Полная версия

Главная arrow Математика, химия, физика arrow Биоорганическая химия

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Биологическая роль отдельных нуклеотидов

Нуклеотиды входят в состав нуклеиновых кислот, кроме того, встречаются в клетке в свободном состоянии, выполняя энергетические и регуляторные функции.

К наиболее важным из них относятся циклические нуклеотиды, аденозин- трифосфат (АТФ) и гуанозинтрифосфат (ГТФ).

Циклические нуклеотиды

Циклические нуклеотиды, к которым относятся 3'-,5'-циклоаденозин- и 3'-,5'-циклогуанозинмонофосфат, являются вторичными посредниками в действии полипептидных гормонов на метаболизм клетки

Они образуются из нуклеозидтрифосфатов путем формирования фосфоди- эфирной связи между 3'- и 5'-атомами углерода пентозного цикла под действием ферментов аденилат- и гуанилатциклаз и вместе с соответствующими протеин- киназами участвуют в фосфорилировании внутриклеточных белков (ферментов), изменяя их конформацию и активность.

Нуклеозидполифосфаты. Никотинамидные коферменты

Во всех тканях организма человека содержатся моно-, ди- и трифосфаты нуклеозидов. Особенно большое значение имеют: аденозинмоно-, аденозинди- и аденозинтрифосфаты, обозначаемые соответственно АМФ, АДФ и АТФ

АТФ — это энергетический посредник в обмене веществ, универсальный донор и акцептор энергии. При гидролизе ангидридной (макроэргической) связи выделяется около 32 кДж/моль энергии, которая используется при транспорте ионов через мембраны, мышечных сокращениях, биосинтезе белков, НК и липидов.

При физиологических значениях pH (7,35) молекулы АТФ находятся в ионизированном состоянии и в клетке связываются с катионами двухвалентных металлов (Mg2+, Са2+), что частично нейтрализует их общий отрицательный заряд и облегчает гидролиз АТФ под действием нуклеофилов, например гидроксил- иона.

Кроме того, с участием АТФ и АДФ в организме осуществляется перенос фосфатных групп — реакции фосфорилирования, происходящие с образованием сложноэфирных и ангидридных связей.

Образование сложноэфирных связей происходит в метаболизме углеводов при образовании 6-фосфат-а-7)-глюкопиранозы, 1-фосфат-а-Т)-глюкопиранозы и 1,6-дифосфат-а-1)-фруктофуранозы с участием АТФ по схеме

Образование ангидридных связей наблюдается в процессе активации аминокислот при биосинтезе белка:

Строение никотинамидадениндинуклеотида

Рис. 16.2. Строение никотинамидадениндинуклеотида: R = Н-НАД+; R = РО|~-НАДФ+

Нуклеозидная часть молекул нуклеозидфосфатов важна для узнавания и связывания с различными ферментами, использующими АТФ и ГТФ.

Никотинамидные коферменты имеют нуклеотидную природу и являются небелковой частью большого числа ферментов дегидрогеназ, катализирующих окислительно-восстановительные реакции. Наиболее важные из них — никотин- амидадениндинуклеотид (НАД; рис. 16.2) и его фосфат (НАДФ). Участвуя в окислительно-восстановительных реакциях, они сами могут существовать в окисленной (НАД+, НАДФ+) и восстановленной (НАДН+Н+, НАДФН+Н+) формах.

Структурным фрагментом, принимающим участие в окислительно-восстановительных процессах, служит никотинамидный остаток в виде пиридиние- вого катиона (НАД+), который является акцептором гидрид-иона от субстрата

В результате данной реакции ароматический пиридиниевый катион переходит в неароматический 1,4-дигидропиридиновый цикл в составе НАДН+Н+. Процессы с участием НАД+ обратимы.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>