Разделы презентаций
- Разное
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Геометрия
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Метаболизм нуклеотидов
Содержание
- 1. Метаболизм нуклеотидов
- 2. Вопросы из билетов по темеБиосинтез и распад
- 3. Структура темыКлассификация нуклеотидовПуриновые нуклеотидыСинтезРаспадНарушения распада и синтеза: подаграПиримидиновые нуклеотидыСинтезРаспадНарушения синтезаСинтез дезоксирибонуклеотидов
- 4. Структура нуклеотида (АТФ)
- 5. Классификация азотистых основанийПурины:АденинГуанинПиримидиныУрацилЦитозинТиминУ пуринов 2 кольца:6-членное5- членноеУ
- 6. Слайд 6
- 7. Синтез пуринов
- 8. Два пути синтеза нуклеотидовde novo (с нуля):
- 9. Синтез de novo
- 10. Синтез de novo: источники атомов пуринового кольцаГлутамин (амидный азот)ГлицинТГФК (одноуглеродный фрагмент)Аспартат (азот аминогруппы)СО2
- 11. Особенности синтезаПуриновое кольцо строится постепенным добавлением новых
- 12. Синтез1-я реакция: образование ФРПФ (фосфорибозилпирофосфат) из рибозо-5-фосфата
- 13. 1-я реакция: образование фосфорибозилпирофосфата (ФРПФ = ФРДФ)Фермент: фосфорибозилпирофосфатсинтетаза (ФРПФсинтаза)Это регуляторный фермент синтеза пуриновых нуклеотидовРибозо-5-фосфатФРПФ
- 14. Дальнейшие стадии синтеза, до ИМФ
- 15. Синтез АМФ и ГМФ из ИМФ
- 16. Регуляция синтеза de novoОсновной регуляторный фермент: ФРПФ-синтетазаДругие
- 17. Регуляторные ферментыФРПФ-синтетазаамидотрансферазаИМФ-дегидрогеназаАденилосукцинатсинтаза
- 18. Запасной путь синтеза (путь спасения)
- 19. Функция: использовать уже синтезированные азотистые основания и
- 20. Рреакция, катализируемая АФРТ (аденинфосфорибозилтрансфераза)
- 21. Первая реакция, катализируемая ГГФРТ (гипоксантин-гуанинфосфорибозилтрансфераза): превращение гипоксантина в ИМФ
- 22. Вторая реакция, катализируемая ГГФРТ (гипоксантин-гуанинфосфорибозилтрансфераза): превращение гуанина в ГМФ
- 23. Распад пуринов
- 24. Конечным продуктом распада является мочевая кислота (содержит
- 25. Распад пуриновНа схеме не показано, как сначала
- 26. Нарушения метаболизма пуринов
- 27. Гиперурикемия: повышение содержания мочевой кислоты в кровиМочевая
- 28. Синтез пиримидинов
- 29. Источники атомов пиримидинового кольца:АспартатКарбамоилфосфат:Глутамин (амидный азот)СО2
- 30. Сначала синтезируется свободное азотистое основание, затем оно
- 31. Начало синтеза пиримидинов: образование карбамоилфосфатаглутаминглутаматкарбамоилфосфат1
- 32. 23Синтез пиримидинов: продолжение45
- 33. Синтез пиримидинов: окончание678
- 34. Полифункциональные ферменты синтеза пиримидиновРеакции 1, 2 и
- 35. РегуляцияРегуляторный фермент: карбамоилфосфатсинтетаза II (часть полифункционального фермента,
- 36. Регуляция синтеза пиримидинов
- 37. Нарушения: оротацидурияПричина: мутации в ферменте УМФ-синтазаСледствия:гиперпродукция оротатаМегалобластная
- 38. Распад пиримидинов
- 39. Конечные продукты распада УМФ и ЦМФ:СО2Аммиакβ-аланинКонечные продукты
- 40. Распад пиримидиновНа схеме не показано, как от
- 41. Синтез дезоксирибонуклеотидов
- 42. Основные пути синтеза ведут к появлению только
- 43. Фермент рибонуклеотидредуктаза:Синтезирует дезоксирибонуклеотиды (дАДФ, дГДФ, дГДФ, дУДФ)
- 44. Схема реакции, катализируемой рибонуклеотидредуктазой: НДФ (нуклеотиддифосфат) превращается в дНДФ (дезоксинуклеотиддифосфат)НДФдНДФВосстановленный тиоредоксинОкисленный тиоредоксин
- 45. Синтез дТМФ Зелеными стрелками показано превращение дУМФ
- 46. Скачать презентанцию
Вопросы из билетов по темеБиосинтез и распад пиримидиновых нуклеотидов.Источники атомов пуринового кольца. Распад пуриновых нуклеотидов. Гиперурикемия и подагра.
