Мультиферментный механизм синтеза белка
Описанный выше матричный механизм синтеза белков лежит в основе синтеза почти всех белков живых организмов. Но синтез ряда низкомолекулярных пептидов может происходить без нуклеиновых кислот и рибосом. В настоящее время доказано, что синтез природных антибиотиков-пептидов: грамицидина S и тироцидина происходит таким способом. Белки, экстрагированные из бактериальных клеток Вас. brevis обеспечивают точность сборки циклического пептида грамицидина S, состоящего из 10 аминокислотных остатков. Антибиотик тироцидин и 13 членный циклический пептид микобациллин синтезируется подобным образом.
12.Обмен нуклеиновых кислот Переваривание нуклеиновых кислот в желудочно-кишечном тракте
Нуклеиновые кислоты корма находятся в виде нуклеопротеидов. В ротовой полости они подвергаются измельчению, смачиванию слюной. В желудке нуклеопротеиды подвергаются действию пепсина, а в кишечнике – трипсина и других протеаз. Под действием этих ферментов белки нуклеопротеидов гидролизуются до аминокислот и аминокислоты всасываются.
Процесс расщепления нуклеопротеидов показан на следующей схеме:
Нуклеиновые кислоты расщепляются под действием нуклеаз – рибонуклеазы (РНКазы) и дезоксирибонуклеазы (ДНКазы), содержащихся в соке поджелудочной железы. ДНК-азы поджелудочной железы – эндонуклеазы расщепляют ДНК на двуспиральные куски, затем до олигонуклеотидов (около четырех нуклеотидных остатков) со свободной -ОН группой в 3`- и фосфатной группой в 5'-положениях в остатке дезоксирибозы. Далее гидролиз происходит до образования мононуклеотидов. Нуклеотиды, нуклеозиды и неорганический фосфат всасываются в кровь и поступают в печень.
РНКазы гидролизуют РНК также до образования нуклеотидов, нуклеозидов и фосфорной кислоты. Продукты гидролиза нуклеиновых кислот поступают в клетки организма, где используются для синтеза нуклеотидов, нуклеиновых кислот, или же для удовлетворения энергетических потребностей организма.
Промежуточный обмен нуклеиновых кислот Распад нуклеиновых кислот в тканях
В клетках тканей нуклеиновые кислоты распадаются под влиянием нуклеаз. Различают эндонуклеазы и экзонуклеазы. Эндонуклеазы гидролизуют фосфодиэфирные связи одновременно во многих участках молекулы нуклеиновых кислот. По специфичности действия различают ДНКазы и РНКазы. В результате их действия образуются олигонуклеотиды и лишь небольшое количества мононуклеотидов. Экзонуклеазы отщепляют нуклеотиды с 3′ или 5' конца, в результате образуются свободные рибонуклеозид или дезоксирибонуклеозид – 3`или 5' фосфаты, например:
Рибо- и дезоксирибонуклеозидфосфаты расщепляются до нуклеозидов и фосфорной кислоты (под действием фосфатаз).
Нуклеозиды могут расщепляться и гидролитическим путем с участием фермента нуклеозидазы:
Аденозин + Н2О → Аденин + рибоза
Другие мононуклеотиды подвергаются расщеплению таким же образом.
Пентозы окисляются до CO2 и H2O; фосфорная кислота используется для фосфорилирования органических соединений или выводится из организма. Азотистые основания превращаются в конечные продукты обмена и выделяются с мочой.
Пурины вначале дезаминируются до гипоксантина и ксантина, затем окисляются до конечных продуктов обмена – мочевой кислоты у человека, обезьян, свиней, птиц и аллантоина - у коров, лошадей, собак и кроликов. Мочевая кислота может образовываться из свободных пуринов – аденина и гуанина, а также из соответствующих нуклеозидов и нуклеотидов. Мочевая кислота в печени окисляется до аллантоина:
Гуанин под действием фермента гуаназы превращается в ксантин. Мочевая кислота плохо растворяется в воде (1:15000) и при нарушении обмена нуклеиновых кислот, особенно при избыточном поступлении в организм пуринов, мочевая кислота и ее соли откладываются в виде кристаллов в суставах пальцев, хрящах, в коже и мышцах, образуя узелки. Вокруг узелков развивается очень болезненный воспалительный очаг. Это заболевание известно под названием подагра. У многих животных, кроме млекопитающих, аллантоин может подвергаться дальнейшему расщеплению (у некоторых рыб, амфибий, морских беспозвоночных) с образованиекм аллантоиновой кислоты, а из нее – мочевины и глиоксалевой кислоты.
