Синтез пиримидиновых мононуклеотидов.
образуется циклическая структура пиримидинового азотистого основания,затем присоединяется рибозо-фосфат.
Первая реакция синтеза пиримидиновых монуклеотидов приводит к образованию карбамоилфосфата.Одна из молекул АТФ является донором фосфата.Оротовая кислота – первое азотистое основание на пути синтеза пиримидинов – общий предшественник остальных пиримидинов.У человека все реакции образования оротата катализирует один фермент, в составе которого находятся три активных центра. Оротовая кислота затем превращается в оротидинмонофосфат.декарбоксилируется,образуется УМФ.Обе эти реакции катализирует один фермент с двумя активными центрами.Другие пиримидиновые нуклеотиды можно рассматривать как производные УМФ.Для ЦМФ источником NH2-группы является амидная группировка глутамина.Ферменты обмена пиримидиновых нуклеотидов способны распознавать в субстрате не только азотистое основание,но и количество остатков фосфорной кислоты.Субстратами для синтеза РНК являются АТФ, ГТФ, ЦТФ, УТФ-рибонуклеотиды,а для синтеза ДНК – нуклеотиды,содержащие дезоксирибозу - (дезоксирибонуклеотиды). Дезоксирибоза – продукт восстановления рибозы.Дезоксирибонуклеотиды образуются из рибонуклеотидов под действием фермента НДФ-редуктазы.Источником водорода является фермент НДФ-редуктаза,содержащий две SH-группы.Регенерация восстановленной формы НДФ-редуктазы происходит с помощью цепи реакций донором водорода белок – тиоредоксин, получает два атома водорода от трипептида глутатиона,переходящего при этом в окисленную форму.Последующее восстановление окисленного
глутатиона с помощью фермента глутатионредуктазы, использующей для этого НАДФ.Н2
56.распад пуриновых нуклеозидов. Образовавшиеся при гидролизе пуриновые мононуклеозиды – аденозин и гуанозин подвергаются ферментативному распаду в организме чел-ка вплоть до образования конечного продукта – мочевой к-ты, которая выводится с мочой из организма. Нач с 5 конца аденозин-ионозин-гипоксантин,дерибоза—ксантин-моч.к-та
Начальные этапы р-и распада пиримидиновых нуклеотидов катализируются специфическими ф-ми; конечными продуктами р-и является СО2,NH3, мочевина,бета-аланин и бетааминоизомаслянная к-та. Гидролитический путь распада пиримидинов главным путем образования бета-аланина,который может служить источником для синтеза ансерина,корновина и коэнзима. Цитозин-амиак,-СО2,аланин-NH3
57.Нуклеиновые кислоты встречаются в организме не в свободном виде, а в составе нуклеопротеинов
Молекулы нуклеиновых кислот заряжены отрицательно. Белковые компоненты нуклеопротеинов - положительно, потому что в них много аргинина и лизина. Связи между нуклеиновыми кислотами и белками - ионные.
Нуклеиновые кислоты - гетерополимеры, их мономерами являются мононуклеотиды. Мононуклеотид состоит из азотистого основания+рибоза у РНК (или дезоксирибоза у ДНК) - вместе они составляют нуклеозид,и остатка фосфорной кислоты.
БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ.
1.ДНК:хранение генетической информации.
2.РНК:а)хранение генетической информации у некоторых вирусов;б)реализация генетической информации:и-РНК(м-РНК)- информационная,т-РНК,р-РНК в)некоторые молекулы РНК способны катализировать реакции гидролиза 3’,5’-фосфодиэфирной связи в самой молекуле РНК. Такие РНК называют рибозимами.
