ПЕРЕДАЧА ГОРМОНАЛЬ.СИГНАЛА 2 страница
Важность первичной ст-ры белков для формирования их конформ. И функции можно проследить на примерах наслед.заболев, связ.с изменением превич.стр-ры гемогл.1Замена аминок.на поверх-серпов.клет.анемия.Эти эритр.плохо проход.ч/з капилляры и закупоривают сосуды.2.Измен.аминок.состава в обл.активного центра-Гемогл.М.В рез-те мутации происх.замена Гис на Тир.В рез-те железо окисл.до 3+.Гемогл.содерж.в гемме железо3+-метгемоглобин.Вместо О2происх.присоед.Н2О.3.Измен.аминок.сост-ва,деформир.третич.стр-ру-гемогл.Ривердейла-Бронкса-вмнсто Глин ах.Арг, еняющ. конфрмац.гемогл.В течение суток до 3%может окисл.в метгемогл.Однако постоянно метгемоглобинредуктазная система восстанавл.его в гемогл.Метгемоглобинредукт.система сост.из цитохрома в5 и флавопротеина цитохром в5редуктазы доноров Н+для которой служитNADH.
РАСПАД ХРОМОПРОТЕИДОВ.
Эритроциты разрушаются ретикулоэндотал. кл селезенки, лимф узлов кост мозга и печени.Удалене сиаловых ки-т из гликопротеинов зритрац.мембраны служит сигналом их старения.Эрит захват-ся кл печени, лимф узлов селезенки. Фермент гемоксикеназа раскрывает кольцо высвобождая Fе для повторного использования и обрауя линейный тетропирол биливердин(зел цв), который восстанавливается в билиубин(красно-оранж) – токсичен, но связываясь с сыворотоным альбумином, перенос.кровью в печень(непр.блрбн).Свобод- неконьюктирванный с глюкуроновой к-той.В печени из непрямого блрбн при участии фермента блрбнглюкуронилтрансфераза образуется моно и диблрбнглюкурониды путем присоединения глюкуроновой к-ты к остаткам пропионовой к-ты.Прямой блрбн дает прямую реакцию с диазореактивом Эрлиха.Прям.блрбн растворим в Н2О, переносится в желчь, путем актив транспорта(против градиента концентрации).В киш-ке коньюгированный блрнб снова частично расщепляется под влиянием бактерий, свободный блрбн восст.до уробилиногена, который по вене porta поступает в печень и там обезвреживается, разрушаясь до ди и триперолов, которые удаляются с мочой. Оставш-ся в киш уробилиноген превращается в стеркобилиноген, его часть всасывается через геммороидное сплетение попадает в большой круг кровообращения и через почки удаляется с мочой.За сутки до 4 мг.Ост.удаляется с калом до 300мг. На воздухе при присоединении О2 стеркобелиноген преращается в стеркобилин.
ПАТ.ПИГМЕНТНОГО ОБМЕНА
ВNобщий блрбн=20мкм\л,непр.блрбн-18мкм\л,прям.-2,5мкм\л.Гиперблрбнемия-27-34мкм\л и выше-привод.к появл.желтухи.Виды желт.:1.физ.2.пат:надпочечная;печёночная,паранхиматозная, рубиновая;подпечёночная обтурационная, механическая, вердиновая.3.наслед.обусл.:синдром Жильбера;врождёная семейная негемолитическая желтуха Криглера-Найяра;болезнь Дабина-Джонсона.Физ.желтуха- появл.в пер.адаптации ребёнка к внеутроб.сущ-ию.В1нед.послерож. орг.мобилизует основ.запасы уретиндифосфат глюкароновой к-ты,для обезвреживания избытка стероид. гор-ов,коньюгир.формы,которые выдел-ся с мочой.К3-5суткам выведение эстрагенов заверш-ся, глюкуроновая к-та синтез-ся из глюкозы,но в крови к1-2сут кол-во глюкозы снижается до2,5ммоль\л ,к 5-6сут увеличився до3ммоль\л.Актив-ть фермента начнает проявл-ся только с3-4 сут.Воснове лежит относит.недост-ть конъюгир свобод блрбн.Наблюдается у 90% доношен детей, максимальная желтуха на 4-5 сутки, исчезает к 11-14сут.У недоношен затягив-ся до 4-6нед. Пат.желтухи:1.гемолитическая-насл.заболев.разруш.эритр.(совместима с жизнью) приводит к тому,что кол-во непрям блрбн в крови достигает от 103-171мкмоль\л2.печёночная- разрушение гепатоц.В начале увеличение непр.блрбн,затем увеличение прямого. 3.абтурационная-кол-во непрям блрбн меньше прям.;С.Криглера-Найяра-непрям блрбн 770мкм\л.причина-отсутствие или недостаток УДФ глюкуронил трансферазы.Lat в раннем возрасте.