Образование нуклеозидди- и трифосфатов из нуклеозидмонофосфатов.

Нуклеозид-5’-дифосфаты (НДФ) и нуклеозид-5’-трифосфаты (НТФ).

Во всех тканях организма в свободном состоянии содержатся не только моно-, но и ди-, а также трифосфаты нуклеозидов. Наиболее известными являются аденозин-5^’-дифосфат (АДФ) аденозин-5^’-трифосфат (АТФ). Нуклеотиды, фосфорилированные в разной степени, способны к взаимопревращениям путем наращивания или отщепления фосфатных групп. Дифосфатная группа содержит одну, а трифосфатная - две ангидридные связи, называемые макроэргическими, поскольку они обладают большим запасом энергии. При расщеплении макроэргической связи Р - О выделяется энергия, приблизительно равная 32 кДж/моль. Этим объясняется важнейшая роль АТФ как «поставщика» энергии во всех живых клетках. Ангидридные связи могут гидролизоваться либо специфичными ферментами, либо при кипячении в присутствии HCl. Ни сложноэфирная связь, ни N-гликозидная при этом не расщепляются. Помимо энергетической функции, НДФ и НТФ играют важную роль в транспорте строительных блоков. Так, уридиндифосфат (УДФ) выполняет функцию переносчика остатков моносахарида при синтезе полисахаридов. Кроме того, они являются предшественниками мононуклеотидных единиц при синтезе ДНК и РНК.

Взаимные превращения АМФ, АДФ и АТФ.

Синтез АТФ из АДФ происходит двумя способами: окислительное и субстратное фосфорилирование, синтез любых других нуклеотидтрифосфатов (НТФ) из дифосфатных форм - через АТФ путем переноса фосфата:

НМФ + АТФ = НДФ + АДФ Фермент: нуклеотидмонофосфокиназа

НДФ + АТФ = НТФ + АДФ Фермент: нуклеотиддифосфокиназа

Эти переходы протекают очень легко. Затраты АТФ на синтез нуклеотидов de novo очень велики. Этот способ синтеза является энергетически невыгодным. В некоторых тканях есть альтернативный способ синтеза – реутилизация (повторное использование) пуриновых азотистых оснований, которые образовались при распаде нуклеотидов.

62.Биосинтез дезоксирибонуклеотидов. Синтез дезоксирибонуклеотидов происходит в три реакции. Особенностью обмена пуринов и пиримидинов является то, что они могут образовывать не только рибонуклеотиды, но и дезоксирибонуклеотиды. Дезоксирибонуклеозидтрифосфаты необходимы клетке для синтеза ДНК. Их обр-ие протекает в три реакции, первая и третья реакции просты и понятны. Главные события происходят во второй реакции.

Все три реакции синтеза дезоксирибонуклеотидов                                                 1. Реакция дефосфорилирования. В самом начале процесса происходит потеря рибонуклеозидтрифосфатами одной фосфатной группы и образуются АДФ, ГДФ, ЦДФ, УДФ.                                                                                                  2. Реакция восстановления. Во второй реакции фермент рибонуклеозид-редуктаза восстанавливает АДФ, ГДФ, ЦДФ, УДФ до дезоксирибонуклеозиддифосфатов dАДФ, dГДФ, dЦДФ, dУДФ. Донором водорода для восстановления рибозы является белок тиоредоксин, его SH-группы окисляются кислородом рибозы и образуется вода. Последующее восстановл-ие тиоредоксина в рабочее состояние обесп-ется за счет НАДФН.

Механизм реакции синтеза дезоксирибонуклеотида

3. Реакция фосфорилирования. После обр-ия dАДФ, dГДФ, dЦДФ фосфори-лируются, а dУДФ используется для синтеза тимидилового нуклеотида.