Окислительное дезаминирование

Окислительное дезаминирование – это ферментативный процесс отщепления NН₂ – группы от аминокислоты после предварительного окисления аминокислоты. В окислительном дезаминировании участвуют ферменты:

· L - аминокислотоксидазы – флавиновые кислоты, имеющие ФМН в качестве ко-ферментов. Эти ферменты в тканях малоактивны, поскольку их оптимум рН = 10;

· D - аминокислотоксидазы – флавиновые ферменты, использующие ФАД в качестве коферментов;

· глютаматдегидрогеназа – НАД (НАДФ) - зависимый аллостерический, олигомерный фермент. Он обладает высокой активностью в процессе окислительного дезаминирования глютаминовой кислоты;

· глициноксидаза.

IV.

Окислительное дезаминирование глютаминовой кислоты приведено в качестве примера.

Биологическое значение реакций окислительного дезаминирования состоит в том, что эта реакция позволяет аминокислотам освобождаться от аминогруппы и, переходя в альфа - кетокислоту, включатся в цикл Кребса.

Непрямое дезаминирование

В тканях для большинства аминокислот реакции трансаминирования и окислительного дезаминирования тесно друг с другом связаны, Сочетание их получило название непрямого дезаминирования. Так как возможности окислительного дезаминирования большинства аминокислот очень малы, вначале они вступает в реакцию трансаминирования с α - кетоглютаровой кислотой. Образовавшаяся при этом глютаминовая кислота в дальнейшем активно подвергается окислительному дезаминированию под действием глютаматдегидрогеназы – высоко активного митохондриального фермента.

Около трети аминокислот включается в непрямое дезаминирование.

Другие виды дезаминирования:

Внутримолекулярное дезаминирование

В процесс внутримолекулярного дезаминирования вступают аминокислоты гистидин, серин, треонин, цистеин. Например, из гистидина происходит выделение NН₃ за счёт внутримолекулярной перестройки с образованием уроканиновой кислоты:

Серин в результате внутримолекулярного дезаминирования переходит в пировиноградную кислоту

Биосинтез ДНК

Возможны 2 пути биосинтеза ДНК в организме: репликация, репарация.

Репликация- самовоспроизведение молекулы ДНК с целью передачи генетической информации. В репликации ДНК участвует сложный репликационный комплекс, который включает в себя:

13. нуклеотиды в виде трифосфатов (АТФ, ГТФ, ТТФ, ЦТФ). Они являются одновременно и структурным материалом и источником энергии;

14. ДНК-матрица – программа, по которой будет синтезироваться ДНК;

15. праймер (затравка) - короткая молекула РНК, к которой присоединяется первый нуклеотид ДНК;

16. ферменты:

1. ДНК-полимеразы соединяют нуклеотиды в полинуклеотидную цепь;

2. ДНК-рестриктазы разрывают полинуклеатидную цепь ДНК;

3. ДНК-лигазы соединяют фрагменты ДНК;

4. хеликазы раскручивают молекулу ДНК;

5. топоизомеразы осуществляют кратковременные разрывы ДНК в процессе синтеза и контролируют конформацию вновь синтезированной ДНК;

6. праймазы – осуществляют синтез затравки.

17. белковые факторы;

18. ионы металлов.

Репликация ДНК происходит в S-фазу клеточного цикла. Важную роль в чередовании циклов выполняют белки - циклины.

Сущность репликации сводится к соединению нуклеотидов в комплементарную антипараллельную дочернюю цепь ДНК. В репликации выделяют 3 стадии: инициация (начало синтеза), элонгация (удлинение цепи), терминация (окончание синтеза).

Матрицей для синтеза ДНК являются обе полинуклеотидные цепи материнской ДНК. Репликация начинается в нескольких участках материнской ДНК (точки репликации, точки Ориджины). В них происходит частичный разрыв водородных связей с формированием репликационных утолщений (узелков). В последующем, при участии ферментов ДНК-рестриктаз происходит разрезание молекулы ДНК. Под действием ферментов хеликаз возникает расплетание (раскручивание) двух цепей, и при участии топоизомераз формируется репликационная вилка, в которой одна цепь имеет направление 5→3, а вторая 3→5. Затем на каждой из цепей синтезируются дочерние нити ДНК по принципу комплементарности. Поскольку ДНК- полимераза замыкает связь только в направлении 5’→3’, то на одной цепи ДНК происходит синтез непрерывной (лидирующей) нити ДНК в направлении 5→3. При синтезе лидирующей цепи праймазы синтезируют праймер, затем ДНК- полимераза присоединяет к праймеру первый ДНК-овый нуклеотид и по принципу комплементарности происходит удлинение молекулы ДНК. На второй материнской нити ДНК синхронно синтезируется отстающая нить ДНК, которая синтезируется в виде небольших фрагментов в направлении 5→3. В последующем эти фрагменты (фрагменты Оказаки) соединяются между собой ДНК-лигазами. Праймеры при этом расщепляются.

Таким образом, биосинтез ДНК проходит по полуконсервативному типу, при котором в новой ДНК одна цепь материнская, а другая - дочерняя.

Репарация ДНК происходит при появлении в её молекуле повреждений, искажений. При репарации вначале распознаётся место повреждения, затем ферменты рестриктазы вырезают дефектный участок, ДНК-полимеразы по принципу комплементарности синтезируют отсутствующий участок, а ДНК-лигазы прикрепляют его к сохранившимся участкам неповреждённой ДНК.

обычно, передача генетической информации происходит в следующем направлении: ДНК→ РНК→ белок. Однако, в некоторых фагах, эмбриональных тканях возможен синтез ДНК по матрице РНК (РНК→ДНК).и этот вариант катализирует Ревертаза- фермент,с помощью кот.осуществляетсяобратная транскрипция - синтез ДНК на матрице РНК; кодируется геномами некоторых РНК-содержащих вирусов и подвижных генетических элементов генома высших организмов, важный «инструмент» для гененой инженерии.

Небелковые азотсодержащие вещества плазмы крови. Кинины, их образование, значение. Изменение величины остаточного азота крови при заболеваниях. Безазотистые вещества плазмы крови. Минеральные соединения плазмы крови.