биохим 2 часть
.pdf- 91 -
Коантин |
Мочевая яиолота |
Дезаминирование может быть начальной реакцией процеооа, дезами нированию может подвергаться и свободное азотиотое оонование (аденин). Гликозидная овязь может расщеплятьоя в нуклеозидах фоофоролитичеоки нуклеозидфоофорилазой, либо пирофоофоролитичеоки цри действии на нук леотиды фоофорибозилтранофераз.
Ферменты I, 2 и 3 относятся к классу гидролаз, фермент 4 - к клаооу оксидоредуктаз.
21. Распад гуаниловой киолоты:
Л |
* |
v ° « |
f" |
Л з |
r |
r S |
> |
П г Л |
А |
|
|
|
|
„ Д в К и , |
1уаниловая кислота |
(1МФ) |
1ТУанозин |
|
|
|
|
Рибоза |
ы |
HgOg |
|
|
+ Н-ОН J |
^ |
+ Н-0Н + °2 / . |
Ксантин
НО'
Мочевая кислота
Дезаминирование мажет быть начальной реакцией процеоса, дезамини рованию может подвергаться и свободное азотистое основание (гуанин). Гликозидная связь может расщепляться пирофосфоролитически.
Ферменты I, 2 и 3 относятся к классу гидролаз, фермент 4 - к клао- °У оксидоредуктаз.
22. Распад цитидиловой кислоты (ферменты I, .2, 3, 5 и 6 относятся к классу гидролаз, фермент 4 - к классу оксидоредуктаз):
|
|
|
|
|
- 92 - |
|
|
|
|
|
|
|
Л |
j |
|
|
|
* 3*4 |
|
J |
* |
|
^ 3 |
|
|
o k |
|
|
+ |
|
, |
|
r |
) |
|
У |
|
|
l |
^ “ f>-',^ |
1 |
|
|
|
|
|
|
Ч Ж Е Т г ) |
|
||
Дитидиловая кислота |
(ЦМФ) |
|
|
|
Цитидин |
|
|
|
||||
|
f* |
|
|
|
Рибоза |
|
|
о |
|
|
НДДО+ |
|
|
|
|
|
+ Н-ОН |
} |
|
ну А |
|
+ НАДШ(Н+) |
J |
|
|
|
— |
i.CXjOH |
у |
|
|
I |
JJ |
Дигидроурацил-дегид- |
|
|||
|
J(^h |
W |
|
Уридин-нуклео- |
J |
рогеназа |
(4) |
|
||||
|
|
зидаза (3) |
O'yfi |
|
|
|||||||
|
Уридин |
|
|
|
|
Урацил |
|
|
|
|||
|
■. 9 |
|
|
|
|
|
|
|
срон |
|
+ С02 |
|
|
|
|
|
|
|
„ « , |
|
V |
« у |
> |
г |
|
|
о » Ц * А |
“ “ К Т Г " ' |
|
|
|
|
Л б Р “ ' |
|||||
|
Дигидро- |
|
|
5-Уреидопропионовая |
|
|
||||||
|
урацил |
|
|
|
|
кислота |
|
|
|
|||
|
|
СООЧ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
->> |
* Ыг |
|
|
>> Распадается до С02, |
и Н^О |
|
|||||
/5-Аланин
Дезаминирование может быть начальной реакцией процесса, дезамини рование мохет подвергаться и свободное азотистое основание (цитозин). Гликозидная связь может расщепляться фосфоролитически нуклеозидфоофорилазой, либо пирофосфоролитически при действии на нуклеотид фосфорибозилтрансферазы.