Непрям блрбн липофилен, проникаетв голов мозг, прокрашивает ядра-ядерная желтуха.Лечение пересадка печени.С.Дабина-Джонса-отсутст-е транспорта прям блрбн в желчных капиллярах отложение пигмента в гепатоцитах, напоминает механич желтуху.Лечение пересадка печени.Физиол желтуха:кровь-увелич непрям блрбн,моча и кал светлые т.к отсутст-ет стеркобелиноген.Гемолитич желтуха: кровь-увелич непрям блрбн,моча и кал тёмные,т.к.увеличев стеркобилиноген.Печёночная: кровь-увелич непрям блрбн за счет уробилиногена,моча- тёмная,за счет уробилиногена и прям блрбн,кал светлый т.к. стеркобиленогена мало.Подпечёночная:кровь-увеличение прям блрбн, моча тёмная за счет прям блрбн,кал бесцвет.т.к. отсут-ет стеркобилиноген.С.Криглера-Найяра:кровь-увеличение непрям блрбн,моча и кал светлые за счет стеркобилиогена.С.Дабина-Джонса:кровь-увеличение прям блрбн,моча тёмная,кал бесцветный.
ЦИКЛ ТРИКАРБОНОВ.К-Т
Цикл лимонной к-ты-закл.этап метаболизма,в кот.углерод ацетильного остатка ацетилКоА окисл.до 2 молек.СО2.Последвательность р-ий:1.Образование цитрата-катализ.цитратсинтаза.Атом метильной группы ацетил-КоА связ.с карбонильной группой оксалоацетата.2.Превращение цитрата в изоцитрат-Ф.Аконитаза.3.Окилслительное декарбоксилирование изоцитрата.Катал.ф.изоцитратдегидрогеназа.4.Окислительное декарбоксилир.aкетоглутората-с образованием в качестве конеч.продуктов сукцинил-КоА,СО2 и NADH+Н+.В рез-те образуется сукцинил-КоА.5.Превращение сукцинил КоА в сукцинат.Промеж.р-ей явл.фософорилир.молекулы фермента по 1 из гистоновых гистоновых остатков активного центра.6.Дегидрирование сукцината.Сукцинат превращается в фумат под действием сукцинатдегидрогеназы.7.Образование малата из фумарата.Проиисх. при уч.ф.фумаратгидразы.8.Дегидрирование малата.с образованием оксалоацетата.Р-ю катализирует NAD-завис.малатдегидрогеназа. цель-образование 12 молек.АТФ,
ТКАНЕВОЕ ДЫХАНИЕ
Окисление субстратов в процессе дых.можно представить как перенос е и р, т е целого атома Н+ от орг вещ-в на О2.Включ.много этапов, учавствует ряд промежут.переносщиков образующих цепь переноса е или дыхат цепь, котор локализуется в митохондриях.Митох.имеют внутр(избирательно прониц)и наруж(проницаема для молек с м=5000) мембрану.Комп-ты цепи переноса е расположены по внутр мембр митох.Н+ от первич. доноров вводится в дых цепь с участием НАД-зависимой и ФАД-завис дегидрогеназ.НАД-завис дегидрогеназа нах.в матриксе митох, а перенсят Н+ на НАД обазую НАД*Н2 . НАД*Н2 дегидрогеназа, которая предсавляет собой флавинмононуклеотид (ФМН) содержит фермент. Затем следует убихинон(CоQ),который принимая протоны и электроны превращается в убихинол (СоQH2).Затем в дых цепи пути е и протонов расходятся, перенос е осущ с помощью цитохромов, которые представляют собой гемопротеины(атом Fe в гемме цитохромов может менять валентность присоединяя или отдавая е).Цитохром дых.цепи обозначаются ВС1,С,А,А3.Электрон последоват.проходят через атомы Fe ВС1,затем поступ.на цитохром С, протоны при этом освобождаются в межмембранное пр-во.С QH2 передаются 2е, а цитохромы за 1 цикл переносят по 1 электрону.Комплекс 4: А, А3 действуют как цитохром С оксидаза.По мимо гема он содержит Сu, который участвует в переносе е меняя валентность этот комплекс переносит е с цитохрома С на О2. О2 поступ.в митох.из крови связывается с атомом Fe в геме цитохром А3 в форме молекулы О2.Затем каждый из атомов О2 последовательно присоединяет по 2е и 2 протона превращаясь в Н2О.Цитохром оксидаза имеет большее сродство к О2 чем Нв,т.е.клетки всасывают О2 из крови.Таким путем через дых.цепь Н+ пищ.вещ-в достигают конечного акцептора О2.ФАД-зависимые дегидрогиназы перносят Н+ сразу на СоQ.Комплексы 1,2,3 содержат негеминовое Fe (Fe-серные ценры) они тже участвуют в ереносе е, Fe в них ножет быть восстановленным Fe2+ или окисленным Fe3+ .
