78227

Синтез пуриновых нуклеотидов

Лекция

Биология и генетика

Пурины выводятся в разном виде – у беспозвоночных в виде аммиака у рыб и моллюсков – мочевины реже аллантоиновой кислоты у человека приматов ящериц и зме в виде мочевой кислоты. Человек выводит в сутки около 15 граммов мочевой кислоты в день причем не более 60 эндогенных пуринов остальное пурины пищи. При гиперурикемии и нарушениях почечной экскреции уратов усиленное кишечное выведение и бактериальное превращение мочевой кислоты и мочевины имеют отношение к возникновению язвенных поражений ЖКТ при уремии. Продукция мочевой кислоты в...

Русский

2015-02-07

145.5 KB

0 чел.

Синтез пуриновых нуклеотидов.

    Происхождение групп атомов в пурине (схема)                        продолжение синтеза..…

  

              Контроль синтеза пуринов        окончание синтеза….

Пурин – ароматическое гетероциклическое основание, образуемое из двух колец имидазола и пиримидина. Аденин и гуанин, иногда 2-метиладенин и 1-метилгуанин. Метилирование генов является одним из регуляторных моментов в регуляции экспрессии генов. Скорость биосинтеза регулируется по принципу обратной связи количеством продуктов. Избыток ГТФ способствует синтезу АТФ, и наоборот.

Пурины выводятся в разном виде – у беспозвоночных в виде аммиака, у рыб и моллюсков – мочевины, реже аллантоиновой кислоты, у человека, приматов, ящериц и зме в виде мочевой кислоты.

Пауки и свинье эксретируют пурины в виде гуанины, не имея достаточное количество гуанндезаминазы.

Не совсем понятно, почему эволюционно более сложные животные все более и более недоокисляют пурины, теряя их все в более сложной форме? Вероятно, мочевая кислота необходима для неэнергетических целей.

Человек выводит в сутки около 1,5 граммов мочевой кислоты в день, причем не более 60% эндогенных пуринов, остальное пурины пищи.

Мочевая кислота может быть образована только под действием фермента ксантин оксидазы. у человека этот фермент имеется лишь в печени и энтероцитах, где и идет переработка ксантина в мочевую кислоту. Мочевая кислота – слабокислый продукт, поэтому образует в крови соли-ураты (на 98% с натрием), которые связываются с а1, а2 – глобулинами плазмы только на 5 %, на 2/3 выводятся почками и на 1/3 - через  тонкий кишечник. При гиперурикемии и нарушениях почечной экскреции уратов усиленное кишечное выведение и бактериальное превращение мочевой кислоты и мочевины имеют отношение к возникновению язвенных поражений ЖКТ при уремии.

         Метаболизм пуринов (схема)                               

          

Ураты легче выпадают в осадок при понижении рН и понижении температуры, именно поэтому основными местами отложения подагрических шишек являются «холодные суставы», а такие состояния, как ацидоз или лактат-ацидоз (наприм. после алкоголизации, сахарном диабетом или  наступающие при физической нагрузке) вызывают обострения подагры.

Подагра

Подагра – гетерогенная группа нарушений пуринового метаболизма, проявляющихся выраженной гиперурекимией, приступами артрита (обычно моносуставного характера), отложением моногидрата мочекислого натрия в тканях. Частота по миру – 1,3 – 3,7%. Важный момент - сокристаллизация кристаллов с полианионной поверхностью с лейкоцитами индукция воспаления. Это полигенное заболевание и два важных аллеля, предраспологающие к гиперурикемии, находятся в Х-хромосоме, кроме того, эстрогены оказывают антиурикемическое действие 95% больных – мужчины.

Продукция мочевой кислоты в организме повышается при активации молибденозависимого фермента фосфорибозилпирофосфат-синтетазы. В связи с этим замечены географические корреляции.

Подагра и гиперурикемия чаще встречаются у лиц с высоким социальным и образовательным статусом, и раньше считаласб «болезнью аристократов». Дело не в образе жизни и не в диете, а  в том, что мочевая кислота и кофеин – близкие аналоги, и мочевая кислота оказывает определенный эффект на мозговую детельность.

Повышенная продукция мочевой кислоты – результат действия различных механизмов.