23. Распад уридиловой кислоты: |
|
|
|
|||
9 |
|
НзР04 |
|
2 |
|
Рибоза |
X ) |
^ |
|
r |
S |
|
|
|
Нуклеотидаза |
( A J^ ^ - |
OH |
Уридин-нун |
||
|
|
|
|
|
*"0Н |
озидаза |
Уридиловая кислота (УМФ) |
|
Уридин |
|
|
||
. 2 |
НАДФ+ |
|
Л |
|
+н~°н _____ ? |
|
|
■НШН(В+) |
> ___^ |
НГ ^ ' 1 Н‘ |
|
||
|
Дигидроурацил-де- |
w |
jtwa |
Дигидропиримидина- |
||
|
-гидрогеназа |
(3) |
х А/н |
|
38 (4' |
|
Урацил |
|
Дигидроурацил |
|
|
||
- 93 -
A/Hg |
+ COg соон |
|
|
|
+ НдО J |
i |
________ ^ Распадается |
|
|
|
J ' Нг |
ДО COp. УНЧ, |
HpO |
|
|
U»A/U |
Л |
0 |
6 |
А-Уреидопропио- |
г wOj "flj |
|
|
|
;8-Аланин |
|
|
|
|
л новая кислота |
|
|
|
|
Гликозидная связь может расщепляться фосфоролитичеоки нуклеозидфосфорилазой, либо пирофосфоролитически при дейотвии на нуклеотид фоофорибозилтраноферазы.
Ферменты I, 2, 4 и 5 относятся к классу гидролаз, фермент 3 - к классу оксвдоредуктаз.
Механизм распада тимидиловой кислоты аналогичен, однако вмеото /1-аланина образуется ^-аминоизомасляная кислота, дальнейший раопад ко торой отличается от распада ^-аланина.
24. Цроисхождение атомов пуринового ядра в процессе синтеза пури
нового нуклеотида de |
novo; |
Атом Л I - из аспарагиновой кислоты. |
||
£ |
^ |
|
||
|
|
|
Атом Л 2 |
- из формильной группы, пере- |
L |
у 11 |
Л С |
|
носимой ТГЖ. |
Ч ^ |
С |
|
Атомы Л 3 и Я 9 - из амидной группы |
|
Цуриновое ядро |
|
|
глутамина. |
|
|
|
|
Атомы Л 4, И 5 и Л 7 - из глицина. |
|
|
|
|
Атом J6 6 |
- из СО2* |
|
|
|
Атом Л 8 |
- из метенильной группы, пере |
|
|
|
|
носимой ТГФК. |
Цуриновые нуклеотиды (АМФ, ШФ и ИМФ, превращающийся путем аминирования в АМФ) синтезируются также путем использования готовых пури новых отруктур - аденина, гуанина и гипоксантина, соединяемых срибозофосфатом ферментами аденин-фосфорибозилтрансферазой и гипоксантанфосфорибозилтрансферазой.
25.Последовательность присоединения атомов в процессе синтеза пуринового ядра: ,сч
26.Тетрагидрофолиевая кислота (ТГФК) является коферментом транс фераз - переносчиков одноуглеродншс чаотиц. Именно ТГФК доставляет Формал (f<«) и метенил (^СН ), участвующие в биосинтезе пуриновой структуры (атомы Л 2и Л б).
- 94 -
Коферыент ТГЖ возникает из витамина фолиевой кислоты. |
|
||||||||
27. |
Образование адениловой кислоты (АМФ): |
|
|
||||||
ОН |
|
СООН |
ХДФ + и 20 |
НООС-СЙ-СН2-СООН |
|
||||
|
|
|
снг |
|
I * |
|
— 1“* |
Фумаровая |
|
С |
I |
|
Х |
|
л |
|
|
Т |
‘ |
|
_Аопартат |
|
Z_^. |
|
|
___ |
|
||
P |
N |
' " г К Я Н Г " |
|
|
Адеяилосукди- |
||||
|
|
нат-лиаза |
|||||||
V t f |
|
|
|
|
V |
? |
|
|
|
Инозиновая кислота |
|
|
Аденилоянтарная кифлота |
|
|||||
|
|
|
С |
О |
|
|
|
|
|
|
|
|
© -о - |
|
|
|
|
|
|
|
|
Адениловая кислота (АМФ) |
|
|
|
|
|||
28. |
Образование гуаниловой кислоты (1МФ): |
co-Mft, |
|
||||||
он |
|
|
|
он |
|
|
Ф * |
|
|
< Х О |
, |
“ Г |
Л |
л |
♦ i r - Г 7 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Dgra,,, |
У |
|
|
ИМФ-дегидроге- |
|
|
|
ШФ-синтетаза |
|||
Инозиновая кислота |
|
Ксантозинмонофосфорная |
|
||||||
|
|
|
он |
кислота (коантиловая) |
|
||||
|
ЭН |
|
|
iyaниловая'кислота (1МФ) |
|
29. |
Цроисхохдение атомов пиримидинового ядра: |
|
Атомы I, 4, 5 и 6 - из аспарагиновой киолоты. |
x |j |
|
Атом 2 |
- из COg. |
с£ , • С |
Атом 3 |
- из амидной группы глутамина. |
|
-95 -
30.Дикарбоновые аминокислоты учаотвуют в синтезе de novo пури новых и пиримидиновых структур: амидная группа глутамина является ис
точником двух атомов азота (Л 3 и Л 9) пуринового ядра и азота (атом Л 3) пиримидинового ядра; аспарагиновая киолота формирует атомы ЛЛ
I, 4, 5 и 6 пиримидинового цикла и атом Л I (азот) пуриновой структуры.
