлена гипоксантином:
Инозинмонофосфат (ИМФ, инозиновая кислота)
3-я стадия - синтез на основе ИМФ пуриновых нуклеотидов - АМФ и ГМФ, которые затем под действием соответствующих ферментов могут превращаться в нуклеозидди- и три фосфаты:
Биосинтез пиримидиновых нуклеотидов
Пиримидиновое ядро пиримидиновых нуклеотидов так же, как и пуриновый цикл, образуется из низкомолекулярных предшественников. В результате ряда последовательных реакций синтезируется уридиловая кислота (УМФ), которая, в свою очередь, является предшественником других пиримидиновых нуклеотидов - цитидиловых и тимидитиловых. Биосинтез уридиловой кислоты можно разделить на две стадии.
На первой стадии образуется карбомоилфосфат из глутамина и СО2 при действии цитоплазматической карбамоилфосфатсинтетазы; на второй стадии карбамоилфосфат реагирует с аспартатом и в конечном итоге образуется уридиловая кислота (УМФ):
карбамоилфосфат |
Дигидрооротовая кислота |
Оротовая кислота |
Уридиновая кислота
Превращение УМФ в УДФ и УТФ осуществляется, как и в случае пуриновых нуклеотидов, путем фосфорилирования:
УМФ + АТФ ↔ УДФ + АДФ;
УДФ + АТФ ↔ УТФ + АДФ.
Предшественником цитидиловых нуклеотидов является УТФ, который превращается в ЦТФ по схеме
УТФ + GIn + АТФ ЦТФ + Glu + АДФ + Н3Р04
Биосинтез дезоксирибонуклеотидов
Дезоксирибонуклеотиды - предшественники ДНК - образуются из рибонуклеотидов путем восстановления гидроксогруппы у второго углеродного атома рибозы при участии фермента - рибонуклеозидредуктазы. Субстратами фермента являются дифосфаты нуклеотидов, донором водорода служит низкомолекулярный белок тиоредоксин, содержащий две свободные SH - группы на 108 аминокислотных остатков:
Рибонуклеозиддифосфат
Дезоксирибонуклеозиддифосфат
В состав дезоксирибонуклеотидов вместо уридиловых нуклеотидов входят тимидиловые. Тимидиловая кислота (дТМФ) образуется из дезоксиуридиловой кислоты (дУМФ) путем метилирования урацила.
Непосредственные предшественники ДНК: дАТФ, дГТФ, дЦТФ, дТТФ образуются путем фосфорилирования дезоксирибонуклеозид - 5´-дифосфатов с помощью АТФ:
АТФ + дАДФ → АДФ + дАТФ;
АТФ + дГДФ → АДФ + дГТФ;
АТФ + дЦДФ →АДФ + дЦТФ;
АТФ + дТДФ → АДФ + дТТФ.
дТТФ получается также по схеме:
дУДФ → дУТФ → дУМФ → дТМФ → дТДФ → дТТФ.
Синтез дезоксирибонуклеотидов в покоящихся клетках практически не происходит и активируется на стадиях, предшествующих клеточному делению.