58. Синтез ДНК называется репликацией. Направление фосфодиэфирных связей одной из синтезируемых полинуклеотидных цепейДНК совпадает с направлением синтеза (5'--->3'), поэтому она синтезируется непрерывно и сразу целиком. А у другой - не совпадает (3'--->5'). Поэтому она синтезируется частями.для синтеза каждого фрагмента нужна "затравка"- праймер. Праймер - это кусочек цепи РНК. Синтез праймеров катализируют специальные ферменты - праймазы(это один из вариантов РНК-полимераз).Синтез РНК происходит на определенных участках молекулы ДНК и называется транскрипцией. В цепи ДНК существуют специальные участки:промоторы,которые указывают на начало транскрипции и терминаторы,указывающие на конец транскрипции.При транскрипции образуется высокомолекулярный предшественник РНК - первичный транскрипт.Затем здесь же,в ядре клетки,идет постсинтетическая модификация РНК.Этот процесс катализируют ферменты эндонуклеазы- из первичного транскрипта вырезаются интроны.Оставшиеся экзоны сшиваются РНК-лигазами.Далее к 5'-концу молекулы РНК присоединяется 7-метил-ГТФ- этот процесс называется "кэпирование". К 3'-концу присоединяется полиадениловый "хвост" (полиАМФ) - реакцию катализирует полиаденилатполимераза.Особенностью посттранскрипционной модификации рибосомальной РНК метилирование азотистых оснований.При синтезе транспортной РНК к концу каждой молекулы присоединяется последовательность из трех мононуклеотидов:ЦМФ-ЦМФ-АМФ (ЦЦА). последовательность необходима для присоединения аминокислоты к т-РНК.СИНТЕЗ МОНОНУКЛЕОТИДОВДля синтеза нуклеотидов требуется активная форма рибозо-фосфата - фосфорибозилпирофосфат Особенностью синтеза пуриновых нуклеотидов структура пуринового азотистого основания постепенно достраивается на рибозофосфате.
При синтезе пиримидиновых мононуклеотидов сначала образуется циклическа структура азотистого основания,затем в готовом виде присоединяется к рибозофосфату.Тломера-концевая ст-ра хр,многокр.повтор.послед-ти ДНК и Б.Теломераза-фермент.обесп-й восст-у недорепл-х 5-концов.
62.Транскрипция – пр-сс биосинтеза всех видов РНК на матрице ДНК, который протекает в ядре. Определенный уч-к молекулы ДНК деспирализируется,водородные связи м-у цепочками разрушаются под действием ф-ов. На одной цепи ДНК,как на матрице,по принципу комплементарности из нуклеотидов синтезируется РНК-копия.В зависимости от участка ДНК синтезируются р-, т- и и-РНК.
Ц-А-Г-Т-Г-А
УЧАСТОК ДНК
Г-Т-Ц-А-Ц-Т
Ц-А-Г-У-Г-А УЧАСТОК МОЛЕКУЛЫ и-РНК. После синтеза и-РНК она выходит из ядра и направляется в цитоплазму к месту синтеза белка на рибосомах.
63.Генетический код. А.К. последовательность в молекуле белка зашифрована в виде нуклеотидной последовательности в молекуле ДНК и наз-ся ген-им кодом. Уч-к ДНК, ответственный за синтез одного белка наз-ся геном. Хар-ка генетического кода.Триплетность:каждой а.к. соответствует сочетание только трех нуклеотидов.Всего таких сочетаний 64.Из них 61 код смысловой,т.е. соответствует 20 а.к.,а три кода бессмысленные – стоп-коды,которые не соответствуют а.к.,а заполняют промежутки м-у генами.
Однозначность – каждый триплет соответствует только одной а.к..Код вырожденкаждая а.к. имеет больше чем один код. у а.к. глицин – 4 кода: ЦЦА, ЦЦГ, ЦЦТ, ЦЦЦ, чаще у а.к. из 2-3.Универсальность – все живые организмы имеют один и тот же генетический код а.к..Неприрывность – м-у кодами нет промежутков.Неперекрываемость – конечный нуклеотид одного кода не может служить началом другого.