ОКИСЛИТ.ФОСФОРИЛИР.
Хемоаосматическая теория Митчелла:по его мнению энерния переноса е и р вдоль дых.цепи первоначальна сосредотачивается в виде протонного потенциала или электорох.градиента ионов Н создающего движение ч/з мембрану заряженных протонов.Диффузия р обратно сопряжена с фофсфорилированием,кот.осущ-ся АТФ систетаза.Дых.совершает асматическую работу, т.е концентрирует р в межмембранном пространстве митохондрий и электрическую разность потенциалов кот.исполь.АТФ синтетаза на синтез АТФ.Синтез одной мол АТФ из АДФ сопровождается проникновением 2 протонов из внешней среды внутрь митохондрий.Разность протонов выравнивается и происходит разрядка мембраны, исчезает электр потенциал.Мех-м образ.эл потенциала:окисление субстратов и фосфорилирование АДФ в митохондриях прочно сопряжены, скорость использования АТФ регулирует скорость потока электронов в цепи переносов электронов, АТФ не используется, поток электронов прекращается.Распад АТФ и образование из него АДФ увел.окис.суб-ов и поглощение О2. Завис-ть интенсивности дых.митох.от концентр.АДФ = дых.концентр.В рез-те его действия скорость синтеза АТФ соответствует потребностям клеток в энергии.Общее сод-ие АТФ в организме 30-50 гр, но каждая молек.АТФ живет меньше 1 мин.В расчете на каждый атом поглащенного О2 или на пару переносимых электронов от НАД*Н2 к О2, митохондрии образуют 3 молекулы АТФ.Отнош.кол-ва связанной Н3РО4 и кол-ву поглащенного О2 называют коэф.фосфол.Он равен меньше 3.Если первичной дегидрогеназой является ФАД, то в цепи переноса действуют только 2 пункта перекачки протонов и стех коэф меньше 2.А так как в среднем = 2,6 – 2,8. В митохондриях не всегда окисл.сопряено с фосфолорированием, такой путь окисления сульфатом назыв.нефосфорилиров.(свободным). Энергия идет на образование тепла.
ПЕРЕКИСНОЕ ОК.ЛИПИДОВ
Реакции пер.окисл.липидов явл.свободнорад.и постоянно происх.в орг.Свободнорад.окисл.наруш.стр-ре многих молекул.ПОЛ-цепные р-ии,обеспечиающие расширенное произв-во своб.радикалов,частиц,имеющих неспар.электр,котор.индуцир.дальнейшее распр.ПО.Р-ция протекает в несколько стадий(инициирование цепи, продолжение, разветвление и обрыв). Иници.цепной реакции начинается с того,что липидный слой мембран внедряется свободный радикал. Он вступает в хим. р-цию с полененасыщ жирными к-ми, входящими в состав биол.мембран.При этом образуются липидные радикалы. Они вступаят в р-цию с растворенными в среде молекулярным О2, при этом образуется новый свободный радикал липоперекиси.Он атакует одну из соседних молекул фосфолипидов с образованием гидроперикиси липида и новым радикалом чередование 2 последних реакций представляет собой цепную реакцию ПОЛ.ПОЛ ускоряется в присутствии небольшого кол-ва 2х валентного железа, в этом случае происходит разветвление цепей в рез-те взаймодействия железа с гидроперекисью липидов.В биол. мембранах цепи могут состоять из 10 и больших звеньев. Цепь обрывается в рез-те взаимод.свобод. радикалов с антиоксидантами,ионами Ме с переменной валент.или друг с др.Следствие ПОЛ:а)образ.белковые агрегаты хрусталика глаза-помутнениеб) иноктивация Са-АТФ-синтетаза-> Замедлению Са из кл и в кл -> увел концентр Са -> повреждение клв) продукты ПОЛ непосредственно увелич прониц.липидного слоя для Н и Са -> не синтезир АТФ-> уменьшение стабильности липидного слоя.Антиоксиданты водной фазы:1СОД2.каталаза3.глутотионпироксидаза4. комлексоны связывающие ионы Fe5 витамин С и РР6 мочевая к-та7 цируллоплазмин.Цепные реакции липидной фазы ведут свбодные радикалы L* и LOO* разветвленных цепей происходит при ваимодействии гидропироксидных липидов с Fe2+ следовательно все соеинения снижая концентр.перечисленных вещ-в, выполняют функцию антиоксидантов: фосфолипаза, глутотионпироксидаза, ловушки радикалов комплексоны, витамины Е и К, холестерин.Активация ПОЛ обнаруживается по накоплению первич.(гидропероксидазы коньюгирующие диены), или вторич(производные МДА, пентан),или по резкому снижению уровня липидных антиоксидантов.
