Катаболизм пуриновых нуклеотидов (учить без формул).

Раздел 2. Тема 12. Обмен нуклеотидов (часть 1)

Переваривание и всасывание нуклеотидов в ЖКТ

Пищевые нуклеопротеины (белки в комплексе с нуклеотидами), попадая в организм человека, в желудке отщепляют белковый компонент и денатурируют под действием НС1 желудочного сока (см. рис.). Далее полинуклеотидная часть этих молекул гидролизуется в тонком кишечнике до мононуклеотидов.

В расщеплении нуклеиновых кислот принимают участие ДНК-азы и РНК-азы панкреатического сока. Они являются эндонуклеазами, поэтому гидролизуют макромолекулы полинуклеотидов до олигонуклеотидов. Олигонуклеотиды под действием фосфодиэстераз сока поджелудочной железы расщепляются до мононуклеотидов (нуклеотидов[1]).

Далее нуклеотидазы и неспецифические фосфатазы гидролитически отщепляют фосфатный остаток от мононуклеотидов (нуклеотидов) и превращают их в нуклеозиды(это соединение азотистого основания и пентозы - рибозы или дезоксирибозы), которые либо всасываются клетками тонкого кишечника, либо расщепляются нуклеозидфосфорилазами кишечника с образованием рибозы или дезоксирибозы, пуриновых и пиримидиновых оснований.

В энтероцитах кишечника обнаружена высокая активность ксантиноксидазы - фермента, который большую часть пуринов, поступающих в клетки, превращает в мочевую кислоту, удаляющуюся с мочой (в меньшей степени с калом или пóтом). Пиримидиновые основания (урацил, тимин, цитозин), не успевшие поступить в энтероциты, под действием микрофлоры кишечника расщепляются до NH₃, CO₂, β-аланина и β-аминоизобутирата.

Пищевые пурины и пиримидины не являются незаменимыми пищевыми факторами и очень мало используются для синтеза нуклеиновых кислот тканей. В различных клетках организма синтезируется до 90% пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов из простых предшественников de novo. Введённые в кровь азотистые основания и нуклеозиды, а также основания и нуклеозиды, образующиеся в результате внутриклеточного разрушения нуклеиновых кислот, в небольшом количестве могут использоваться для повторного синтеза нуклеотидов по «запасным» путям.

Катаболизм пуриновых нуклеотидов (учить без формул).

У человека основной продукт катаболизма пуриновых нуклеотидов (туда в качестве  азотистых оснований входят аденин и гуанин) - мочевая кислота. Этот процесс происходит этапами:

1. Сначала от нуклеотида отщепляется остаток фосфорной кислоты с помощью нуклеотидаз или фосфатаз, при этом нуклеотид превращается в нуклеозид (адениновый нуклеотид превращается в аденозин, а гуаниновый - в гуанозин).

2. От аденозина аминогруппа удаляется гидролитически аденозиндезаминазой с образованием инозина. Затем пуриннуклеозидфосфорилаза катализирует расщепление N-гликозидной связи в инозине и гуанозине с образованием рибозо-1-фосфата и азотистых оснований: гуанина и гипоксантина.

3. Гуанин дезаминируется и превращается в ксантин (фермент - гуаназа), а гипоксантин окисляется в ксантин с помощью ксантиноксидазы, которая катализирует и дальнейшее окисление ксантина в мочевую кислоту. В значительных количествах ксантиноксидаза обнаруживается только в печени и кишечнике.

Мочевая кислота удаляется из организма, главным образом, с мочой и немного через кишечник с фекалиями и пóтом. У всех млекопитающих, кроме приматов и человека, имеется фермент уриказа, расщепляющий мочевую кислоту с образованием аллантоина, хорошо растворимого в воде. Амфибии, птицы и рептилии, подобно человеку, лишены уриказы и экскретируют мочевую кислоту и гуанин в качестве конечных продуктов обмена.

В сыворотке крови в норме содержание мочевой кислоты составляет 0,15-0,47 ммоль/л или 3-7 мг/дл. Ежесуточно из организма выводится от 0,4 до 0,6 г мочевой кислоты и уратов.