64. Трансляция – процесс синтеза полипептидных цепей,осуществляемый на рибосомах,где и-РНКпосредником в передачи ген-ой инф-и о первичной структуре белка.Биосинтез белка состоит из ряда р-й.Активирование и кодирование а.к..т-РНК имеет вид клеверного листа,в центральном располагается триплетный антикодон,соответствующий коду определенной а.к. и кадону на и-РНК.Каждая а.к.соединяется с соответствующей т-РНК за счет энергии АТФ. образуется комплекс т-РНК-а.к.,который поступает на рибосомы.Образование комплекса и-РНК-рибосома,и-РНК соединяется в цитоплазме с рибосомой на гр. ЭПС.Сборка полипептидной цепи.Т-РНК с а.к. по принципу комплементарности антикодона с кодоном соединяется с и-РНК и входит в рибосому.В пептидном центре рибосомы м-у двумя а.к. образуется пептидная связь, а освободившаяся т-РНК покидает рибосому.При этом и-РНК каждый раз продвигается на один триплет, внося новую т-РНК – а.к. и вынося новую освободившуюся т-РНК.Весь пр-сс обеспечивается энергией АТФ. одна и-РНК может соединятся с несколькими рибосомами,образуя полисому, идет обновременно синтез многих молекул одного белка.Синтез заканчивается,когда на и-РНК начинаются бессмысленные кодоны(не соответствуют а.к., а заполняют промежутки м-у генами).Рибосомы отделяются от и-РНК,с них снимаются полипептидные цепи.Т.к. весь синтез протикает на гЭПС, образовавшиеся полипептидные цепи поступают в канальца ЭПС, где приобретают окончательную стр-у и превращаются в молекулы белка. Все р-и синтеза катализируются спец.ф-ми при участии АТФ. Скорость синтеза очень велика и зависит от длины полипептида.Например,в рибосоме киш. Палочки белок из 300 а.к. синтезируется 15-20с Суммарные р-и биосинтеза белка.ДНК (транскрипция в ядре) ---- и-РНК
Кодирование, активирование – т-РНК(под действием АТФ в цитоплазме)---- т-РНК-а.к..
иРНК+рибосомы (трансляция на гЭПС) --- белок.
т-РНК-а.к. Действие лек.преп.как ингиб-в:основ.на модифик.матриц(антибиотики) реплек:АБ,взаимод.с ДНК.наруш ее метр-ю ф-ю-подовл репл и транскр-противоопух.преп.;алкилмр-е агенты,инг-ры ДНК-гиразы Инг траскр,трансл-и:блок синтез РНК и Б,инг РНК-полимеразу
В И Т А М И Н Ы
Витамины - это низкомолекулярные органические вещества разнообразного строения.1.абсолютно необходимы организму и в очень небольших количествах.2. не синтезируются в организме и должны поступать извне или синтезироваться микрофлорой кишечника.играют одинаковую роль во всех формах жизни,АВИТАМИНОЗ - это заболевание, которое развивается при полном отсутствии того или иного витамина в организме.В настоящее время авитаминозы обычно не встречаются,а бывают ГИПОВИТАМИНОЗЫ при недостатке витамина в организме.
КЛАССИФИКАЦИЯ ВИТАМИНОВ
1.Водорастворимые витамины. К этой группе относят витамины С, Р, В1, В2, В3, ВC, В6, В12, РР, Н.
2.Жирорастворимые витамины: А, Д, Е, К.
ПРИЧИНЫ РАЗВИТИЯ ГИПО- И АВИТАМИНОЗОВ Все причины можно разделить на внешние и внутренние.ВНЕШНИЕ гиповитаминозов
1.Недостаточное содержание витамина в пище(при неправильной обработке пищи, при неправильном хранении пищевых продуктов)2.Состав рациона питания(отсутствие в рационе овощей и фруктов)3.Не учитывается потребность в том или ином витамине.при белковой диете возрастает потребность в витамине“РР”(при обычном питании он может частично синтезироваться из триптофана). Если человек потребляет много белковой пищи,то может увеличиться потребность в витамине“В6“и снизиться потребность в витамине РР. 4.Социальные причины:урбанизация населения, питание исключительно высокоочищенной и консервированной пищей; наличие антивитаминов в пище.Социальные причины развития авитаминозов существуют в мире.в отдаленных районах Севера, в рационе людей мало овощей и фруктов.,в пищу потребляется много консервированных и рафинированнных продуктов.В крупных городах люди недостаточно обеспечены солнечным светом - поэтому может быть гиповитаминозД.