МИКРОСОМАЛЬНОЕ ОКИСЛЕНИЕ
В мембран гладких энд оплазмацитов ретикулома а также в митох.мембран некоторых орг.есть окислит.с-ма,которая катализирует гидроксилированием большого числа разных субстратов.Эта окислит.с-ма состоит из2цепей окислен.НАДФи НАД зависимого,НАДФ зависимая монооксидазная цепь состоит из вос-ого НАДФ,флавопротеида с коферментом ФАД и цитохрома Р450. НАД Н зависим цепь окисления содержит флавопротеид и цитохром В5.Обе цепи могут обмениваться е при выделении эндоплаз.ретикулума из кл мембран распад-ся на части,каждая из которых образует замкнутый пузырёк-микросому.Окисление с участием цР450 обычно изучают используя пр-ты лизосом-микросом.окисление.цР450 катализирует образование гидроксильных гр.при синтезе желчных кислот,стероидных гормонов,при катаболизме ряда в-в и обмене чужерод соед.цР450,как и все цитохромы относится к гемопротеидам,а белковая часть представлен одной полипептидной цепью,М=50тыс.способен образовывать комплекс с СО2 –имеет максимальное поглащение при 450нм.окисление ксенобиотиков осуществл с различ скоростью извест индукции и ингибиторы микросомальных систем окисления.Скор.окисления тех или иных в-в может ограничев-ся конкуренц за фермент комплекс микросом фракции.Так одновременное назначение 2 конкурирующ.лек.приводит к тому,что удаление одного из них может замед-ся и это приведёт к накоплению его в организме.В др случ лек может индуцировать активацию сис-мы микросом оксидаз-ускорен устранение одновремен назначенных др пр-ов.Индукторы микросом можно использовать и как лек ср-ва при необходимости активировать процессы обезвреживания эндоген метаболитов. Помимо реакций детоксикац ксенобиотиков сис-ма микросом.окисл.может вызывать токсификацию исходно инертных в-в.
Цитохром Р450 – гемопротеин,содержит простетичесую группу – гем, и имеет участки связывания для О2 и субстрата (ксенобиотика). Молекулярный О2 в триплетном состоянии инертен и не способен взаимодействовать с орган соединениями. Чтобы сделать О2 реакционоспособным необходимо его превратить в синглетный, используя ферментные системы его восстановления (моноксигеназная система).
ПЕРВИЧ.СТР-РА ДНК и РНК
Каждый нукл.сос-ит из3 хим-и разл-ых компонента:1гетероциклическое азотистое состояниеПуриновые:А(аденозинмонофосфат-АМФ),Г(гуанозинмонофосфат-ГМФ). Пиримидиновые:Ц (цитидинмонофосфат-ЦМФ),Т(тимдинмонофосфат-ТМФ), У(уридинмонофосфат-УМФ)2.моносахарид (пентоза), кот представлена либо рибозой (в сост РНК),либо дезоксирибозой(в сост ДНК).Пентозу соед-ет с основанием N-гликозидная связь, обр-ая С1-атомом пентозы и N1-атомом пиримидина или N9-атомом пурина3остаток фосфорной к-ты. В завис-ти от числа увел:нуклеозидмонофосфаты (НМФ), нуклеозиддифосфаты (НДФ), нуклеозидтрифасфаты (НТФ).Нукл.к-ты по своему строению – линейные полимеры.Остов имеет одинаковое строение по всей длине мол и сост из чеедующихся групп – «пентоза-фосфат-пентоза-…»Первичная стр-ра ДНК – порядок чередования дезоксирибонуклеозидмонофосфатов (дНМФ) в полинуклеотидной цепи.Каждая фосфатная группа в полинукл-ой цепи за искл-ем фосфорного остатка на 5-конце мол участвует в обр-ии 2 эфирных связей с уч-ем 3- и 5- углеродных атомов 2 соседних дезоксирибоз, поэтму связь м-у мономерами обозначают 3,5-фосфодиэфирной.Первичная стр-ра РНК-порядок чередования рибонуклеозидмонофосфатов(НМФ) в полинукл цепи.Нукл связаны м-у собой 3,5-фосфодиэфирными связями.Концы цепей РНК неодинаковы:1) фосфодилированная ОН-гр 5-углеродного атома; 2)ОН-гр 3-углеродного атома рибозы. Гидроксильная гр у 2 углеродного атома рибозы делает мол РНК нестабильной.
