3. Стр. Нуклеотида

Н уклеотиды (нуклеозидфосфаты) - это фосфорные эфиры нуклеозидов обычно по 3'- и 5'-ОН группам остатка моносахарида. Большинство природных нуклеотидов имеют β-конфигурацию N-гликозидной связи. В живых объектах встречаются моно-, ди-, три- (реже тетра- и поли-) фосфопроизводные нуклеозидов. Пуриновые и пиримидиновые нуклеотиды представлены в виде рибонуклеотидов и дезоксирибонуклеотидов. Основные представители нуклеотидов перечислены в таблице, а принцип строения показан на рисунке. Поскольку нуклео-тиды могут реаги-ровать друг с дру-гом, их класси-фицируют по чис-лу структурных мономеров на мо-нонуклеотиды, олигонуклеотиды (ди-, три-, тетра- и т.д.) и полинук-леотиды. В природ-ных мононуклео-тидах доминирует 5'-фосфоэфирная связь, как показано на рисунке.Причем такое общеизвестное соединение, как АТФ, обычно реализует свою биологическую активность в виде координационного комплекса с ионом магния. К числу важнейших полинуклеотидов относят ДНК и РНК. При физиологических знач рН среды нуклеотиды заряжены

отрицательно, причем величина заряда на единицу меньше числа фосфатных остатков в молекуле. Нуклеотиды обладают меньшей конформационной подвижностью, чем нуклеозиды. Фосфатная группа может отщепляться ферментами фосфатазами. Нуклеотиды – это мономерные звенья и промежуточные продукты реакций биосинтеза нуклеиновых кислот и нуклеотидных коферментов, биоактивированные формы АМК (аминоациладенилаты, аминоацил-тРНК), олиго- и полисахаридов (нуклеозидфосфаты сахаров, например уридиндифосфатглюкоза), углеводных компонентов гликопротеинов (долихолфосфатсахара), компонентов фосфолипидов (цитидиндифосфатхолин) и др. Для построения нуклеиновых кислот, коферментов и большинства других соединений используются только 5’-фосфопроизводные нуклеозидов. Иногда встречаются 2’-фосфопроизводные – продукты распада нуклеиновых кислот. Особую группу нуклеотидов составляют т.наз. циклич нуклеотиды (3’,5’-цАМФ и 3’,5’-цГМФ) - универсальные регуляторы метаболизма. Под действием гормонов и других внеклеточных регуляторов в клетках животных циклические нуклеотиды образуются из АТФ и ГТФ ферментами аденилатциклазой и гуанилатциклазой в очень низких концентрациях (< 10^-7 М). Для сравнения концентрация обычных метаболитов в клетках и во внеклеточной среде находится в диапазоне 10^-5 - 10^-3 М. Однако даже в таких ничтожных концентрациях циклические нуклеотиды способны включать АТФ-зависимое обратимое фосфорилирование внутриклеточных белков и в тысячи раз активировать разнообразные биохимические реакции. Регуляторное действие циклических нуклеотидов строго контролируется и ограничивается путем их разрушения ферментами фосфодиэстеразами. Таким образом, циклические нуклеотиды (3’,5’-цАМФ и 3’,5’-цГМФ) вовлечены в регуляцию метаболизма в качестве посредников или мессенджеров, осуществляющих перевод внеклеточных регуляторных сигналов на “язык” клетки. В бактериях 3’,5’-цАМФ также выполняет роль внутриклеточного регулятора метаболизма. Но в этом случае 3’,5’-цАМФ используется по-другому – он регулирует транскрипции генов.

Все прокариоты и эукариоты располагают особыми ферментативными системами как биосинтеза нуклеотидов de novo, так и их разрушения. Причем не существует отдельного пути биосинтеза дезоксинуклеотидов, а они являются продуктами биохимического преобразования готовых нуклеотидов.

В водных растворах нуклеотиды подвергаются таутомерии. Основная таутомерная форма азотистых оснований – лактамная форма. Появление лактимной формы азотистых оснований в составе ДНК влечет невозможность правильного спаривания азотистых оснований разных нитей ДНК в процессе репликации и, следовательно, может привести к мутации. Изредка встречаются минорные нуклеозиды - продукты О-, С- или N-алкилирования азотистых оснований, а также продукты алкилирования ОН-групп остатков моносахарида.

4. вит. РР

Витамин РР (никотиновая кислота, никотинамид, ниацин) получил также название антипеллагрического витамина (от итал. preventive pellagra – предотвращающий пеллагру), поскольку его отсутствие является причиной заболевания, называемого пеллагрой.

Никотиновая к-та предст собой соединение пиридинового ряда, содержащее карбоксильную группу (никотинамид отличается наличием амидной группы).

Витамин РР малорастворим в воде (примерно 1%), но хорошо растворим в водных растворах щелочей. Никотиновая кислота кристаллизуется в виде белых игл.

Наиболее характерными признаками авитаминоза РР, т.е. пеллагры (от итал. pelle agra – шершавая кожа), являются поражения кожи (дерматиты), пищеварительного тракта (диарея) и нарушения нервной деятельности (деменция).

Дерматиты чаще всего симметричны и поражают те участки кожи, которые подвержены влиянию прямых солнечных лучей: тыльную поверхность кистей рук, шею, лицо; кожа становится красной, затем коричневой и шершавой. Поражения кишечника выражаются в развитии анорексии, тошнотой, болями в области живота, поносами. Диарея приводит к обезвоживанию организма. Слизистая оболочка толстой кишки сначала воспаляется, затем изъязвляется. Специфичными для пеллагры являются стоматиты, гингивиты, поражения языка со вздутием и трещинами. Поражения мозга проявляются головными болями, головокружением, повышенной раздражимостью, депрессией и другими симптомами, включая психозы, психоневрозы, галлюцинации и др. Симптомы пеллагры особенно резко выражены у больных с недостаточным белковым питанием. Установлено, что это объясняется недостатком триптофана, который является предшественником никотинамида, частично синтезируемого в тканях человека и животных, а также недостатком ряда других витаминов (пиридоксина; см. главу 12).

Биологическая роль. Витамин РР входит в состав НАД или НАДФ, являющихся коферментами большого числа обратимо действующих в ОВР дегидрогеназ.

Показано, что ряд дегидрогеназ использует только НАД и НАДФ (соответственно малатдегидрогеназа и глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа), др могут кат-вать ОВР в присутствии любого из них (например, глутаматдегидрогеназа). В проц био окисления НАД и НАДФ выполняют роль промежут переносчиков электронов и протонов между окисляемым субстратом и флавиновыми ферментами.

Распространение в природе и суточная потребность. Никотиновая кислота также относится к витаминам, широко распространенным в растительных и животных организмах. Для человека основными источниками никотиновой кислоты и ее амида являются рис, хлеб, картофель, мясо, печень, почки, морковь и другие продукты. Суточная потребность для взрослого человека составляет 18 мг.