  •  диетическая перегруза (т.к. более 50% РНК и более 20% пуринов ДНК, употребленной пиши оказывается в моче в виде уратов). Избыток пуринов в животных продуктах (икра, печень, молока, почки, другие внутренности), рыбе. Меньше в мясе , еще меньше в яйцах. темные сорта пива и красное вино очень богаты пуринами . Также в шоколаде, кофе, какао, чае. Молоко, сыры, крупы, фукты и овощи бедны пуринами. В связи с этим назначается молочно-растительная ощелачивающая диета (в России стол№6 по М.И. Певзнеру).
  •  Наследственный дефицит фермента гипоксантинфосфорибозилтрансферазы, который реутилизирует избыток фосфорибозилпирофосфата, вновь превращая его в ГМФ и ИМФ и не дает гипоксантину и гуанину стать мочевой кислотой. ГМФ и ИМФ ингибируют продукцию эндогенных пуринов из ФРПФ, кроме того, сам ФРПФ утилизируется при их образовании – и все это сдерживает темпы образования мочевой кислоты. Сцепленный с Х-хромосомой дефицит ГФРТ известен, как синдром Леша-Нихена, поражаются исключительно мальчики. (отсталое развитие, центральные спастические параличи, мазохистическое поведение)
  •   Повышенная активность ФРПФ-синтетазы, которая вызвана мутацией аллостерического участка, что ускоряет синтез. Фермент также кодируется в Х-хромосоме. (уже в юношеском возрасте развивается подагра).
  •  Ускоренный уровень распада и метаболизма пуриновых нуклеотидов. (например, при некробиозе или массированном апоптозе, часто при обработке цитостатиками).
  •  Ускоренный распад АТФ и других нуклеотидных макроэргов происходит при гликогенозах некоторых типов, при судорогах, гипоксических состояних, интенсивных физических упражениях. Все это обостряет подагру и усугубляет гиперурикемию.

В самое последнее время появились данные,

что apo-B из ЛПНП и ЛПОНП, адсорбируясь на поверхности кристаллов,  препятствует активации этими кристаллами лейкоцитов и медиаторных систем воспаления. Не исключено, что ГЛП при гиперуриуемии может иметь компенсаторный механизм.

Часто у пациентов, страдающих от подагры, снижена и экскреция почками моевой кислоты, чему существует много различных причин. Так зачастую одна причина (генетическое расстройство)имеет в последствиях, одновременно как накопление метаболитов PuТФ и повышение продукции мочевой кислоты, так и формирование ацидоза, при котором уменьшается

       экскреция почками мочевой кислоты.

Синтез пуриновых нуклеотидов.

Пиримидины – У, Ц, Т + 5-метилЦ, 5-оксиметилЦ и др.

                                                                                     

        

Метаболизм пиримидинов (схема)

Оротацидурия – нарушение синтеза уридина de novo. В, основном это дефекты ОФРТ и О-5-ФДК. Оба кодируются в одном пептиде на третьей хромосоме. Замедляется рост, тяжелая анемия, лейкопения, иммунодефицит. Избыток оротовой кислоты выводится с мочой, формирует кристаллурию. Менее тяжелые нарушения бывают при нарушениях цикла мочевины. лечение подагры аллопуринолом приводит к симптоматической оротацидурии, т.к. его метаболиты ингибируют О-5-ФДК.

10% белых и, практически, все монголоиды выделяют с мочой b-аминомасляную кислоту. Аминоизобутиратурия – нейтральная мутация, нарушает катаболизм тимина, однако не влечет болезненных последствий.