СТРУКТУРА ДНК
Первич.стр-ра ДНК – порядок чередования дезоксирибонуклеозидмонофосфатов(дНМФ) в полинуклеотидной цепи.Каждая фосфатная группа в полинукл-ой цепи за искл-ем фосфорного остатка на 5-конце мол участвует в обр-ии2эфирных связей с уч-ем3- и5- углерод.атомов2соседних дезоксирибоз,поэтму связь м-у мономерами обозначают3,5-фосфодиэфирной.Вторичная стр-ра ДНК-(Уотсон и Крик).Мол ДНК имеет ф.спирали,обр-ую 2 полинукл-ми цепями, закруч-ми относит-но др др и вокруг общей оси.Спираль правозакрюченная, полинукл-ые цепи в ней явл-ся антипаралл-ми => на каждом из концов мол ДНК расположена 5-конец одной цепи и 3-конец др цепи.Все основания цепей ДНК расп-ны внутри двойной спирали, а пентоофосфатный остов-снаружи.Полинукл-ые цепи удерж-ся относит-но др др за счет водородных связей м-у комплимент-ми пуриновыми и пиримидиновыми азот-ми основаниями А-Т, Г-Ц.Прав.Чаргаффа:число пур.оснований(А+Г)=числу пиримидиновых осн(Т+Ц). Комплемент-ые осн.уложены в стопку в сердцевине спирали.М/у осн-ми 2цепочной мол.возникают гидрофобные взаи-ия, стабилизирующие двойную спираль. Такая стр-ра сключает контакт азотистых остатков с водой, но сопка оснований не м/б абсолютно вертикальной. Третичная стр-ра ДНК-каждая мол ДНК упакована в отд хромосому.В диплоидных кл чел-ка содер-ся 46.
СТРУКТУРА РНК
Первич.стр-ра РНК- порядок чередования рибонуклеозидмонофосфатов (НМФ) в полинуклиотидой цепи.Нуклеот.связаны м/у собой 3,5-фосфодиэфирными связями.Концы цепей РНК неодинаковы: 1)фосфодилированная ОН-гр 5-углеродного атома;2) ОН-гр 3-углеродного атома рибозы. Гидроксильная группа у 2’-углеродного атома рибозы делает молекулу РНК нестабильной.Вторичная стр-ра РНК-молекула построена из1полинуклиотидной цепи.Отдельнык участки цепи РНК образуют спирализованные петли, за счет водородныхсвязей м/у комплиментарными азотист основаниями. Участки цепи РНК в таких спиральных структурах антипаралельны, но не всегда полностью комплиментарны, в них встречаются неспаренные нуклеотидные остатки или даже 1 цепочечные петли, не висавшиеся в двойную спираль.Наличие спиральных уч-ков характерно д/всех типов РНК.Третичная стр-р-возникает путем взаимод.спирализ элементов вторичной стр-ры.Третич.стр-ра РНК стабилизирована ионами двухвалентным Ме.Типы РНК:тРНК-универсальная модель «клеверного листа». В каждой молекуле тРНК есть участки цепи, не участвующие в образовании водородных связей м/у нуклеотидными остатками.Участок ответств.за связывание с аминок-той на 3-конце молекулы и антикодон- специфич.треплет нуклеотидов взаимод. комплиментарно с кадоном мРНК.мРНК-первичная стр-ра всех мРНК имеет одинаковое строение 5’- и 3’-концов. На 5-конце – модифицированный нуклеотид 7-метилгуанозин5-трифосфат (кэп). Несколько десятков нуклеотд отделяют кэп о инициирующего кодона, обычно это триплет АУГ. За кодирующим участком следует один из терминирующих каднов УГА, УУА, УАГ.На 3-конце большинства мРНК присутствует последовательность нуклеотидов из 100-200 аценозинмонофосфатных остатков.рРНК-имеют многочисленные спирализованные участки. рРНК содержат несколько модифицированных нуклеотидов, чаще всего это метилированные производные азотистых оснований или рибозы.рРНК образует комлексы с белками=рибосомы.Каждая рибосома состоит из 2 субед.–малой и большой. Субед.рибосом имеют разный набор РНК, кол-во и структуру белка.