Слайды и текст этой презентации
Слайд 2Вопросы из билетов по теме
Биосинтез и распад пиримидиновых нуклеотидов.
Источники атомов
пуринового кольца. Распад пуриновых нуклеотидов. Гиперурикемия и подагра.
Слайд 3Структура темы
Классификация нуклеотидов
Пуриновые нуклеотиды
Синтез
Распад
Нарушения распада и синтеза: подагра
Пиримидиновые нуклеотиды
Синтез
Распад
Нарушения синтеза
Синтез
дезоксирибонуклеотидов
Слайд 5Классификация азотистых оснований
Пурины:
Аденин
Гуанин
Пиримидины
Урацил
Цитозин
Тимин
У пуринов 2 кольца:
6-членное
5- членное
У пиримидинов 1 кольцо:
6-членное
Азотистые
основания – гетероциклические соединения, содержащие азот, то есть у них
в кольце есть атом, отличный от углерода.
Слайд 8Два пути синтеза нуклеотидов
de novo (с нуля):
из простых предшественников
Запасной
путь (путь спасения):
из ранее синтезированных азотистых оснований
Слайд 10Синтез de novo: источники атомов пуринового кольца
Глутамин (амидный азот)
Глицин
ТГФК (одноуглеродный
фрагмент)
Аспартат (азот аминогруппы)
СО2
Слайд 11Особенности синтеза
Пуриновое кольцо строится постепенным добавлением новых атомов в строго
определенном порядке
Пуриновое кольцо строится на рибозе (т.е. рибоза присутствует в
структуре всех промежуточных веществ метаболического пути)Инозинмонофосфат (ИМФ) – предшественник всех пуринов, первый пуриновый нуклеотид (хотя он не встречается в ДНК и почти не встречается в РНК, минорный нуклеотид)
АМФ и ГМФ образуются из ИМФ
Слайд 12Синтез
1-я реакция: образование ФРПФ (фосфорибозилпирофосфат) из рибозо-5-фосфата (см. пентозофосфатный путь)
и АТФ.
Фермент: ФРПФ-синтаза (регуляторный фремент)
Далее путем последовательного добавления атомов кольца
строится ИМФ (инозинмонофосфат)Для образования АМФ из ИМФ нужны:
ГТФ (источник энергии)
аспартат(источник N)
Для образования ГМФ из ИМФ нужны:
АТФ (источник энергии)
Глутамин (источник N)
АМФ и ГМФ затем фосфорилируются специальными киназами (с затратой АТФ) с образованием нуклеотидтрифосфатов (АТФ и ГТФ)
Слайд 131-я реакция: образование фосфорибозилпирофосфата (ФРПФ = ФРДФ)
Фермент: фосфорибозилпирофосфатсинтетаза (ФРПФсинтаза)
Это регуляторный
фермент синтеза пуриновых нуклеотидов
Рибозо-5-фосфат
ФРПФ
Слайд 16Регуляция синтеза de novo
Основной регуляторный фермент: ФРПФ-синтетаза
Другие регуляторные ферменты: глутамин-фосфорибозиламидотрансфераза,
ИМФ-дегидрогеназа, аденилосукцинатсинтаза
ФРПФ-синтетатза ингибируется всеми пуриновыми нуклеотидами (АТФ, АДФ, АМФ, ГТФ,
ГДФ, ГМФ)Это позволяет не производить нуклеотиды в избытке – принцип отрицательной обратной связи
Слайд 19Функция: использовать уже синтезированные азотистые основания и нуклеозиды
Основные ферменты: ГГФРТ
(гипоксантингуанинфосфорибозилтрансфераза) и АФРТ (аденозинфосфорибозилтрансфераза)
Действие ферментов основано на том, что они
присоединяют пуриновое азотистое основание (аденин, гуанин или гипоксантин) к рибозе (из ФРПФ)
Слайд 21Первая реакция, катализируемая ГГФРТ (гипоксантин-гуанинфосфорибозилтрансфераза): превращение гипоксантина в ИМФ
Слайд 22Вторая реакция, катализируемая ГГФРТ (гипоксантин-гуанинфосфорибозилтрансфераза): превращение гуанина в ГМФ
Слайд 24Конечным продуктом распада является мочевая кислота (содержит пуриновое кольцо, т.е.
