1-й этап - дезаминирование под действием специфических аминогидролаз азотистых оснований, имеющих аминогруппы, а также нуклеотидов и нуклеозидов, в состав которых эти основания входят, например:
| Аденин | Гипоксантин |
| Гуанин | Ксантин |
| Цитозин | Урацил |
| Аденозин | Инозин |
Дезаминированные нуклеозиды и нуклеотиды распадаются дальше, освобождая в конечном итоге гипоксантин, ксантин или урацил.
2-й этап - дальнейшие превращения дезаминированных пуриновых и пиримидиновых оснований.
Дезаминированные пуриновые основания (гипоксантин и ксантин) окисляются в мочевую кислоту:
| Гипоксантин | Ксантин | Мочевая кислота |
Мочевая кислота у человека и ряда животных (приматы, птицы и некоторые рептилии) является конечным продуктом распада пуриновых оснований и выводится из организма. Образование мочевой кислоты происходит главным образом в печени. Мочевая кислота - основной продукт распада нуклеотидов у человека. В организме ежесуточно образуется 0,5-1 г мочевой кислоты, которая выводится через почки. В крови здорового человека содержится 3-7 мг/дл мочевой кислоты. Хроническое повышение концентрации мочевой кислоты (гиперурикемия) часто приводит к развитию подагры - отложение малорастворимой мочевой кислоты (и ее солей уратов) а виде кристаллов в крови и в тканях. Это заболевание носит наследственный характер и связано с дефектом фермента, катализирующего реакцию превращения гипоксантина и гуанина в инозиновую кислоту - ИМФ (см. раздел 12.3 "Биосинтез нуклеотидов") и ГМФ соответственно. Вследствие этого гипоксантин и гуанин не используются повторно длясинтеза нуклеотидов, а целиком превращаются в мочевую кислоту, что и ведет к гиперурикемии.
У большинства животных и растений есть ферменты, вызывающие дальнейший распад мочевой кислоты до мочевины (1) и глиоксалевой кислоты (2):
| (1) | (2) |
Дезаминированные пиримидиновые основания, в отличие от пуриновых, восстанавливаются под действием специфических ферментов; при этом донором атомов водорода служит восстановленная форма никотинамидадениндинуклеотида (НАД.Н+Н+)(см главу 7).
| Карбаминовая кислота | β-аланин |
β-изомасляная кислота
Карбаминовая кислота далее либо используется для синтеза мочевины, либо распадается до углекислого газа и аммиака:
H2N-COOH → NH3 + СО2.
Как правило, продукты распада нуклеиновых кислот выводятся из организма. Всасываются преимущественно нуклеозиды, и в таком виде часть азотистых оснований может быть использована для синтеза нуклеиновых кислот организма. Если же происходит распад нуклеозидов до свободных оснований, то гуанин не используется для синтетических целей, а остальные в незначительном количестве могут участвовать в синтезе нуклеиновых кислот.
Биосинтез нуклеотидов
Синтез нуклеиновых кислот определяется скоростью синтеза мононуклеотидов, при этом синтез последних зависит от наличия всех их трех компонентов. Пентозы являются продуктами обмена глюкозы, фосфорная кислота в достаточном количестве поступает с пищей. Лимитирующим фактором является биосинтез азотистых оснований.