ВНУТРЕННИЕ причины гиповитаминозов
1.Физиологическая повышенная потребность в витаминах,в период беременности,при тяжелом физическом труде.2.Длительные тяжелые инфекционные заболеванияа период выздоровления;
3.Нарушение всасывания витаминов при некоторых заболеваниях ЖКТ,при желчнокаменной болезни нарушается всасывание жирорастворимых витаминов; 4.Дисбактериоз кишечника.некоторые витамины синтезируются полностью микрофлорой кишечника(это витамины В3, Вc, В6, Н, В12 и К);
5.Генетические дефекты некоторых ферментативных систем.витамин Д-рахит развивается у детей при недостатке ферментов,участвующих в образовании активной формы витамина Д
68.ВИТАМИН B1(тиамин)Производное вит.В1 (ТПФ)кофермент пируватдегидрогеназного комплекса(фермента пируваткарбоксилазы),альфа-кетоглутаратдегидрогеназного комплекса и фермента транскетолазы входит в состав кофермента транскетолаз - ферментов неокислительного этапа ГМФ-пути.При недостаточности вит.В1болезнь"бери-бери",стран Востока,основным продуктом питания служит очищенный рис и кукуруза. характерна мышечнаяслабость,нарушение моторики кишечника,потеря аппетита, истощение, периферический неврит,спутанность сознания, нарушения сердечно-сосудистой системы.повышается содержание пирувата в крови.Пищевые источники витамина В1 - ржаной хлеб.кукурузе,рисе,пшеничном хлебе.Суточная потребность2-3 мг/сутки.В реак окис-го днкарб пирувата в ЦТК,синтез ацктилхолина. Недост:наруш.аэр-го окисления.юув пвт,лактат в крови,полиневр.
69. ВИТАМИН В2 (рибофлавин)
Витамин В2 входит в состав флавинмононуклеотида и (ФАД) - простетических групп флавиновых ферментов.Его биологическая функция в организме - участие в окислительно-восстановительных реакциях в составе флавопротеидов
Недостаточность встречается в России.бывает у людей, которые не употребляют черный ржаной хлеб.Проявление гиповитаминоза: ангулярные дерматиты в углах рта (“заеда”),глаз. сопровождается (воспаление роговицы).В очень тяжелых случаях бывает анемия.сочетаются сочетанные гиповитаминозы витаминов "В2" и "РР",так как эти витамины содержатся в одних и тех же продуктах.
Пищевые источники: ржаной хлеб, молоко,печень,яйца,овощи желтого цвета,дрожжи.Суточная потребность:2-4 мг/сутки.
70.ПАНТОТЕНОВАЯ КИСЛОТА (витамин В3)
Молекула пантотеновой кислоты состоит из бета-аланина и2,4-дигидрокси-диметил-масляной кислоты. входит в состав HS-KoA (кофермента ацилирования).
Строение КоА: а)тиоэтиламин б)пантотеновая кислота в)3-фосфоаденозин-5-дифосфат.
HSКоА - кофермент ацилирования входит в состав ферментов,которые катализируют перенос ацильных остатков.В3 участвует в бета-окислении жирных кислот, окислительном декарбоксилировании альфа-кетокислот,биосинтезе нейтрального жира,липоидов,стероидов,гема, ацетилхолина.
При недостатке пантотеновой кислоты при дисбактериозе у человека развиваются дерматиты, в тяжелых случаях - изменения со стороны желез внутренней секреции,надпочечников. Также наблюдается депигментация волос,истощение
Пищевые источники: яичный желток, печень, дрожжи, мясо, молоко.
Суточная потребность: 10мг/сут.