31. Биосинтез уридиловой киолоты: |
|
соон |
|
||||||||
|
\ |
|
|
||||||||
CO-t/Hi |
|
|
|
|
Глутамат+2АДФчН3Р04 |
^ |
^ |
|
|||
СН*. |
+ С02 ч- 2ДТФ +Ш-ОНJ |
|
|
^fitbCOOH |
___ |
||||||
|
. |
Карбамоилфосфатоинтетаза |
|
У |
|
|
|||||
t e s 1* |
|
|
|
|
|
|
|
& |
|
|
|
Loon |
|
|
|
goon |
Карбаыоилфоофа^ |
Аопартат |
|||||
ГлутаминMB |
|
|
|
||||||||
|
°3ГО4 |
W |
ХСНг. |
J h P |
|
нлГ'^СИг |
|
||||
Аопаратат-кар- |
|
I |
|
си-соон |
Дитидрооро- |
1 |
сн-соон |
|
|||
« « Т О . . . - |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
/V-Карбамоиласпарагиновая |
|
Дигидрооротовая |
|
||||||
|
|
|
|
киолота |
|
|
киолота |
|
|||
+ НАД' |
т ™ * 1 |
« |
А |
|
|
|
|
) Р Л |
|||
______^ |
I |
ILm |
5-Дрофорибозил-1-лифоофат |
___. |
|||||||
Оротатредукта►едук за |
' О- |
|
|
Оротат-фосфорибозилтрансфераза |
|||||||
|
|
Оротовая кислота |
|
|
|
|
|
||||
|
|
« |
л |
|
|
|
/ * . |
|
_ |
й |
|
|
|
Л^Д'СооК оротидин-б^фоофат- |
|
|
|||||||
- |
|
Ы |
|
|
|
----------- |
Уридиловая киолота |
, |
|||
|
0ротидин-5^фоофат |
|
|
|
(УМФ) |
||||||
Пиримидиновый нуклеотид УМФ, из которого могут образоваться ЦМФ и ТМФ, синтезируется такхе путем использования готового урацила, сое диняемого с рибозофосфатом ферментом урацил-фоофорибозилтраноферазой.
32. Цитозин цитидиловой кислоты возникает путем аминирования УРацила УТФ: сначала УМФ о помощью 2 молекул АТФ превращается в УТФ, затем урацвл уридинтрифоофата получает аминогруппу от глутамина на
- 96 -
место гидроксила в положении 4:
|
ОН |
Глутвмвт |
|
|
@ ( ^ @ 0-91, оX)I |
+Глутамин.(АТФ)У J J&O'fBo-GrO-ak 0 |
|
||
|
^ |
ЦГФ-синтетаза |
^ |
У |
К |
Щ |
|
ад |
^ |
УТф |
|
|
Щ*Ф |
|
Из ЦТФ легко образуется цитидинмонофосфат (ЦМФ) или дитидиловая |
||||
кислота. |
|
|
|
|
33. |
Синтез пуриновых нуклеотидов происходит путем постепенного |
|||
формирования пуринового ядра на рибозофосфате, в результате сразу воз никает нуклеотидная структура - инозиновая кислота (ИМФ), превращаю щаяся затем в АМФ и ГМФ.
Синтез пиримидиновых нуклеотидов отличается тем, что сначала фор мируется пиримидиновое ядро (оротовая киолота), которое затем соединя ется с рибозофосфатом с образованием нуклеотидной структуры (оротидин- -5^-фосфата).
