Переваривание нуклеопротеинов и всасывание продуктов их распада осуществляется в желудочно-кишечном тракте. Под влиянием ферментов желудка, частично и соляной кислоты, нуклеопротеиды пищи распадаются на
полипептиды и нуклеиновые кислоты, первые в кишечнике подвергаются расщеплению до аминокислот. Распад нуклеиновых кислот происходит в тонком кишечнике гидролитическим путем под действием панкреатических нуклеаз. Рибонуклеаза гидролизует только РНК, освобождая мононуклеотиды и олигонуклеотиды. Дезоксиры-бонуклеаза работает в присутствии Mg2 + или Mn2 + и специфически гидролизует ДНК, в основном, к динуклеотид, олигонуклеотидов и мо-нонуклеотидив. Полный гидролиз нуклеиновых кислот до мононукле-отиде происходит, вероятно, под действием диестераз, которые образуются в слизистой оболочке кишечника.
Освобожденные мононуклеотиды расщепляются под влиянием неспецифических фосфатаз или нуклеотидаза к нуклеозидов и фосфорной кислоты. Есть также доказательства существования в стенке кишечника нуклеотидаза, катализирующие гидролитическое распад мононуклеотидов. Дальнейший распад образованных нуклеозидов осуществляется внутри клеток слизистой оболочки кишечника преимущественно фосфоролитичним, а не гидролитическим путем, так называемыми нуклеозидазамы. Однако всасываются нуклеозиды преимущественно в нерасщепленном виде и так используются для синтеза нуклеиновых кислот организма. Если же произошел распад нуклеозидов с высвобождением пуриновых и пиримидиновых оснований, установлено, что гуанин не используется для синтетических целей.
В тканях организма нуклеиновые кислоты расщепляются преимущественно гидролитическим путем при участии специфических нуклеаз - рибонуклеаз (РНКазы) и дезоксирибонуклеазы (ДНКазы).
Различают эндонуклеазы, которые разрывают внутренние мижнук-леотидни связи в молекуле ДНК и РНК, вызывая деполимеризации нуклеиновых кислот с образованием олигонуклеотидов, и екзонук-леазы, катализирующих гидролитическое отщепления конечных мононук-леотидив от ДНК или РНК.
Мононуклеотиды распадаются до конечных продуктов обмена гидролитическим или фосфоролитичним путем (в первом случае для разрыва связей используется вода, во втором - фосфорная кислота).
В клетке происходит постоянный обмен нуклеотидов. Нуклеотидаза гидролитически расщепляют мононуклеотиды к нуклеозидов. Фосфоро-политически расщепления нуклеозидов до свободных азотистых оснований и рибозы-1-фосфата (или дезоксирибозы-1-фосфата) катализируется нуклеозидфос-форилазою. Рибоза-1-фосфат изомеризуется под действием фосфорибомутазы, превращаясь в рибозы-5-фосфат, который является субстратом синтеза фосфо-рибозилпирофосфатив. Некоторые азотистые основания используются вторично для синтеза мононуклеотидов в реакциях синтеза из готовых остатков.
При расщеплении аденозина под действием аденозиндезаминазы образуется инозин, а затем под действием нуклеозидфосфорилазы-гипоксантин. Ксантиноксидаза - флавопротеинов, содержащий молибден и железо, окисляет гипоксантин в ксантин и далее в мочевую кислоту. В обеих реакциях в качестве окислителя используется молекулярный кислород. Он восстанавливается до H2O2, а каталаза разлагает образован перекись на H2O и O2.
Гуанозин под действием нуклеозидфосфорилазы превращается в гуанин, а затем под действием гуаниндезаминазы - на ксантин. Затем ксантин окисляется в мочевую кислоту (рис. 73). В организме человека мочевая кислота является конечным продуктом расщепления пуринов, она выделяется с мочой.
У некоторых видов живых организмов происходит дальнейшее расщепление пуринов. Млекопитающие, кроме приматов, выделяют аллантоин - продукт окисления мочевой кислоты. Костные рыбы выделяют алантоеву кислоту, которая образуется путем гидратированные аллантоина. У амфибий и большинства рыб расщепление идет еще дальше: алантоева кислота гидролизуется до двух молекул мочевины и одной молекулы глиоксилату. Возможно, ферменты, которые катализируют все эти реакции, отсутствуют у приматов, постепенно терялись в ходе эволюции последних.
Образование и экскреция мочевой кислоты у человека происходят примерно с одинаковыми скоростями при отсутствии пуринов в пище. Таким образом, содержание мочевой кислоты в крови и моче отражает интенсивность расщепления нуклеиновых кислот в организме.
Мочевая кислота - плохо растворимое в воде соединение, поэтому нормальные концентрации ее в жидких средах организма приближаются к пределу растворимости. Повышенное содержание ее в крови - гиперурикемия-вызывает отложение урата натрия в виде кристаллов в тканях, особенно в суставах и хрящах. Это приводит к заболеванию, называется подагрой. Протекает подагра по типу артритов. Отложения мочевой кислоты образуют также камни в почках, что приводит к повреждению почек. Большая часть всех почечных камней состоит из плохо растворимых кристаллов мочевой кислоты. Подагра чаще поражает взрослых мужчин. Только в 5% случаев подагра обнаружена у женщин.
В большинстве случаев первичной причиной подагры является гиперпре-дукция мочевой кислоты. Однако гиперурикемия может быть обусловлена и другими факторами, такими, как нарушение функции печени, токсемия беременности, повышенное кровяное давление, лейкемия. Кроме того, подагрические симптомы наблюдаются и у пациентов с синдромом Леш-Нихана. При этой болезни, связанной с Х-хромосомой, происходит избыточное образование мочевой кислоты. Это расстройство сопровождается умственной недостаточностью, агрессивным поведением, почечной недостаточностью, камнями в почках и т.д..
Пиримидиновые азотистые основания подвергаются более сложных химических превращений, связанных с разрушением пиримидинового кольца.
Конечными продуктами распада пиримидиновых азотистых оснований является CO2, NH3, ß-аланин и ß-аминоизомасляна кислота. ß-Аланин может использоваться в организме в качестве источника для синтеза ансерину и карнозина, а также для образования коэнзима А.
ß-Аминоизомасляна кислота может превращаться в метил-малонат: судьба КоА-производной этого соединения в организме известна. ß-Ами-ноизомасляна кислота выделяется в повышенных количествах после кормления пищей, богатой ДНК. Повышенный уровень ее оказывается также у больных раком.
Загрузка...