Піримидинові основи, Піримидиновий обмін Медична енциклопедія
Піримидинові основи
Піримидинові основи - загальна назва похідних піримідину (наприклад, цитозин, урацил, тимін); входять до складу нуклеїнових кислот, коферментів та інших біологічно активних речовин.
Піримидиновий обмін
Піримидиновий обмін - сукупність процесів синтезу та розпаду піримідинових нуклеотидів - сполук, що складаються з залишку азотистої піримідинової основи, вуглеводів рибози або дезоксирибози, пов'язаних -глікозидним зв'язком з третім атомом азоту піримідинової основи, і одного приєднаних ефірним зв'язком до четвертого атома вуглецю вуглеводного компонента. Піримидиновими основами, що є похідними шестичленної гетероциклічної азотистої основи піримідину, є цитозин (2-окси-6-амінопіримідин), урацил (2,6-діоксипіримідин) і тимін (5-метил-2,4-діоксипіримідин). Оскільки піримідинові нуклеотиди (цитидин, уридин та тимідин) входять до складу нуклеїнових кислот (Нуклеїнові кислоти) (цитидин – у ДНК та РНК, уридин – у РНК, тимідин – у ДНК) та макроергічних сполук (Макроергічні сполуки), є коферментами (Коферменти) , то для нормального перебігу обміну речовин та енергії (обмін речовин та енергії) в організмі необхідний повноцінний П. о. Особливо активно П. о. відбувається в тканинах, що ростуть (інгібування обміну піримідинових нуклеотидів може призвести до уповільнення поділу і росту клітин).
Біосинтез піримідинових нуклеотидів є багатостадійним ферментативним процесом, в якому на першому етапі з аспарагінової кислоти і карбамоілфосфату (синтезованого з СО2 і аміаку за рахунок енергії АТФ) утворюється піримідинове кільце у формі оротовоїкислоти. Оротова кислота перетворюється потім на уридилову кислоту - урідінмонофосфат (УМФ), приєднуючи фосфорибозильний фрагмент. Послідовні реакції, які каталізуються відповідними фосфотрансферазами, призводять до утворення з УМФ спочатку уридиндифосфата (УДФ), потім урідінтрифосфату (УТФ); останній внаслідок амінування може перетворюватися на цитидинтрифосфат (ЦТФ).
УТФ і ЦТФ можуть бути використані для синтезу РНК або як макроергічні сполуки в інших реакціях. Для синтезу ДНК необхідне утворення дезоксирибонуклеотидів. Цитидиндифосфат (ЦЦФ) - продукт гідролізу ЦТФ фосфатазою - у реакції відновлення рибозного компонента перетворюється на дезоксиформу - дезоксиЦДФ (дЦДФ), яка потім може бути фосфорильована в дЦТФ. Дезоксиформа тимідилової кислоти (дТМФ) виникає при метилюванні піримідинового кільця дУМФ і в результаті подальшого фосфорилювання перетворюється на дУТФ, який поряд з дЦТФ є субстратом для синтезу ДНК.
Розпад піримідинових нуклеотидів починається з відщеплення від них залишку фосфорної кислоти, що каталізується нуклеотидазами. Нуклеозиди, що утворилися, далі розщеплюються фосфоролітично з утворенням (дезокси)рибозофосфатів і вільних піримідинових азотистих основ. Цитозин піддається дезамінуванню, що передує подальшій деградації. Для розпаду піримідинових основ характерний відновлювальний шлях з наступним розмиканням піримідинового кільця. З урацилу утворюється амінокислота -аланін, з тиміну -аміноізомасляна кислота, вуглекислий газ і аміак. Амінокислоти – продукти деградації піримідинів – далі можуть вступати у різноманітні реакції обміну речовин (див. Азотистий обмін).
Оскільки інтенсивність синтезу нуклеїнових кислот регулюється на стадії синтезупіримідинових нуклеотидів, П. о. істотно впливає на обмін нуклеїнових кислот. Один із шляхів регуляції синтезу піримідинових нуклеотидів – інгібування за механізмом зворотного зв'язку: надлишок ЦТФ – кінцевого продукту біосинтетичних процесів П. о. алостерично інгібує фермент, що каталізує синтез карбамоїлапартату (першу реакцію біосинтезу піримідинів). Піримідинові нуклеотиди пригнічують також синтез ряду ферментів піримідинового обміну.
У тканинах, що швидко ростуть, активність ферментів розпаду піримідинових нуклеотидів надзвичайно низька; активність ферментів їх синтезу (аспартат-карбамоїлтрансферази та ін) різко зростає в тканинах, що швидко діляться, наприклад у тканині печінки після часткової гепатектомії.
Генетичне порушення П. о. може бути причиною спадкових захворювань, наприклад, оротацидурії, при якій спостерігається надмірне виділення із сечею продукту деградації піримідинових основ — оротової кислоти. Перніціозна анемія супроводжується суттєвими порушеннями піримідинового обміну (див. Анемії), а лікувальна дія вітаміну В12 та фолієвої кислоти (див. Вітаміни) при анеміях обумовлена участю похідних цих вітамінів як коферменти в реакціях синтезу піримідинових основ.
Бібліогр.: Девідсон Дж. Біохімія нуклеїнових кислот, пров. з англ., М., 1976; Мецлер Д. Біохімія. Хімічні реакції у живій клітині, пров. з англ., т. 3, с. 161, М., 1980.
Енциклопедичний словник медичних термінів М. СЕ-1982-84, ПМП: БРЕ-94 р., ММЕ: МЕ.91-96 р.
Читайте також у Медичній енциклопедії:
Піро-=> Пирогенні речовиниПіро-., Пірометр., Пировиноградна кислота., Пирогенність., Пирогенні речовини., .
Пирогенні засобилікарські засоби, що викликаютьпідвищення температури тіла Як П. с. у медичній практиці використовують пірогенал та іноді сірку очищену. Пірогенал – біоген.