34» Дезоксинуклеотиды содержат дезоксирибозу (вместо рибозы), они необходимы для построения ДНК. Дезоксирибоза образуется путем восста новления 2-атома рибозы рибонуклеозвддифосфатов, при этом возникают дезоксирибонуклеозиддифосфаты, которые при участии АТФ переходят в дезоксирибонуклеозидтрифосфаты, используемые для синтеза ДНК: пирофосфат высвобождается, а дезоксирибонуклеотиды соединяются.
При восстановлении рибозы рибонуклеозиддифосфатов происходит за мещение гидроксила 2-углеродв водородом. Источником водорода являются сульфгидрильные группы (-ЗН) термостабильных белков тиоредоксина или глутаредоксина.
35.Тиоредоксин (термостабильный белок) содержит две SH-группы, водород которых под влиянием рибонуклеозиддифосфет-редуктазы восста навливает рибозу рибонуклеозиддифосфатов в дезоксирибозу, вследствие чего образуются дезоксирибонуклеозиддифосфаты.
Окисленный тиоредоксин восстанавливается, получая водорода от 11АД4Н(Н+).
Аналогично тиоредоксину действует глутаредоксин, окисленная форма которого восстанавливается $Н-глутатионом.
36.Превращение ЦДФ в д£ЦФ:
- 97 -
|
5—*S |
О |
|
|
I |
I |
|
|
Н^О + Тиоредоксин |
|
|
ф-НЕг0^- ® N J |
+ Тиоредокоин |
|
|
(или глутаредокоин) |
|
фо - ф - о - |
|
|
Й1бонуклеозвддифос^. |
|
|
|
редуктаза |
|
|
1ДФ |
|
|
ДГДФ |
37.Тимидиловая киолота (оодерхит дезоксирибозу) возникает путем метилирования дУМФ в положении 5. В этой реакции происходит присоеди нение к дУМФ метиленовой группы (-СН2“)» переносимой коферментом ТГФК, действует фермент тимидилат синтеза.
38.Интенсивность синтеза пуриновых нуклеотидов зависит от актив ности аллоотеричеокого фермента амидофосфорибозилтрансферазы, катали зирующего образование 5-фосфорибозиламина - первого продукта в данном биооинтетичеоком процессе. Этот фермент активируется 5-фоофорибозо-1- дифоофатом, а ингибируетоя конечными продуктами процесса - пуриновыми нуклеотидами.
Впроцессе биосинтеза пиримидиновых нуклеотидов аллостерическим ферментом является карбамоилфосфатсинтетаза, ингибируемая конечным продуктом процеоса (отрицательная обратная связь) урвдинтрифосфатом, возникающим из УМФ.
39.Для биосинтеза нуклеиновых кислот необходимы: строительный материал - весь набор соответствующих рибонуклеозвдтрифосфатов (АТФ, ГГФ, ЦГФ, УТФ) или дезоксирибонуклеозвдтрифосфатов (дАТФ, дГТФ, дЦГФ, ТТФ), матрица (молекула ДНК), несущая информацию о последовательности нуклеотидов в синтезируемой полинуклеотидной цепи, ферменты, осущест вляющие соединение нуклеотидов с высвобождением пирофосфата (РНК-поли-
меразы, ДНК-полимеразы), ионы |
Для синтеза ДНК в процессе репли |
кации нужна также ДНК^лигаза. |
|
Энергетическое обеспечение процессов биосинтеза нуклеиновых кис лот осуществляется за счет энергии макроэргических связей яуклеозидтрифосфатов.
40. Подагрой называется заболевание, характеризующееся гиперурик0мией и отложением кристаллов мононатриевой соли мочевой кислоты (пло хо Растворимое вещество) в хрящах, сухожильных влагалищах, вокруг сусТавов (артриты), а иногда и в почках, коже, мышцах, а также болями и
7-3 5 5
- 98 -
деформацией тканей.
