Полезная информация
OH OH
H H
H H
 |
Рибоза
Далее из инозиновой кислоты образуются обычные пуриновые нуклеотиды, при этом гипоксантин превращается либо в аденин, либо в гуанин.
Синтезу пиримидиновых нуклеотидов предшествует образование необычного азотистого основания - оротовой кислоты (её нет в составе нуклеиновых кислот), содержащей пиримидиновое кольцо:
ОН
N
HO СООН
N
Оротовая кислота
Синтезируется оротовая кислота из аммиака, углекислого газа и аспарагиновой кислоты. Образовавшаяся оротовая кислота присоединяется к рибозо-5-фосфату и возникает пиримидиновый нуклеотид - оротидинмонофосфат. Далее оротовая кислота в составе этого нуклеотида преобразуется в обычные азотистые основания - тимин, урацил и цитозин, в результате чего появляются пиримидиновые нуклеотиды (тимидинмонофосфат - ТМФ, уридинмонофосфат - УМФ и цитидинмонофосфат - ЦМФ), входящие в состав нуклеиновых кислот.
В связи с такой важной ролью оротовой кислоты в синтезе нуклеотидов в спортивной практике в качестве пищевой добавки нередко применяется оротат калия.
Дезоксирибонуклеотиды (содержат дезоксирибозу) образуются из соответствующих рибонуклеотидов путем восстановления входящей в них рибозы в дезоксирибозу.
7.4. Синтез нуклеиновых кислот.
Для синтеза нуклеиновых кислот используются мононуклеотиды обязательно в трифосфатной форме. Такие нуклеотиды содержат в своей молекуле три остатка фосфорной кислоты и обладают повышенным запасом энергии. Переход нуклеотидов в трифосфатную форму осуществляется путем взаимодействия с АТФ.
Для синтеза РНК необходимо 4 вида рибонуклеотидов (АТФ, ГТФ, УТФ и ЦТФ).Для синтеза ДНК используются дезоксирибонуклеотиды тоже 4 видов (д-АТФ, д-ГТФ, д-ТТФ и д-ЦТФ).
Синтез ДНК (репликация) интенсивно протекает во время клеточного деления. В процессе репликации в молекуле ДНК (родительская молекула) разрываются водородные связи между азотистыми основаниями обеих ее нитей, что приводит к раскручиванию двойной спирали ДНК и образованию двух свободных нитей. К образовавшимся свободным нитям, как к матрицам, подходят нуклеотиды в трифосфатной форме и своими азотистыми основаниями с соблюдением принципа комплементарности (аденин - тимин и гуанин - цитозин) присоединяются к ним. Благодаря этому принципу создается нужная последовательность расположения нуклеотидов. По мере присоединения к матрице нуклеотиды связываются в полинуклеотидные нити, которые сразу же закручиваются с матрицей в двойную спираль. При этом от каждого нуклеотида отщепляется по два остатка фосфорной кислоты в форме дифосфата. В конечном итоге, на каждой матрице возникает новая нить, которая по строению точно соответствует второй нити ДНК. В результате репликации синтезируются две новые молекулы ДНК (дочерние), которые являются точной копией родительской молекулы ДНК. В дочерних молекулах одна полинуклеотидная нить происходит из родительской молекулы, а другая синтезирована из нуклеотидов в процессе репликации.
Синтез РНК (транскрипция) также протекает с участием ДНК. В процессе транскрипции раскручивается только ограниченный участок ДНК и матрицей служит лишь одна освободившаяся нить ДНК. К этой нити, как к матрице, подходят нуклеотиды в трифосфатной форме, содержащие рибозу, и по принципу комлементарности располагаются в строго определенном порядке. Затем нуклеотиды соединяются в полинуклеотид и от каждого из них отщепляется дифосфат. Образовавшаяся полинуклеотидная цепь с матрицей двойной спирали не образует и легко отходит от молекулы ДНК, после чего происходит восстановление её двойной спирали. Таким образом происходит синтез информационных (ИРНК), транспортных (ТРНК) и рибосомных (РРНК) РНК.
Диффузия - самопроизвольное движение молекул из области высокой концентрации в направлении более низкой. Обусловлена диффузия тем, что все молекулы постоянно находятся в состоянии беспорядочного, хаотичного движения. Следствием диффузии является выравнивание концентрации.