- •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
Строение протеиногенных аминокислот
Формула и тривиальное название |
Международная номенклатура |
Рациональная номенклатура |
Гидрофобные аминокислоты
А
2-аминопропановая
- аминопропионовая
ланин (ала)
2
-амино--метил-масляная 2-амино-3-метил-бутановая
3
2-амино-4-метил-пентановая
-амино--метил-валериановая
4
2-амино-3-метил-пентановая
-амино--метил-валериановая
5
2-амино-4-метилтио-бутановая
-амино--метилтио-масляная
6
2-амино-3-фенил-пропановая
-амино--фенил-пропионовая
7
2-амино-3-индолил-пропановая
-амино--индолил-пропионовая
П
2-пирролидин-карбоновая
- пирролидин-карбоновая
Гидрофильные нейтральные аминокислоты
2-аминоэтановая аминоуксусная
Глицин (гли)
H2N
— СН2 — COOH
С
2-амино-3-гидрокси-пропановая
-амино--гидрокси-пропионовая
ерин (сер)
-амино--гидрокси-масляная
3
2-амино-3-гидрокси-бутановая
4
2-амино-3-(пара-гидроксифенил)-пропановая
-амино--(пара-гидроксифенил)-
пропионовая
2-амино-3-меркапто-пропановая
-амино--тио-пропионовая
5. Цистеин (цис)
6. Глутамин (глн)
амид
глутаминовой кислоты
7
амид
аспарагиновой кислоты
Кислые аминокислоты
А
2-аминобутандиовая
-аминоэтан-дикарбоновая
спарагиновая кислота (асп)
2-аминопентандиовая
Г
-аминопропан-дикарбоновая
лутаминовая кислота (глу)
Основные аминокислоты
Л
2,6-диамино-гексановая
,-диамино-капроновая
изин (лиз)
А
-амино--гуанидин-валериановая 2-амино-5-гуанидин-пентановая
3. Гистидин (гис)
2-амино-3-имидазолил-пропановая
-амино--имидазолил-пропионовая
Схема 1. Типы связей в полипептидной цепи
Таблица 2
Примеры продуктов декарбоксилирования аминокислот
Таблица 3
Реакции прямого дезаминирования
Часть аминокислот (глу, асп) распадается по окислительному пути, сами реакции протекают в два этапа:
Таблица 4
Реакции трансаминирования (переаминирования, непрямого дезаминирования), сущность их состоит в переносе амино-группы с аминокислот на 2-оксокислоту без промежуточного образования аммиака.
Роль кофермента выполняет активная (фосфорилированная) форма витамина В6 (пиридоксол), который может находиться в двух формах: альдегид и амин.
В основе реакции лежит способность альдегидов и аминов взаимодействовать по механизму «присоединения-отщепления» (АN).
Таблица 5
Пример преобразования триптофана неспецифическим путем
Таблица 6
Катаболизм цистеина
Таблица 7
Катаболизм метионина
Таблица 8
Синтез кретина
Таблица 9
Распад фенилаланина и тирозина
Таблица 10
Специфический (кинурениновый) путь распада триптофана
Таблица 11
Классификация белков
Таблица 12
Строение пуриновых и пиримидиновых азотистых оснований
|
Формула |
Название |
|
Пурины |
Аденин (6-аминопурин)
Гуанин (2-амино-6-оксопурин)
|
А
Г | |
Пиримидины |
|
Цитозин (4-амино-2-оксопиримидин)
Урацил (2,4-диоксопиримидин)
Тимин (5-метил-2,4-диоксопиримидин)
|
Ц
У
Т |
1.N-гликозидная
2. Фосфоэфирная
3. Водородная
4. Гидрофобное взаимодействие (стэкинг)
5. Ионная
Примечание: П – пентоза, Ф – фосфат, АО – пуриновое или пиримидиновое основание
Схема 2. Типы связей в полинуклеотидах
Таблица 13
Номенклатура нуклеотидов
Вид основания |
Представитель |
Нуклеотид |
Мононуклеотид |
Аббревиатура | |
Основание + рибоза |
Основание + дезоксирибоза | ||||
Пурины |
Аденин (А) |
Аденозин |
Дезоксиаденозин |
Аденозинмонофосфат Дезоксиаденозинмонофосфат |
АМФ д-АМФ |
Гуанин (Г) |
Гуанозин |
Дезоксигуанозин |
Гуанозинмонофосфат Дезоксигуанозинмонофосфат |
ГМФ д-ГМФ | |
Пиримидины |
Цитозин (Ц) |
Цитидин |
Дезоксицитидин |
Цитидинмонофосфат Дезоксицитидинмонофосфат |
ЦМФ д-ЦМФ |
Урацил (У) |
Уридин |
- |
Уридинмонофосфат |
УМФ | |
Тимин (Т) |
- |
Тимидин |
Тимидинмонофосфат |
ТМФ |
Словарик генетических терминов
Антикодон – триплет т-РНК, комплементарный соответствующему кодону и-РНК
Апоптоз – программируемая клеточная смерть
Вырожденность кода – несколько кодонов кодируют одну и ту же аминокислоту
Инициация – начало синтеза биополимеров
Интрон – некодирующая последовательность генов
Код генетический (биологический) – способ записи информации об аминокислотной последовательности белков с помощью нуклеотидов ДНК и РНК
Кодоген – триплет ДНК
Кодон – триплет и-РНК
Колинеарность – соответствие аминокислотной последовательности порядку кодирующих их кодонов
Кроссинговер – обмен участками между гомологичными хромосомами
Миссенс – замена смыслового кодона, что приводит к изменению в аминокислотной цепи
Неперекрываемость кода – один и тот же мононуклеотид не может входить в состав двух рядом лежащих кодонов
Нонсенс – включение стоп-кодона вместо смыслового
Нонсенс-кодон – триплет, не кодирующий ни одну аминокислоту
Однозначность кода – каждому кодону соответствует одна и только одна определенная аминокислота
Палиндром – участок ДНК, в котором последовательность одной его половины комплементарна другой, прочитанной в обратном направлении
Праймер (primer - затравка) – олигорибонуклеотид, к которому присоединяются дезоксирибонуклеотиды с помощью ДНК-полимеразы
Процессинг – созревание полинуклеотидов, например, для и-РНК – это кэпирование, присоединение полиаденилата, сплайсинг, химическая модификация
Р-фактор – белок-терминатор синтеза РНК
Репарация – восстановление поврежденных под влиянием разнообразных мутагенов участков ДНК
Репликация – синтез дочерней ДНК с использованием материнской ДНК в качестве матрицы
Сплайсинг – завершающий этап процессинга РНК (сшивание экзонов с образованием зрелой РНК)
Теломеры – концы хромосом
Терминация – окончание синтеза биополимера
Топоизомеразы – ферменты, гидролизующие фосфодиэфирную связь на одной из цепей ДНК, с последующим ее раскручиванием и восстановлением разрушенной связи
Транскрипция – синтез РНК на участке ДНК (транскриптоне) как на матрице
Транскрипция обратная – РНК-зависимый синтез ДНК, катализируемый обратной транскриптазой
Транслокация – перемещение и-РНК с А-site на Р-site рибосомы с использованием энергии ГТФ
Фрагменты Оказаки – участок вновь синтезированной ДНК на отстающей нити
Хеликаза – фермент, разрывающий водородные связи между нитями ДНК
Экзон – кодирующие участки гена
Элонгация – рост цепи биополимера
Экспрессия – транскрипция гена в и-РНК с последующей трансляцией
Энхансер – участок ДНК, после присоединения к нему факторов транскрипции стимулирует синтез РНК