Вопрос № 6. Катаболизм пуриновых нуклеотидов
У человека основной продукт катаболизма пуриновых нуклеотидов - мочевая кислота. Её образование идёт путём гидролитического отщепления фосфатного остатка от нуклеотидов с помощью нуклеотидаз или фосфатаз, фосфоролиза N-гликозидной связи нуклеозидов пуриннуклеозидфосфорилазой, последующего дезами-нирования и окисления азотистых оснований (рис. 10-9).
Распад пуриновых нуклеотидов начинается с отщепления фосфатной группировки под действием 5’-нуклеотидазы. Из аденилаты таким путем образуется аденозим, который , дезаминируясь превращается в ионозин. Ионозин подвергается гидролизу , что приводит к образованию пуринового основания гипокстантина и D-рибозы. Гипоксантин окисляется до ксантина и далее до мочевой кислоты под действием ксантинооксидазы, сложного флавинзависимого фермента в простетической группе которого содержится один атом молибдена и 4 железосерных центра. Акцептором водорода в этой реакции служит молекулярный кислород.
Конечным продуктом распада ГМФ также является урат. ГМФ сначала гидролизуется с образованием нуклеозида гуанозина, который расщепляясь превращается в свободный гуанин. Гуанин претерпевает гидролитическое расщепление с образоанием ксантина, превращающегося затем в урат под действием ксантиноксидазы
От АМФ и аденозина аминогруппа удаляется гидролитически аденозиндезаминазой с образованием ИМФ или инозина. ИМФ и ГМФ превращаются в соответствующие нуклеозиды: инозин и гуанозин под действием 5´-нуклеотидазы. Пуриннуклеозидфосфорилаза катализирует расщепление N-гликозидной связи в инозине и гуанозине с образованием рибозо-1-фосфата и азотистых оснований: гуанина и гипоксантина. Гуанин дезаминируется и превращается в ксантин, а гипоксантин окисляется в ксантин с помощью ксантиноксидазы, которая катализирует и дальнейшее окисление ксантина в мочевую кислоту.
Ксантиноксидаза - аэробная оксидоредуктаза, простетическая группа которой включает ион молибдена, железа (Fe3+) и FAD. Подобно другим оксидазам, она окисляет пурины молекулярным кислородом с образованием пероксида водорода. В значительных количествах фермент обнаруживается только в печени и кишечнике.
Мочевая кислота удаляется из организма главным образом с мочой и немного через кишечник с фекалиями. У всех млекопитающих, кроме приматов и человека, имеется фермент уриказа, расщепляющий мочевую кислоту с образованием аллантоина, хорошо растворимого в воде (рис. 10-10).
Амфибии, птицы и рептилии, подобно человеку, лишены уриказы и экскретируют мочевую кислоту и гуанин в качестве конечных продуктов обмена.
Рис. 10-9. Катаболизм пуриновых нуклеотидов до мочевой кислоты.
Мочевая кислота является слабой кислотой. Содержание недиссоциированной формы и солей (уратов) зависит от рН раствора. При физиологических значениях рН у мочевой кислоты может диссоциировать только один протон из трёх (рК = 5,8), поэтому в биологических жидкостях присутствует как недиссоциированная кислота в комплексе с белками, так и её натриевая соль.
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.
