переваривание НК. Переваривание нуклеиновых кислот пищи в желудочнокишечном тракте
 Скачать 56.89 Kb.
|
|
Переваривание нуклеиновых кислот пищи в желудочно-кишечном тракте С пищей в сутки в организм поступает около 1 г нуклеиновых кислот. Переваривание нуклеиновых кислот происходит в тонком кишечнике. Сначала, поступившие с пищей нуклеиновые кислоты под действием ферментов панкреатического сока – нуклеаз – превращаются в мононуклеотиды. В расщеплении нуклеиновых кислот принимают участие ДНК-азы и РНК-азы панкреатического сока, которые, будучи эндонуклеазами, гидролизуют макромолекулы до олигонуклеотидов. Последние под действием фосфодиэстераз панкреатической железы расщепляются до смеси 3'- и 5'-мононуклеотидов. Нуклеотидазы и неспецифические фосфатазы гидролитически отщепляют фосфатный остаток нуклеотидов и превращают их в нуклеозиды, которые либо всасываются клетками тонкого кишечника, либо расщепляются нуклеозидфосфорилазами кишечника с образованием рибозо- или дезоксирибозо-1-фосфата, пуриновых и пиримидиновых оснований. Далее пуриновые и азотистые основания в процессе катаболизма теряют аминогруппу в виде аммиака, окисляются и превращаются в мочевую кислоту. удаляющуюся с мочой. Пиримидиновые основания подвергаются более глубокому расщеплению до углекислого газа, воды и аммиака. Углеводы вовлекаются в ГМФ-путь распада и превращаются в глюкозу. Фосфорная кислота распаду не подвергается. Она используется в реакциях фосфорилирования и фосфолиза или при избытке выделяется из организма с мочой.  Обмен НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ в организме включает процессы анаболизма и катаболизма КАТАБОЛИЗМ НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ Начинается с гидролиза 3',5'-фосфодиэфирной связи под действием ферментов нуклеаз: - ДНКазы - расщепляют ДНК - РНКазы - расщепляют РНК Среди ДНКаз и РНКаз различают: - экзонуклеазы (5' и 3'); - эндонуклеазы - специфичны к мононуклеотидной последовательности, есть высокоспецифичные: рестриктазы - используются в генной инженерии. Далее происходит отщепление фосфата от мононуклеотида с участием ферментов нуклеотидаз с образованием нуклеозидов. Нуклеозид может расщепляться путем гидролиза под действием фермента нуклеозидазы на азотистое основание и пентозу, но чаще происходит фосфоролиз - при этом нуклеозид расщепляется на азотистое основание и фосфорибозу.  Далее пентозы могут быть утилизированы во II-м этапе ГМФ-пути. АНАБОЛИЗМ НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ Нуклеиновые кислоты (НК) являются полимерами. Поэтому их синтез представляет собой цепочку реакций полимеризации мононуклеотидов. В ходе этих реакций идет постепенное удлинение полинуклеотидной цепи. Субстратами для синтеза являются мононуклеотиды в трифосфатной форме, они же являются источниками энергии (содержат макроэргические связи). В ходе синтеза отщепляется ФФ и происходит освобождение энергии. В общем вид процесс выглядит так: Образуется 3’,5’-фосфодиэфирная связь. Выделяющийся пирофосфат (ФФ) разрушается пирофосфатазой. Для синтеза нуклеиновых кислот, помимо субстратов и ферментов, обязательно нужна матрица, которая определяет порядок присоединения субстратов – мононуклеотидов (комплементарность к нуклеотидам ДНК). Ферменты синтеза РНК – РНК-полимеразы, ДНК – ДНК-полимеразы. Полимеразы относятся к классу синтетаз. Их биосинтез контролируют сами субстраты – нкуклеиновые кислоты. Синтез ДНК называется репликацией. Направление фосфодиэфирных связей одной из синтезируемых полинуклеотидных цепей ДНК совпадает с направлением синтеза (5'--->3'), поэтому она синтезируется непрерывно и сразу целиком. А у другой - не совпадает (3'--->5'). Поэтому она синтезируется частями. Эти части называются "фрагменты Оказаки". Синтезировать фрагменты Оказаки de novo (с нуля) ДНК-полимеразы не могут, поэтому для синтеза каждого фрагмента нужна "затравка" - праймер. Праймер - это кусочек цепи РНК. Синтез праймеров катализируют специальные ферменты - праймазы (это один из вариантов РНК-полимераз). Синтез РНК происходит на определенных участках молекулы ДНК и называется транскрипцией. В цепи ДНК существуют специальные участки: промоторы, которые указывают на начало транскрипции и терминаторы, указывающие на конец транскрипции. При транскрипции образуется высокомолекулярный предшественник РНК - первичный транскрипт. Затем здесь же, в ядре клетки, идет постсинтетическая модификация РНК - сплайсинг. Этот процесс катализируют ферменты эндонуклеазы - из первичного транскрипта вырезаются интроны. Оставшиеся экзоны сшиваются РНК-лигазами. Далее к 5'-концу молекулы РНК присоединяется 7-метил-ГТФ (КЭП-фрагмент) - этот процесс называется "кэпирование". К 3'-концу присоединяется полиадениловый "хвост" (полиАМФ) - реакцию катализирует полиаденилатполимераза. Особенностью посттранскрипционной модификации рибосомальной РНК (р-РНК) является метилирование азотистых оснований. При синтезе транспортной РНК (т-РНК) к концу каждой молекулы присоединяется последовательность из трех мононуклеотидов: ЦМФ-ЦМФ-АМФ (ЦЦА). Эта последовательность необходима для присоединения аминокислоты к т-РНК. |