ПЕРЕВАРИВАНИЕ НУКЛЕОТИДОВ
Пищевые нуклеопротеины,попадая в орг.че-ка,в желудке отщепляют белковый компанент и денатурируют под действием НСIжел.сока.Далее полинуклеотид.часть этих молек.гидролизуется в кишеч.до мононуклеотидов.В ращепл.нуклеин.к-т приним.участие ДНК-азы и РНК-азы панкреатич.сока,которые гидролизуют макромолекулы до олигонуклеотидов.Последние под действием фосфодиэстераз панкреатич.железы расщепл.до смеси 3¢ и5¢мононуклеотидов. Нуклеотидазы и неспечиффические фосфазыг идролитически отщепляют фосфатный остаток нуклеотидов и превр.их в нуклеозиды,которые либо всас.клет.тонкого кишеч,либо расщепляются с образ.рибозо- или дезоксирибозо-1-фосфата ,пуриновых и пиримидинов.основ.Пищевые пурины и пиримидины не являются незаменимыми пищевыми факторами.В энтероцитах обнаружина высокая активность ксантиноксидазы-фермента,который большую часть пуринов,пост.в клеткипревращают в мочевую к-ты, удал.с мочой.Пиримидиновые основания,не успевшие поступить в энтероциты,под действием микрофлоры кишечникарасщепл.до NН3,СО2,аланина,аминоизобутирата.
БИОСИНТЕЗ НУКЛЕОТИДОВ
В отличае от синтеза пуринов, где формирование гетероциклического основания осущ.на остатке рибозо-5-фосфата,пиримидиновое кольцо синтезируется из простых предшеств: глутамина,СО2,аспарагиновой к-ты и затем связывается с рибозо-5-фосфатом.Процесс протекает в цитозоле клеток.У млекопитающ.ключевой регуляторной реакцией в синтезе пиримидиновых нуклеот.является синтез карбамоилфосфата из глутамина,СО2и АТФ.Карбомоилфосфат является продуктом полифункционального фермента,котор.содерж.каталитич.центры аспараттранскарбамоилазы и дигидрооротазы.Этот фермент-КАД-фермент.Отщепляясь от КАД-фермента, дигидрооротат подвергается дегидрированию NADзавис. дигидрооротатдегидрогеназой и превращается в свободное пиримидиновое основание-оротовую к-ту.В цитозоле оротат станов.субстратом бифункциональ.фермента-УМФ-синтазы. Первоначально фосфорибозильный остаток переносится на оротат и образуется нуклеотид-оротидин-5-монофосфат,декарбоксилирование которого дает уридин-5-монофосфат(УМФ).УМФ под действием специф.нуклеозидмонофофат и нуклеозиддифосфат киназ превращается в УДФ и УТФ. Регуляция синтеза:полифункц.КАД-фермент.
ИСПОЛЬЗ. ОЗОТ.ОСНОВАНИЙ
Резервный путь синтеза пиримидиновых нуклеотидов-использование пиримидиновых оснований и нуклеозодов в реакц.реутилизации препят.катабол.этих соединений до конеч.продуктов с расщепл.пиримидин.кольца.В ресинтезе пиримидинов учавствует некоторые ферменты катаболизма нуклеотидов.Так,уридинфосфорилаза в обратимой реакции может рибозилироватьурацил с образованием уридина.Превращение нуклеозидов в нуклеотиды ктализирует уридин-цитидинкиназа.Резервный путь синтеза дезоксирибонуклеот:В быстродел.клетках наряду с синтезом дезоксинуклеот.с помощью рибонуклеотидредуктазного комплекса и тимидолатсинтазы активируются р-ии, обеспечив.повтор.испльзование Тимина и дезоксицитидина в реакциях, катализпр.ферментом «запасных»путей и обратимых реакций катаболизма.
Нарушение обмена пуриновых нуклеотидов-1.Подагра-когда в плазме крови концентрация мочевой к-ты превышает норму то возникает гиперурикемия,в следствии чего развивается подагар-забол,при котором крист.мочевой к-ты и ураты откл.в суст.хрящах.Общий фонд сывор.уратов в норме у жен-0.6г,муж-1.2г.При подагре кол-во уратов возр.до 2-4г. 2.Синд.Леша-Нихена-тяж.форма гиперурикемии.Прич.которой явл.избыточная экскреция пуринов с мочой.Болезнь вызвана полным отсутствием активности гипоксантин-гуанинфосфорибозилтрансферазы и сопровожд. гиперурикем. с сод.мочев.к-ты-9-12мг,что превышает нирмальной раствор.уратовпри нормаль.pHплазмы.
ПОВРЕЖДЕНИЕ ДНК
Процесс,позвол.живым орг. восстанавл.повреждения,возникающ.в ДНК,назыв.репарацией.Все репар.ме-мы основаны на том,что ДНК-двухцепочная молекула.Процесс репарации происх.в неск.этапов.На1этапе выявл.нарушения комплемент.цепей ДНК.В ходе 2этапа некомплементарный нуклеотид устраняется, на 3и4этапах идет восстановление целостности цепи по принципу комплементарности.Очень редко происх.повреждения,затрагивающие обе цепи ДНК.Спонтанные поврежд:1.Ошибки репликации.2.депуринизация.ДНК каждой клетки человека за сутки теряет 5000 пуриновых остатков вследствии разрыва N-гликозидной связи м/у пурином и дезоксирибозой.На месте этих оснований образ.участок,лишенный азот.оснований,наз.АП-сайтом.Этот тип поврежд.устраняет ДНК-инсертаза.3.Дезаминирование.Р-ии дезаминирования цитозина и превращения в урацил,аденина в гипоксантин,гуанина в ксантин.Исправление этих ошибок происх.в 5 этапов.Приним.участие ДНК-N-гликозидаза,АП-эндонуклеаза,АП-экзонуклеаза,ДНК-полимераза.
РОЛЬ ДНК
Перенос генетической информации-процесс непрерывный. Такое направление переноса генетич. информации через РНК к белку = центральным постулатом или центральной догмой молекулярной биолоии (Крик).Согласно ему не может быть переноса информации от белка к РНК, но допускается перенос от РНК к ДНК.Все виды передачи ген инф основаны на матричном мех-ме.При репликации матрицей служит одна из цепей ДНК. При транскрипции участок ДНК- прямая или мРНК-обратная. А при трансляции матричная РНК.Матрицей может быть только нукленовая к-та.Точность копирования соответствующей нуклеиновой матрицы обеспечивает правило комплиментарности азотистых оснований нуклеотидов.Согласно которым происходит спаривание А с Т или с У в РНК, и Г с Ц. благодаря этому порядок чередования нуклеотидов, в каждой новой полинуклеотидной цепи комплементарен матрице. Основу хромосом составляет 1 непрерывная 2-цепочечная молекула ДНК.Этапы трансляции:1) инициация- это раскручивание ДНК2) элонгация- синтез РНК на кодирующей цепочке3) терминация – нонсенс кадоны УАА, УАГ.
ГНИЕНИЕ БЕЛКОВ
В киш.созд-ся оптимальные усл д/обр-ия ядовитых продуктов распада а/к-т(фенол, крезол, скатол), а также нетоксичных соед(спиртов, аминов, жирных к-т).Диаминокислоты,орнитин и лизин,подверг-ся проц.декарбоксилирования с обр-ем протеиногенных аминов. Оба амина легко всас-ся в кр и выделяются с мочей.Обезвреж-ся уже в кл слизистой оболочки киш.по влиянием специфической диаминооксидаза.Из ароматических а/к-т фенилаланила, тирозина и триптофана при декарбоксилировании обр-ся соотв-щие биогенные амины:фенилэтиламин, парагидроксифенилэтиламин (триптамин)и индокилэтиламин(триптамин).Помимо этого проц. микробные ф-ты киш-ка выз-ют постеп-ое разрушение боковых цепей циклич-их а/к-т (тирозина и триптофана),с обр-ем яд.прод-ов обмена.После всас-ия эти продукты ч-з воротную вену попадают в печень,где они подверг-ся обезвреживанию путем хим-ого связ-ия с серной и глюкуроновой к-той с обр.нетоксичных к-т,кот выд-ся с мочей.В печени сод-ся специфич-ие ф-ты – арилсульфатрансфераза и ЦДФ-глюкуронилтрансфераза,св-щие соотв-но перенос остатка серной к-ты из ее связ-ой ф.– 3 – фосфоаденозин – 5 – фосфосульфата (ФАФС) и остатка глюкуроновой к-ты также из ее связ-ой ф-уридиндифафосфаглюкуроновой к-ты (УДФГК) на любой из указ-ых выше Р.Источниками ФАФС явл-ся промежуточные продукты обмена уриновых нуклеотидов и углеводов; не исключено возможное уч-ие р-5-ф, кот-ый обр-ся в проц пентозо-фосфатного пути ок-ия глюкозы. Предшеств-ми УДФГК в орг-ме явл-ся метаболиты глюкозы и УТФ. Индол (как и скатол) предварит-но подверг-ся ок-ию в индоксил (соотв-но скатоксил), кот-ый взаим-ет непоср-но с ф-ной р-ции с ФАФС. По кол-ву индикана в моче у чел-ка судят о скорости проц-ос гниения б в киш и о функц-ом сост печени.
ОБМЕН АМИНОКИСЛОТ
Наибольшее количество свободных аминокислот поступает из мышц и кишечника, причем до 50% составляет глутамин и аланин.Основное кол-во глутамина поставляют в кровь мышцы и мозг. Почки – основной источник серина и аланина. Головной мозг способен поглощать и окислять большие кол-ва аминокислот с разветвленной боковой цепью. Некоторые аминокислоты и их производные могут подвергаться декарбоксилированию–отщепление альфа-карбоксильной группы.Прод.реакции являются СО2 и амины, которые оказывают выраженное биологическое действие на организм (биогенные амины). Амины часто являются биологически активными веществами.Они вып.ф-ии нейромедиаторов (серотони, дофамин), гормонов(норадренали, адренали),регуляторных факторов регуляторного действия (карнозин, гистамин).Для осущ-я биологической функции в нервных клетках требуется определенная концентрация биогенных аминов. Инактивация биогенных аминов происходит двумя путями:1.Метилированием с участием S-аденазилматионином под действием метилтрансфераз. Т.о. могут инактивироваться различные биогенные амины, но чаще всего происходит инактивация гистамина и адреналина. 2.Окислением ферментами моноаминооксидазами с коферментом ФАД – таким путем чаще происходит инактивация норадреналина и серотонина.
ОБМЕН АМИНОКИСЛОТ
Наибольшее количество своб.ам-от поступает из мышц и киш, причем до 50% составляет глу и ала.Основное кол-во глу поставляют в кровь мышцы и мозг.Почки – основной источник сер и ала. Головной мозг способен поглощать и окислять большие кол-ва ам-от с разветвленной боковой цепью. Дезаминирование аминокислот – это реакция отщепления альфа-аминогруппы от ам-ты, в результате чего образуется соответствующая альфа-кетокислота(безазотистый остаток)и выделяется молек.аммиака.Сущ.несколько способов дезаминирования:окислительно,непрямое,неокислительное,внутримолекулярное.Окислительное дезаминирование наиболее активно идет на примере глут к-ты.Реакция идет в 2 этапа.В начале идет фермент.дегидрирование глутамата образования альфа-эмино глутарата, затем – неферментативное гидролитическое отщепление иминогруппы в виде аммиака, в результате чего образуется альфа-кетоглутарат.Окис.дезамин.глутамата – обратимая реакция и при повышении концентр.аммиака в клетке может протекать в обратном направлении как восстановительное аминирование альфа-кетоглутарата.Непрямое дезаминирование – основной способ дезаминирования большинства а-от.Обе стадии непрямого дезаминирования обратимы, что обеспечивает как катаболизм аминокислот, так и возможность образования практически любой аминокислоты из соответствующей альфа-кетакислоты. Р-ии трансаминирования играют большую роль в обмене аминокислот. Поскольку этот процесс обратим, ферменты трансаминазы функционируют как в процессах катабализма, так и биосинтеза аминокислот.Трансаминазы классический пример ферментов, катализирующих реакции, протекающие по механизму типа пинг-понг В таких реакциях первый продукт должен уйти из активного центра фермента до того, как 2-ой субстрат сможет к нему присоединиться. В норме в крови активность трансаминаз очень мала. При повреждение клеток соответствующего органа ферменты приходят в кровь, где активность их резко повышается. Аспартатаминотрансфераза (АСТ) и аланинаминотрансфераза (АЛТ) наиболее активны в клетках печени, сердца и, в меньшей степени скелетных мышц, их используют для диагностики болезни этих органов. Соотношение активностей АСТ/АЛТ называют коэффициент де Ритиса (норм 1,33). при инфаркте миокарда этот коэффициент резко возрастает, а при гепатитах увеличивается.