Биосинтез пиримидиновых нуклеотидов.

5.4.1. Структура пиримидинового ядра проще, чем структура пуринового, и путь биосинтеза его короче.

Главное отличие от биосинтеза пуринов заключается в том, что сборка пиримидинового ядра не требует участия фосфорибозилпирофосфата (ФРПФ). Пиримидиновая структура сначала образуется, а потом взаимодействует с ФРПФ с образованием нуклеотидов.

Предшественниками атомов углерода и азота пиримидинового кольца являются СО₂ и аминокислоты глутамин и аспартат (рисунок 5.6).

Рисунок 5.6. Происхождение атомов пиримидинового ядра.

5.4.2. При взаимодействии СО₂ и глутамина образуется карбамоилфосфат. Реакция протекает в цитозоле с затратой АТФ.

Следует напомнить, что карбамоилфосфат также образуется в процессе синтеза мочевины, но эта реакция происходит только в митохондриях печени и катализируется другим ферментом.

Карбамоилфосфатсинтетаза, участвующая в биосинтезе пиримидинов, - аллостерический фермент, он ингибируется УТФ, пуриновыми нуклеотидами, активируется ФРПФ.

5.4.3. Следующая реакция биосинтеза пиримидинов – образование карбамоиласпартата. Реакцию катализирует аспартат-транскарбамоилаза (АТК-аза).

АТК-аза – аллостерический фермент, его ингибитором является цитидинтрифосфат (ЦТФ) – конечный продукт биосинтеза пиримидиновых нуклеотидов.

Дальнейший путь образования пиримидиновых нуклеотидов представлен на рисунке 5.7.

Рисунок 5.7. Схема синтеза пиримидиновых нуклеотидов.

Пиримидины: пути регенерации

Клетки млекопитающих не располагают эффективными средствами использования свободных пиримидиновых оснований для синтеза нуклеотидов. В то же время они обладают способностью утилизировать пиримидиновые рибонуклеозиды уридин и цитидин, а также 2`- дезоксирибонуклеозид ытимидин и дезоксицитидин путем превращения их в соответствующие нуклеотиды. 2` - Дезоксицитидин фосфорилируется дезоксицитидинкиназой - ферментом, способным также фосфорилироватьдезоксигуанозин и дезоксиаденозин.

 

Экзаменационный билет №4

1.Механизмы регуляции активности ферментов. Примеры.Механизм действия теломеразы.

1.Репликация ДНК. Характеристика. Этапы. Ферменты.

Задача.

Результаты анализа крови: рН – 7,33; [ β -гидроксибутират] – ↑; рСО₂ – ↓; [глю] – ↑. Какой тип нарушения КОС наблюдается у обследуемого больного и каковы возможные причины развития данного состояния?

Способы регуляции активности ферментов

В клетке имеется несколько способов регуляции активности ферментов – одни способы подходят для любых ферментов, другие более специфичны.

Роль оксалоацетата для работы ЦТК

Доступность субстрата или кофермента

Здесь работает закон действия масс – фундаментальный закон химической кинетики: при постоянной температуре скорость химической реакции пропорциональна произведению концентрации реагирующих веществ. Или упрощенно – скорость, с которой вещества реагируют друг с другом, зависит от их концентрации. Таким образом, изменение количества хотя бы одного из субстратов прекращает или начинает реакцию.

Например, для цикла трикарбоновых кислот (ЦТК) таким субстратом является оксалоацетат (щавелевоуксусная кислота). Наличие оксалоацетата "подталкивает" реакции цикла, что позволяет вовлекать в окисление молекулы ацетил-SКоА.

Именно из-за недостатка оксалоацетата (относительного или абсолютного) при голодании и инсулинзависимом сахарном диабете развивается опасное для жизни состояние - кетоацидоз.

Компартментализация

Компартментализация – это сосредоточение ферментов и их субстратов в одном компартменте (одной органелле) – в эндоплазматическом ретикулуме, митохондриях, лизосомах, ядре, плазматической мембране и т.п.

Например, ферменты цикла трикарбоновых кислот и β-окисления жирных кислот расположены в митохондриях, ферменты синтеза белка – в рибосомах.

Генетическая регуляция

Генетическая регуляция (изменение количества фермента) может происходить в результате увеличения или снижения его синтеза. С этой точки зрения ферменты можно подразделить на три группы:

1. Конституитивные – такие ферменты, которые образуются в клетке постоянно.

2. Индуцируемые (адаптивные) – синтез этих ферментов возрастает при наличии соответствующих стимулов (индукторов).

3. Репрессируемые – образование таких ферментов в клетке при необходимости подавляется.

Изменение скорости синтеза фермента обычно зависит от количества определенных гормонов или субстратов реакции, например:

· исчезновение пищеварительных ферментов при длительном голодании и их появление в восстановительный период (в результате изменения секреции кишечных гормонов),

· при беременности и после родов в молочной железе активно идет синтез фермента лактозосинтазы под воздействием лактотропного гормона,

· гормоны глюкокортикоиды стимулируют синтез ферментов глюконеогенеза, что обеспечивает стабильность концентрации глюкозы в крови при длительном голоданиии и устойчивость ЦНС к стрессу,

· токсические субстраты этанол и барбитураты стимулируют в печени синтез "своего" изофермента цитохрома Р ₄₅₀, который окисляет и обезвреживает эти вещества.

⇐ Предыдущая3456789101112Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: