Обмен нуклеотидов и нуклеиновых кислот

Обмен нуклеотидов и нуклеиновых кислот

План

1. Гидролиз нуклеопротеидов

2. Катаболизм пиримидиновых нуклеотидов

3. Катаболизм пуриновых нуклеотидов. Нарушение - подагра

4. Синтез пиримидиновых нуклеотидов. Нарушение - Оротацидурия

5. Синтез пуриновых нуклеотидов. Нарушение - синдром Леша-Нихана

1. Гидролиз нуклеопротеидов

Распад нуклеопротеидов происходит в ЖКТ и в цитозоле клеток под действием гидролитических ферментов:

2. Катаболизм пиримидиновых нуклеотидов

Пиримидиновые нуклеотиды:

Под действием нуклеотидаз пиримидиновые нуклеотиды гидролизуются с образованием нуклеозидов и фосфорной кислоты. Нуклеозиды разрушаются до пентозы и азотистого основания под действием нуклеозидаз.

Азотистые пиримидиновые основания:

Катаболизм:

Цитозин + Н₂О>урацил + NH₃

Дезаминаза

Распад урацила:

Использование в-аланина в тканях:

1. Синтез карнозина, Синтез ансерина, Образование КоА

Распад тимина:

в-аланин и в-аминоизомасляная кислота окисляются в реакциях ЦТК:

ВЫВОД:

1. При распаде пиримидиновых нуклеотидов разрывается пиримидиновое кольцо.

2. Конечные продукты: NH₃ и СО₂, в-аланин, в-аминоизомасляная к-та

3. Распад пуриновых нуклеотидов

Пурины:

ВЫВОД:

1. При распаде пуриновых нуклеотидов не разрушается пуриновое кольцо.

2. Конечный продукт: мочевая кислота

Норма: 0,12-0,36 ммоль/л или 2-6 мг%

Нарушение распада пуриновых нуклеотидов.

Мочевая кислота плохо растворима в воде и транспортируется в крови в комплексе с уратсвязывающими белками. Мочевая кислота у человека выводится с мочой. Увеличение содержания мочевой кислоты в крови - гиперурикемия. Соли мочевой кислоты (ураты натрия) плохо растворимы в воде. Они откладываются в мелких суставах (в первую очередь страдает первый предплюснефаланговый сустав большого пальца ноги - наиболее подвержен переохлаждению, ураты могут откладываться в суставах плюсны и пястья, редко - в хряще ушной раковины). Отложение кристаллов уратов вызывает воспаление и сильную боль. Заболевание - подагра (с греч. Нога и боль).

В 50 % случаев подагра сопровождается отложением уратов в почечных лоханках, что приводит к почечно-каменной болезни.

Причина подагры (гиперурикемии):

1. Генетический дефект уратсвязывающего белка.

2. увеличение активности ксантиноксидазы. В этом случае назначают препарат аллопуринол.

3. генетический дефект ферментов А-ФРПФ-трансферазы и Г(гипоксантин)-ФРПФ-трансферазы. Наследуется х-сцепленно по рецессивному типу. Проявляется у мальчиков от рождения до 15 лет. Симптомы: все симптомы подагры, гиперурикемия, нарушение координации движений, ДЦП, агрессивность по отношению к себе (кусают себя). - синдром Леша-Нихана.

4. Синтез нуклеотидов

Сходство синтеза пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов:

Образуется общий продукт фосфорибозилпирофосфат (ФРПФ):

Фермент: фосфорибозилпирофосфат (ФРПФ) синтаза. Этот фермент регулирует скорость синтеза пуриновых и пиримидиновые нуклеотидов. Его ингибиротами являются нуклеотиды.

Различие:

1. При синтезе пиримидиновых нуклеотидов сначала синтезируется пиримидиновое кольцо - оротовая кислота - которая затем присоединяется к ФРПФ.

2. При синтезе пуриновых нуклеотидов атомы пуринового кольца последовательно присоединяются к ФРПФ.

Обмен нуклеотидов, особенно синтез их очень связан с обменом аминокислот. В синтезе пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов принимают участие аминокислоты.

Синтез пиримидиновых нуклеотидов происходит в ЦЗ клеток.

1-ая реакция катализируется ферментов карбамоилфосфатсинтаза II (I - в МХ участвует в синтезе мочевины):

2.

3.

4.

5.

6.

Нарушение синтеза оротовой кислоты - оротацидурия (выведение с мочой оротовой кислоты в большом количестве). Причина: генетический дефект фермента оротат-ФР-трансферазы и декарбоксилазы. Следствие: мегалобластическая анемия Она развивается из-за нарушения синтеза пиримидиновых нуклеотидов в клетках крови, в результате эритроциты не способны переносить кислород.

Синтез УТФ и ЦТФ:

Синтез дезоксиТТФ:

Синтез дезоксиТТФ происходит с использованием фермента тиоредоксинредуктазы:

5. Синтез пуриновых нуклеотидов

Cуществует 2 способа синтеза пуриновых нуклеотидов:

1) de novo,

2) из готовых азотистых оснований.

I способ: 1 реакция - синтез ФРПФ

2 реакция:

Фермент фосфориболизамидо трансфераза (фосфориболзиламинсинтаза) является регуляторным. Его активаторы ФРПФ и глутамин, его ингибиторы: пуриновые нуклеотиды

Далее синтез идет с последовательным присоединением атомов имидазольного и пиримидинового колец пурина до образования инозиновой кислоты.

Инозиновая кислота:

Источники атомов пуринового кольца:

Синтез пуриновых нуклеотидов из ИМФ:

II способ: синтез АМФ и ГМФ из готовых А и Г:

1) А+ФРПФ > АМФ+ФФн

Фермент: аденинфосфорибозилтрансфераза

2) Г+ФРПФ>ГМФ+ФФн

Гипоксантин+ФРПФ> ИМФ+ФФн

Фермент: гуанин(гипоксантин)фосфорибозилтрансфераза

Нарушение синтеза Пуриновых нуклеотидов - синдром Леша-Нихана

Причина: генетический дефект ферментов А-ФР-трансферазы и Г(гипоксантин)-ФР-трансферазы. Наследуется Х-сцепленно по рецессивному типу. Проявляется у мальчиков от рождения до 15 лет. Симптомы: все симптомы подагры, гиперурикемия, нарушение координации движений, ДЦП, агрессивность по отношению к себе (кусают губы и пальцы).