Причинами подагры могут являться нарушение почечной экскреции уратов и избыточное их образование, во многих случаях биохимичеокие
нарушения при этом заболевании ещ |
юны. У чаоти больных имеется |
недостаточность фермента гипоксан |
юфорибозилтраноферазы, воледот- |
вие чего неполностью используются готовые пуриновые отруктуры и фоофорибозодифосфат, концентрация их растет. Избыток фоофорибозодифосфата ведет к интенсификация оинтеза пуринов da »ovo . так как фосфорибозодифосфат аллоотеричеоки активирует амядофосфорибозилтрансферазу. У не которых больных высока активнооть фермента, катализирующего образова ние фоофорибозодифосфата.
Для лечения подагры рекомевдуетоя диета о малым содержанием в пи щевых продуктах пуринов (молоко, сыр, яйца), а также препараты - инги биторы оинтеза пуриновых структур» например, аллопуринол (структурный аналог гипокоантина), подавляющий активность ксантиноксидазы, вслед ствие чего сокращается продукция мочевой кислоты, накапливающийся же гипоксантин во много раз лучше растворим, чем мочевая кислота, и поэ тому гораздо легче удаляется из организма почками.
- 99 -
ОБМЕН БЕЛКОВ
З а н я т и е 4
1. К хромопротеинам в организме человека относятся гемоглобин, оглобин, цитохромы, каталаза, пероксидаза, флавопротеины, родопсин, раотениях распространены хромопротеины, содержащие хлорофилл (хло- филл-протеины).
Из пищевых продуктов наиболее богаты хромопротеинами кровяная лбаса, мясо, зеленые чаоти растений.
2.Молекула гемоглобина состоит из белкового компонента глобина проотетичеокой чаоти гема. Глобин предотавляет собой ассоциацию 4 лковых оубъединиц - двух <*-цепей и двух /-цепей, соединенных нековантными связями. оС-Цепь содержит 141 аминокислотный остаток, ^-цепь
146.Кавдая субъединица глобина содержит молекулу гема, который приединяется с помощью гидрофобных взаимодействий и координационной язи мевду железом гема и азотом гистидина глобина.
3.Структура пиррола и 4. Общая формула порфиринов:
Порфин |
|
|
5. Протопорфирин IX |
|
|
,3,5,8-тетраметил-2,4-дивинил- |
6. Степень окисления (ва- |
|
,7-дипропионовокислый порфия): |
лент;ость) яелеза в ге„0глоби- |
|
сц?снг |
сн$ |
не, оксигемоглобине и карбокси- |
|
|
гемоглобине составляет 2+, в |
|
|
метгемоглобине же она равна 3+. |
Ьоон icon
- 100 - |
|
7. Цроотетичеокая группа |
8. Цроотетичеокая группа |
окоигвмоглобина: |
метгемоглобина: |
|
CH^CHJ |
|
Щ |
Образование метгемоглобияа в организме происходит в значительных количествах при отравлениях окислами азота, метиленовой синью, феррицианидом калия, нитритом натрия, нитроглицерином и др.
9. Пищевые хромопротеины в желудочно-кишечном тракте расщепляют ся на белковую и простетическую части. Белки гидролизуются до аминокис лот, небелковая же часть (гем, хлорофилл) не всасывается, но подверга ется воздействию кишечной микрофлоры, вследствие чего образуются раз личные, в том числе окисленные (гематин) продукты, выделяющиеся с ка лом. Положительная реакция на кровь при анализе кала может быть обус ловлена пищевым гемом.
10. Гем, поступающий с пищевыми продуктами, не всасывается и, сле довательно, организмом не используется. Также не попользуется повторно гем, освобождающийся вследствие естественной гибели эритроцитов и рас пада их гемоглобина. Для вновь продуцируемых костным мозгом эритроци тов гем синтезируется
11. Глобин синтезируется из аминокислот. Гэм синтезируется из гли цина, сукцинил-КоА и железа.
12. Глицин поступает в организм в ооставе пищевых белков, он яв ляется заменимой аминокислотой, поэтому может также образовываться из серина. Сукцинил-КоА возникает в качестве промежуточного метаболита в цикле трикарбоновых кислот, а также из пропионил-КЬА, появляющегося при распаде валина, изолейцина, метионина, треонина и жирных кислот с нечетным числом углеродных атомов. Сукцинил-КоА образуется и при
6J- и ^-окислении жирных кислот средней длины. Железо поступает с пи щевыми продуктами.