32. Обмен нуклеопротеидов. Переваривание их в желудочно-кишечном тракте и всасывание. Синтез нуклеиновых кислот.
Нуклеиновые кислоты характеризуются высокой степенью метаболизма, с их деятельностью связан биосинтез белковых веществ.
Переваривание нуклеиновых кислот. В ротовой полости корма, содержащие нуклеопротеиды, механически измельчаются, смачиваются слюной и в виде пищевого кома по пищеводу поступают в желудок (у жвачных - в преджелудки и сычуг). Часть нуклеиновых кислот расщепляется РНК-азой слюны до олиго- и мононуклеотидов. В желудке (сычуге) большинство нуклеопротеидов под влиянием пепсина и соляной кислоты расщепляются до нуклеиновых кислот и простых белков.
Процесс переваривания нуклеопротеидов завершается в тонкой кишке, где трипсин расщепляет оставшиеся нуклеопротеиды на нуклеиновые кислоты и простые белки. Простые белки под влиянием ферментов соков поджелудочной железы и кишечного расщепляются до аминокислот.
Нуклеиновые кислоты подвергаются действию нуклеаз. Так, под влиянием панкреатической ДНК-азы часть ДНП расщепляется на ДНК и протеины. Это расщепление активируется гистидином, аргинином и лизином. Затем фермент "атакует" двуспиральную молекулу ДНК. Вначале возникают двуспиральные обломки молекулы ДНК, они укорачиваются, образуя однооспиральные участки нуклеиновой кислоты. ДНК-аза расщепляет ДНК на олигонуклеотиды, содержащие в среднем по четыре нуклеотидных остатка, со свободной -ОН-группой в 3- и фосфатной группой в 5-положениях в остатке дезоксирибозы. Процесс активируется ионами Mg2+.
Панкреатическая РНК-аза вначале атакует неспирализованные участки РНК и гидролитически их расщепляет. При этом ослабевают комплементарные связи, что способствует дальнейшей деспирализации и образованию новых обломков молекулы РНК. Разрыв фосфорно-диэфирных связей происходит между остатком фосфорной кислоты и 3-м углеродным атомом рибозного остатка. В дальнейшем происходит перефосфорилирование внутри обломков молекулы РНК с образованием 2, 3-фосфорных производных,
Возрастает дробление обломков молекулы РНК на олиго- и мононуклеотиды, причем производные цитозина гидролизуются быстрее, чем урацила. Затем нуклеотиды расщепляются под влиянием неспецифических фосфатаз или специфических гидролитических ферментов. Так, если азотистым основанием является аденин (А), пентозой - рибоза (P), фосфорной кислотой - остаток (Φ), то дальнейшее расщепление мононуклеотидов можно представить так:
Нуклеозидазы могут разрывать гликозидные связи и на стадии нуклеотида.
Все процессы
расщепления нуклеопротеидов в пищевом
канале отражает следующая схема:
Всасывание нуклеиновых кислот. Продукты расщепления нуклеиновых кислот всасываются в тонкой кишке в виде мононуклеотидов, нуклеозидов, пентоз, пуриновых и пиримидиновых оснований, фосфорной кислоты (ее эфиров и солей). Они поступают в клетки покровного эпителия, затем - в межклеточную жидкость, капилляры, венулы, подэпителиальную и подслизистую венозные сети кишечной ворсинки, вены брыжейки, воротную вену и печень.
Значительная часть продуктов расщепления нуклеиновых кислот из печени поступает в общее кровеносное русло (здесь есть продукты пищеварения, которые всосались и через лимфатическую систему кишок) и разносится по всему организму, где и используется клетками для самых различных пластических (синтез ДИК и РНК) и энергетических потребностей.
Синтез нуклеиновых кислот. Наряду с процессами распада в организме постоянно происходит синтез нуклеиновых кислот. Необходимые для этого исходные вещества образуются в организме. Пентозы накапливаются в ходе реакций пентозного цикла распада углеводов. Фосфорная кислота всегда находится в клетках в достаточном количестве. Синтез азотистых оснований осуществляется в несколько этапов из низкомолекулярных соединений: глицина, глутамина, аммиака, углекислого газа, муравьиной и аспарагиновой кислот с помощью специфических ферментов, коферментов и затратой АТФ. В последующем синтезируются мононуклеотиды, из которых образуются нуклеиновые кислоты.