O

OH OH OH

C C C C CH₂ O P O

H H H H OH

Фосфорная

кислота

N C NH₂

CH

HC C N

N C N

нуклеозид

Мононуклеотид – аденозинмонофосфорная кислота (АМФ)

O

H OH OH

C C C C CH₂ O P O

H H H H OH

Дезоксирибоза фосфорная

кислота

HN C O

O C C CH₃

N CH

тимин

Мононуклеотид – тимидинмонофосфорная кислота (ТМФ)

В нуклеиновых кислотах мононуклеотиды соединяются друг с другом сложноэфирной связью, образующейся между фосфорной кислотой и пентозой.

Нуклеиновые кислоты делят на две группы: ДНК и РНК.

ДНК – дезоксирибонуклеиновые кислоты. В состав их входит дезоксирибоза и азотистые основания: аденин, гуанин, цитозин и тимин. Содержится ДНК главным образом в хромосомах.

РНК – рибонуклеиновые кислоты. В состав их входят рибоза и азотистые основания: аденин, гуанин, цитозин и урацил. Содержится РНК во всех частях клетки, особенно много ее в местах усиленного синтеза белков.

2.1.2.3. Обмен белков

Изучение обмена белков в животном организме начинайте с процессов распада белков в пищеварительном тракте животных. В желудке в сильно кислой среде (рН 1,5 – 2,5) под действием пепсина белки расщепляются до сложных полипептидов – пептонов. В кишечнике пептоны подвергаются воздействию трипсина, химотрипсина и пептидаз (полипептидаз и дипептидаз) панкреатического и кишечного соков и под влиянием совместного действия этих ферментов распадаются до аминокислот. Аминокислоты всасываются в кровь. Всосавшиеся аминокислоты организм использует для построения своих белковых веществ.

Одновременно с синтезом белка в тканях животного непрерывно происходит и распад белка до конечных продуктов. Под действием клеточных пептидаз белки в тканях гидролизуются до аминокислот. Распад аминокислот в животном организме начинается с процесса дезаминирования, т.е. потери аминогруппы. У животных дезаминирование происходит преимущественно окислительным путем. Например, из аланина, в результате окислительного дезаминирования, получаются пировиноградная кислота и аммиак. Процесс идет следующим образом: сначала от аминокислоты отщепляется водород и она превращается в

иминокислоту:

-2H

CH₃ CH₃

НАД-

дегидрогеназа

H C NH₂ C NH + НАДH₂

COOH COOH

Выделившийся водород при помощи окислительно-восстановительных ферментов соединяется с кислородом, образуя воду. Аминокислота присоединяет воду, отщепляется аммиак и получается кетокислота:

+HОН

CH₃ CH₃

C NH C О + NH_3.

COOH COOH

Распад образовавшихся кетокислот идет в дальнейшем различными путями. Часть кетокислот сгорает до углекислого газа и воды, вовлекаясь в цикл распада жирных кислот и углеводов, другая часть может быть использована организмом для процессов синтеза углеводов, жиров и заменимых аминокислот.

Аммиак, образовавшийся в процессе дезаминирования аминокислот, является для организма ядовитым веществом и сразу же подвергается дальнейшим превращениям. Обезвреживание аммиака происходит различными путями. Небольшая часть аммиака используется организмом для нейтрализации кислот и выводится через почки в виде аммонийных солей (NH₄H₂PO₄, NH₄HSO₄ и др.).

Схема промежуточного обмена аминокислот

R—COOH

NH2

дезаминирование

к етокислоты————— аммиак

синтез синтез синтез нейтрализация синтез аспарагина

жира углеводов аминокислот кислот и глютамина

окисление синтез мочевины

до СО₂ и Н₂О

Часть аммиака связывается аспарагиновой и глутаминовой кислотами путем реакции амидирования. При этом из глутаминовой кислоты синтезируется глутамин, из аспарагиновой- аспарагин.

O O

C C

OH NH₂

CH₂ + NH₃ CH₂

-H₂O

CH₂ CH₂

H C NH₂ H C NH₂

O O

C C

OH OH

Глутаминовая кислота Глутамин

Аспарагин и глутамин являются в организме резервом аминогрупп и принимают активное участие в реакциях обмена.

Из основной массы образовавшегося аммиака у млекопитающих животных синтезируется мочевина, у птиц и рептилий – мочевая кислота. Синтез мочевины происходит в печени животных. Аммиак доставляется в печень в виде глутамина и за счет энергии АТФ соединяется с СО₂, образуя карбамилфосфат.

АТФ + СО₂+NН₃→H₂N-C ~ ОРО₃Н₂ + АДФ

Карбамилфосфат при помощи фермента карбамилферазы взаимодействует с орнитином, образуя цитруллин:

Орнитин Карбамилфосфат Цитруллин

Цитруллин вступает в реакцию с аспарагиновой кислотой и получается аргинин:

Аспарагиновая кислота Аргинин Фумаровая кислота

Под действием фермента аргиназы, имеющегося в печени, аргинин распадается на мочевину и орнитин:

CH₂ NH C NH₂ CH₂ NH₂

CH₂ NH CH₂ NH₂

CH +HOH CH₂ + C O

H C NH₂ Аргиназа CH NH₂ NH₂

COOH COOH

Аргинин Орнитин Мочевина

Образовавшаяся мочевина выделяется из организма с мочой. Мочевина является главным конечным продуктом азотсодержащих веществ у млекопитающих животных.

Из всего азота мочи на долю азота мочевины приходится до 90%. У крупного рогатого скота, как и у других животных, часть образовавшейся в печени мочевины переносится кровью к почкам, а часть мочевины всасывается в рубец непосредственно или через слюнные железы. В рубце мочевина под действием фермента бактерий – уреазы – расщепляется до NH₃ и CO₂. Аммиак бактерии рубца используют для построения аминокислот, в том числе и незаменимых. Из этих аминокислот синтезируется микробный белок, который используется жвачными животными как дополнительный корм. В сутки корова получает около 100 г полноценного микробного белка. Кроме того, растительный белок усваивается бактериями, т.е. расщепляется до аминокислот и из них бактерии строят белок своего тела. Таким образом, жвачные животные получают полноценный белок, переваривая микроорганизмы рубца.

Кроме мочевины, млекопитающие животные выделяют с мочой и другие конечные продукты азотистого обмена, например, мочевую кислоту, креатин, креатинин, гиппуровую кислоту и другие.

HN C O

C O

O C C NH

HN C NH

Мочевая кислота у млекопитающих животных образуется в процессе распада нуклеопротеидов. Соли мочевой кислоты называются уратами.