3

Биохимия нуклеинового обмена


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

40103. СИНТЕЗ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СТАБИЛИЗАЦИИ МЕХАНИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА 13.61 MB
  Построение компьютерной модели с целью имитации движений, а также применение методов теории управления упрощается, если исходные уравнения привести к форме Коши. Для этого разрешим исходные уравнения относительно старших производных. Заметим, что старшие производные входят в уравнение линейно, что позволяет представить уравнения в матричной форме
40104. Синтез алгоритмов управления нестабильным объектом 449.5 KB
  Для достижения цели проекта необходимо решить следующие задачи: 1 – составить нелинейную математическую модель объекта и провести анализ методом компьютерного моделирования; 2 – провести анализ устойчивости управляемости и наблюдаемости объекта по линеаризованной модели; 3 – синтезировать регулятор состояния методом размещения собственных значений [2]; 4 – синтезировать наблюдатель состояний и динамический регулятор; 5 – оценить размеры области притяжения положения равновесия нелинейной системы с непрерывным регулятором; 6 – построить...
40105. Двойственный симплекс-метод, основные принципы, алгоритм. Случаи, когда удобно применять двойственный симплексный метод 178 KB
  ДСМ ДСМ как и СМ называется методом последовательного улучшения оценок и применяется для решения задачи: исходным пунктом этого метода является выбор такого базиса . Таким образом основные принципы ДСМ заключаются в том чтобы: каждый раз выполнялось 2 значения целевой функции убывало. Для этого воспользуемся 2м принципом ДСМ. Чтобы обеспечить это надо выбрать так что: 6 Алгоритм ДСМ формулируется так: Выбираем базис и строим I симплекстаблицу Если все то решение оптимально иначе переход к 3.
40106. Задача максимизации прибыли при заданных ценах на продукцию и ресурсы. Анализ оптимальных решений с помощью множителей Лагранжа 34.5 KB
  Требуется решить задачу максимизации прибыли при заданных P0 и p: mx P0fx – p x 1 x  0 2 Исследование задачи будем проводить с помощью функции Лагранжа: – балансовое соотношение В оптимальном плане x для любых используемых ресурсов отношение цены к предельной эффективности постоянно. Для этих же ресурсов показали что соотношение предельных эффективностей равно соотношению цен. Наибольшая отдача будет от тех ресурсов которые имеют самую большую предельную эффективность в текущей точке.
40107. Теорема о необходимых и достаточных условиях оптимальности смешанных стратегий 167.5 KB
  Пусть игра определена матрицей и ценой игры V. – оптимальная стратегия 1 игрока х является первой координатой некоторой седловой точки фции выигрыша Мх у. СЛЕДСТВИЕ: Если для смешанных стратегий и числа V одновременно выполняются 1 и 2 то будут оптимальными стратегиями игроков а V– цена игры. Докво: умножим 1 на y и просуммируем: умножим 2 на x и просуммируем: Получаем Тогда по следствию Т о седловой точке точка – седловая и –...
40108. Функция выигрыша в матричных играх без седловой точки. Смешанные и оптимальные смешанные стратегии. Метод сведения решения матричных игр к задаче линейного программирования 119.5 KB
  Функция выигрыша в матричных играх без седловой точки. Парная игра с нулевой суммой задается формально матрицей игры – матрицей А = {ij} элементы которой определяют выигрыш первого игрока и проигрыш второго если первый игрок выберет iю стратегию а второй jю стратегию. Пара i0j0 называется седловой точкой матрицы решением игры если выполняются условия: mx по столбцу I игрок min по строке II игрок Значение функции выигрыша в седловой точке называется ценой игры. Тогда выигрыш первого игрока при условии что он выбирает...
40109. Методы штрафных функций и методы центров в выпуклом программировании 90 KB
  Методы штрафных функций и методы центров в выпуклом программировании Метод штрафных функций Постановка задачи Даны непрерывно дифференцируемые целевая функция fx = fx1 xn и функции ограничений gjx = 0 j = 1 m; gjx 0 j = m1 p определяющие множество допустимых решений D. Требуется найти локальный минимум целевой функции на множестве D т. Стратегия поиска Идея метода заключается в сведении задачи на условный минимум к решению последовательности задач поиска безусловного минимума вспомогательной функции: Fx Ck =...
40110. Методы наискорейшего и координатного спуска для минимизации выпуклой функции без ограничений. Их алгоритмы и геометрическая интерпретация 94.5 KB
  Все методы спуска решения задачи безусловной минимизации различаются либо выбором направления спуска, либо способом движения вдоль направления спуска. Решается задача минимизации функции f(x) на всём пространстве Rn. Методы спуска состоят в следующей процедуре построения последовательност
40111. Субградиент как обобщение понятия градиента. Субградиент для функции максимума. Субградиентный метод и его геометрическая интерпретация в R2 141 KB
  Субградиент для функции максимума. Градиентом дифференцируемой функции fx в точке называется вектор частных производных.x0 y0 а значение lim называется частной производной функции f по x в т. Вектор называется субградиентом опорным вектором функции fx в точке если выполняется: Таких с множество но это множество ограничено и замкнуто.