сама является пурином)
При распаде АТФ и ГТФ
удаляются фосфаты и рибоза
Аденин
превращается сначала в гипоксантин, потом в ксантин и мочевую кислотуГуанин сначала превращается в ксантин, потом мочевую кислоту
Превращение «гипоксантин → ксантин → мочевая кислота» катализируется одним и тем же ферментом (ксантиноксидаза)
Слайд 25Распад пуринов
На схеме не показано, как сначала АТФ и ГТФ
дефосфорилируются и превращаются в аденозин и гуанозин
Слайд 27Гиперурикемия: повышение содержания мочевой кислоты в крови
Мочевая кислота плохо растворима
в воде. Накапливаясь в синовиальной жидкости, она образует кристаллы и
повреждает клетки, что приводит к воспалению сустава (подагра)Причина гиперурикемии: избыточный синтез пуринов, который приводит к их усиленному распаду с образованием мочевой кислоты
Причина усиления синтеза пуринов:
недостаточность запасных путей синтеза (пути спасения) (синдром Леша-Нихона)
Дефектный ответ ФРПФ-синтетазы на ингибирование нуклеотидами или суперактивация ФРПФ-синтетазы
Заболевания, при которых наблюдается гиперурикемия:
подагра (подагрический артрит)
синдром Леша-Нихона
Для лечения подагры используется ингибитор ксантиноксидазы - аллопуринол
Слайд 30Сначала синтезируется свободное азотистое основание, затем оно прикрепляется к рибозе
первое
азотистое основание – оротовая кислота (оротат), из него потом синтезируются
УМФ и ЦМФФерменты синтеза являются полифункциональными – у них имеется несколько активных центров, которые катализируют последовательные реакции метаболического пути. Всего в метаболическом пути синтеза УМФ 6 реакций, но катализируют их 3 белка
Слайд 34Полифункциональные ферменты синтеза пиримидинов
Реакции 1, 2 и 3 катализируются одним
ферментом, у которого есть 3 активных центра
Реакции 5 и 6
катализируются одним ферментом, у которого есть 2 активных центраТаким образом, всего в синтезе пиримидинов принимают участие 2 полифункциональных фермента
Слайд 35Регуляция
Регуляторный фермент: карбамоилфосфатсинтетаза II (часть полифункционального фермента, катализирующего 3 первые
реакции синтеза)
Ингибируется УМФ и ЦТФ (по принципу отрицательной обратной связи)
Слайд 37Нарушения: оротацидурия
Причина: мутации в ферменте УМФ-синтаза
Следствия:
гиперпродукция оротата
Мегалобластная анемия
Нарушения умственного развития,
двигательной активности, работы сердца, ЖКТ, иммунитета
Образование камней
не синтезируются все
пиримидиновые нуклеотидыЛечение: необходим прием уридина
Слайд 39Конечные продукты распада УМФ и ЦМФ:
СО2
Аммиак
β-аланин
Конечные продукты распада дТМФ:
СО2
Аммиак
β-аминоизомасляная кислота
(β-аминоизобутират)
β-аланин и β-аминоизомасляная кислота могут превращаться в малонил-КоА и сукцинил-КоА,
соответственноβ-аланин входит в состав дипептида карнозина и пантотеновой кислоты (вит. В3)
Слайд 40Распад пиримидинов
На схеме не показано, как от ЦТФ, УТФ и
дТТФ отщепляются фосфаты и рибоза, в результате чего образуются свободные
азотистые основания цитозин, урацил и тимин
Слайд 42Основные пути синтеза ведут к появлению только РИБОнуклеотидов (для РНК)
1.
Путь синтеза пиримидинов de novo позволяет клетке синтезировать только рибонуклеотиды
УТФ и ЦТФ.2. Путь синтеза пуринов de novo позволяет клетке синтезировать только рибонуклеотиды АТФ и ГТФ.
Поэтому только этих двух путей недостаточно для синтеза ДНК, так как:
нужен Т
Нужны дезоксирибонуклеотиды
Слайд 43Фермент рибонуклеотидредуктаза:
Синтезирует дезоксирибонуклеотиды (дАДФ, дГДФ, дГДФ, дУДФ) из соответствующих рибонуклеотидов
Для
этого он катализирует превращение рибозы в дезоксирибозу в их составе
(ОВР)В этой реакции в качестве кофермента используется тиоредоксин (белок)
Для последующего восстановления тиоредоксина нужен НАДФН (из пентозофосфатного пути)
Синтез дТМФ (ТМФ) происходит из дУДФ
Слайд 44Схема реакции, катализируемой рибонуклеотидредуктазой: НДФ (нуклеотиддифосфат) превращается в дНДФ (дезоксинуклеотиддифосфат)
НДФ
дНДФ
Восстановленный
тиоредоксин
Окисленный тиоредоксин
Слайд 45Синтез дТМФ
Зелеными стрелками показано превращение дУМФ в дТМФ
Красными
стрелками показано использование ТГФК, загруженной одноуглеродным фрагментом (источник метильной группы)
и ее последующая регенерация
