Обмен серосодержащих аминокислот цистеина и метионина

Цистеин и метионин являются источником: серы и метильных групп.

Цистеин при окислении, декарбоксилировании, трансаминировании переходит в таурин и серную кислоту, входит в состав глютатиона, через стадию пирувата может использоваться для синтеза углеводов.

Таурин используется на синтез парных жёлчных кислот и участвует в развитии нейросетчатки, головного мозга у плода и в раннем детском возрасте. Образующаяся серная кислота используется на синтез кислых гликозаминогликанов. В активной форме в виде ФАФС она участвует в обезвреживании токсичных продуктов в печени

 

Обмен цистеина

Метионин -незаменимая аминокислота, донатор метильных групп в реакциях метилирования.

В реакциях трансметилирования метионин участвует в активной форме – S⁺-(СН₃) - аденозилметионин (SАМ), образующийся при взаимодействии метионина с АТФ.

Общая схема реакции метилирования различных веществ (R) с участием фермента метилтрансферазы имеет вид:

S⁺ (СН₃) - аденозилметионин + R → R-СН₃ + аденозилгомоцистеин.

Примеры:

Метионин используется в многочисленных биосинтетических процессах:

· синтез холина;

· синтез тимина, с последующим включением его в ДНК;

· синтез адреналина;

· синтез карнитина – переносчика жирных кислот при их β - окислении;

· синтез креатина – азотистого вещества мышц;

· реакции обезвреживания;

· донор серы.

В реакции метилирования аденозилметионин, отдавая СН₃ –радикал, превращается в аденозилгомоцистеин, который затем распадается на аденозин и гомоцистеин. В последующем гомоцистеин может дальше превращаться двумя способами: при взаимодействии с серином переходит в цистеин или при участии ТГФК и вит. В₁₂ реметилируется в метионин.

Фолиевая кислота

Биологическая роль: в виде ТГФК является переносчиком одноуглеродных радикалов от серина и глицина, использующихся для синтеза нуклеиновых кислот, аминокислот. В клинической практике в качестве противоопухолевых препаратов используют антивитамииы фолиевой кислоты, которые блокируют синтез нуклеиновых кислот в опухолях- сульфаниламиды,они блокируют в микроорганизмах синтез фолиевой кислотой, которая является фактором роста микроорганизмов. Авитаминоз фолиевой кислоты проявляется в виде анемии.

Витамин В₁₂

Витамин В₁₂ (кобаламин, антианемический витамин ) содержит корриновое кольцо с кобальтом в центре. Он содержится в печени, мясе. Суточная потребность в витамин В₁₂составляет 3 мкг. Биологическая роль:

· участвует в синтезе метионина (реметилирование);

· участвует в распаде жирных кислот с нечётным числом углеводных атомов;

· участвует в восстановлении рибонуклеотидов до дезоксирибонуклеотидов.

Авитаминоз проявляется анемией и поражением некоторых структур спинного мозга.

 

Нуклеиновые кислоты

Нуклеиновые кислоты – высокомолекулярные полимерные соединения, мономером которых являются мононуклеотиды.

Мононуклеотиды включают в свой состав три вещества: пуриновые (аденин, гуанин) и пиримидиновые (урацил, тимин, цитозин) азотистые основания, углевод (рибоза или дезоксирибоза), фосфорную кислоту.

Азотистые основания соединяются с углеводом β - N- гликозидной связью.

Пуриновое основание соединяется с углеводом за счёт 9 атома азота,

а пиримидиновое - за счёт 1 атома азота.

К углеводу фосфоэфирной связью присоединяется фосфорная кислота.Нуклеотиды соединяются в полинуклеотидную цепь фосфодиэфирными связями, образованными фосфорной кислотой и рибозой соседних нуклеотидов (к рибозе одного нуклеотида фосфорная кислота присоединяется в третьем положении, а к рибозе соседнего нуклеотида - в пятом положении).

 

Нуклеотиды выполняют ряд важнейших биологических функций. Прежде всего, они образуют нуклеиновые кислоты. Кроме этого, нуклеотиды входят в состав некоторых ферментов в качестве коферментов, а также участвуют в построении производных соединений, в которых аккумулируется энергия, необходимая для протекания процессов жизнедеятельности в клетке.

Нукл.кислоты -функция заключается в хранении, реализации и передаче генетической (наследственной) информации в живых организмах.

….... Первичная структура нуклеиновых кислот – это нуклеотидный состав и определенная последовательность нуклеотидных звеньев в полимерной цепи.

…...... Под вторичной структурой нуклеиновых кислот понимают пространственно упорядоченные формы полинуклеотидных цепей. Вторичная структура ДНК представляет собой две параллельные неразветвленные полинуклеотидные цепи, закрученные вокруг общей оси в двойную спираль. Такая пространственная структура удерживается множеством водородных связей, образуемых азотистыми основаниями, направленными внутрь спирали.Водородные связи возникают между пуриновым основанием одной цепи и пиримидиновым основанием другой цепи. Эти основания составляют комплементарные пары

 

Вторичная структура РНК

В отличие от ДНК, молекулы РНК состоят из одной полинуклеотидной цепи и не имеют строго определенной пространственной формы

Третичной структурой считают конфигурации, которые могут принимать спирализованные полинуклеотидные цепи в пространстве. Особенно полиморфна третичная структура РНК (развернутая полирибонуклеотидная цепь, компактная структура - палочка, клубок и т. д.). Третичная структура ДНК проявляется в виде спирализадии второго порядка (например, в хромосомах) либо клубков двойных спиралей.

 

Для молекул ДНК характерен коэффициент видовой специфичности, который определяется соотношением азотистых оснований

Молекулы ДНК отличаются отчетливо выраженной видовой специфичностью, тогда как у РНК это свойство выражено значительно слабее.

Билет19