БХ Тема23

Тема № 23. Обміни пуринових та піримідинових нуклеотидів. Порушення обміну нуклеотидів.

Актуальність теми.

У клітинах організму нуклеотиди є структурними компонентами нуклеїнових кислот (ДНК і РНК) та перебувають у вільному стані й беруть участь у забезпеченні цілої низки метаболічних перетворень: енергетичного обміну (АТФ, АДФ, АМФ), передачі гормонального сигналу в клітину (цАМФ і цАМФ), функціонуванні ферментів (коферментні форми НАД, ФАД), активації молекул у процесі синтезу (УДФ-глюкоза, ЦДФ-холін) тощо. Саме тому знання метаболізму пуринових і піримідинових нуклеотидів є базовими у підготовці майбутніх фармацевтів. Порушення процесів біосинтезу і катаболізму пуринових та піримідинових азотистих основ та нуклеотидів можуть приводити до розвитку таких захворювань як синдром Леша-Ніхана, подагра, оротацидурія.

Мета заняття.

• уміти характеризувати метаболічні перетворення обміну пуринових і піримідинових нуклеотидів, які стосуються їх синтезу і розпаду, пояснювати методичні підходи щодо біохімічної діагностики порушень обміну нуклеотидів.

• знати механізм дії фармацевтичних препаратів,які використовуються для корекції порушень обміну нуклеотидів.

• оволодіти методами визначення кількості сечової кислоти у біологічних рідинах та вміти інтерпретувати отримані дані.

Конкретні завдання.

• Пояснювати походження окремих атомів у пуринових нуклеотидах.

• Характеризувати хімізм розпаду пуринових нуклеотидів із зазначенням назв ферментів.

• Аналізувати послідовність реакцій біосинтезу та катаболізму пуринових нуклеотидів, порушення синтезу сечової кислоти і біохімічні основи розвитку подагри.

• Характеризувати хімізм синтезу піримідинових нуклеотидів із зазначенням назв ферментів.

• Аналізувати послідовність реакцій біосинтезу та катаболізму піримідинових нуклеотидів.

• Пояснювати основні кінцеві продукти розпаду піримідинових нуклеотидів.

• Характеризувати хімізм синтезу дезоксирибонуклеотидів.

• Кількісно визначити сечову кислоту в біологічних рідинах, вміти інтерпретувати отримані результати.

Теоретичні питання

1. Джерела окремих атомів у молекулі пурину.

2. Біосинтез пуринових нуклеотидів: схема реакцій синтезу ІМФ; утворення АМФ і ГМФ.

3. Регуляція біосинтезу пуринових нуклеотидів за принципом негативного зворотного зв’язку (ретроінгібування).

4. Біосинтез піримідинових нуклеотидів: схема реакцій, реакції утворення УМФ, УДФ, УТФ та ЦТФ.

5. Регуляція синтезу піримідинових нуклеотидів.

6. Біосинтез дезоксирибонуклеотидів. Утворення тимідилових нуклеотидів; інгібітори біосинтезу дТМФ як протипухлинні засоби (структурні аналоги дТМФ, похідні птерину).

7. Реакції розщеплення пуринових нуклеотидів.

8. Схема катаболізму піримідинових нуклеотидів.

9. Спадкові порушення метаболізму нуклеотидів. Подагра. Синдром Леша-Ніхана. Оротатацидурія.

10. Використання фармацевтичних препаратів для корекції порушень обміну нуклеотидів.

Практична робота

Дослід 1. Кількісневизначеннясечовоїкислоти в сироватцікрові.

Принцип методу. Сечова кислота відновлює фосфатвольфраматний реактив з утворенням сполуки блакитного кольору, оптична густина якої за довжини хвилі 640 нм є пропорційною концентрації сечової кислоти у сироватці крові.

Хід роботи: У центрифужну пробірку вміщують 0,5 мл сироваткикрові та 4 мл дистильованої води. Вміст пробірки перемішують і додають 0,25 мл 0,35 М сульфатної кислоти та 0,25 мл 10 % натрію дигідрогенвольфраматдигідрату. Вміст пробірки перемішують і через 5 хв центрифугують впродовж 10 хв зі швидкістю 3 000 об/хв. Відбирають надосадову рідину. Беруть три пробірки і вносять у них реактиви згідно таблиці:

Реактиви	Контрольна проба, мл	Стандартна проба, мл	Дослідна проба, мл
Надосадова рідина	-	-	2
Стандартний р-н сечової кислоти	-	2	-
Вода дистильована	2	-	-
10 % натрію карбонат	1	1	1
Фосфатвольфраматний реактив	0,5	0,5	0,5

Вміст пробірок перемішують. Через 30 хв визначають оптичну густину стандартної та дослідних проб за довжини хвилі 640 нм (590 – 700 нм, червоний світлофільтр) проти контрольної проби у кюветі завтовшки 10 мм. Блакитне забарвлення залишається стабільним впродовж 30 хв.

Розрахунок вмісту сечової кислоти проводять за формулою:

де: С – вмістсечовоїкислоти в досліднійпробі, мкмоль/л;

А_досл– оптичнагустинадослідноїпроби;

А_конт– оптичнагустинаконтрольноїпроби;

30 – вмістсечовоїкислоти у стандартному розчині, мкмоль/л;

10 – величина розведеннясироватки.

Пояснитиотриманірезультати. Зробитивисновок.

Значення для фармації та клініки. Утворена в результаті розпаду пуринових основ сечова кислота виділяється нирками. У нормі в людини з сечею виділяється 1,60 – 3,54 ммоль/добу (270 – 600 мг/добу) сечової кислоти. Нормальний вміст сечової кислоти в сироватці крові становить для чоловіків – 240 – 530 мкмоль/л (0,05 – 0,06 г/л), для жінок приблизно на 25 % менше – 185 – 440 мкмоль/л (0,04 – 0,05 г/л). Гіперурікемія – зростання концентрації сечової кислоти в крові, гіперурикурія (гіперуратурія) – збільшення вмісту сечової кислоти в сечі. Гіперурикемія супроводжує подагру – захворювання, що виникає за умов преципітації уратів у тканинах, першою чергою, у суглобах. Сечова кислота та її солі надзвичайно погано розчиняються у воді, їх концентрація в рідинах організму за умов норми наближена до межірозчинності. Для лікування подагри використовують препарати, що гальмують утворення сечової кислоти (алопуринол) або стимулюють виведення її нирками (антуран, цинхофен). У хворих на подагру концентрація сечової кислоти у крові майже завжди перевищує 0,075 – 0,080 г/л, а під час утворення подагричних ущільнень вміст її рідко буває нижчим за 0,08 – 0,09 г/л.

Література

Основна:

1. Губський Ю.І. Біологічнахімія. – Київ-Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – 508 с.

2. Вороніна Л.Н., Десенко В.Ф., Мадієвська Н.Н. та ін. Біологічнахімія.- Харків.: Основа, 2000.-.608с.

3. Гонський Я.І., Максимчук Т.П., Калинський М.І. Біохіміялюдини. – Тернопіль: Укрмедкнига, 2002. – 744 с.

4. Клінічнабіохімія/За ред.. Склярова О.Я. - Київ: Медицина, 2006. – 432 с.

5. Лекції, якічитаютьсянакафедрі.

Додаткова:

1. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – М.: Медицина,1990. – 542 с.

2. Строев Е.А., Биологическая химия.М.:Высшая школа,1986. – 479с.