Занятие №17. 1. Тема: «Обмен нуклеиновых кислот».

1. Тема: «Обмен нуклеиновых кислот».

2. Форма организации занятия: лабораторное занятие.

3. Значение изучения темы: Помимо важной роли нуклеиновых кислот в хранении и реализации наследственной информации, промежуточные продукты их обмена – нуклеотиды - выполняют регуляторные функции, контролируя биоэнергетику и скорость метаболических процессов. Знание процессов обмена азотистых оснований необходимо для изучения патологии пуринового обмена. Материал данной темы используется в курсах терапии, урологии и гематологии.

4. Цели обучения:

- общая:

Обучающийся должен обладать следующими общекультурными компетенциями (ОК): (ОК-1); (ОК-5).

Обучающийся должен обладать следующими профессиональными компетенциями (ПК): (ПК-2); (ПК-3); (ПК-4); (ПК-5); (ПК-9); (ПК-17); (ПК-18); (ПК-31).

- учебная:

знать:

- Строение и функции нуклеотидов и нуклеиновых кислот.

- Обмен нуклеиновых кислот и нуклеотидов.

уметь:

- Определять мочевую кислоту в сыворотке крови.

- Объяснять полученные результаты.

владеть:

- Навыками лабораторного дела.

5. План изучения темы:

5.1. Контроль исходного уровня знаний:

ТЕСТЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ИСХОДНОГО УРОВНЯ ЗНАНИЙ

1. ПО ПРАВИЛУ КОМПЛИМЕНТАРНОСТИ МЕЖДУ ГУАНИНОМ И ЦИТОЗИНОМ

1) 1 водородная связь

2) 2 водородные связи

3) 3 водородные связи

4)4 водородные связи

2. НУКЛЕОТИД ОТЛИЧАЕТСЯ ОТ НУКЛЕОЗИДА НАЛИЧИЕМ

1) наличием остатка фосфорной кислоты

2) азотистымоснованием

3) пентозой

4) наличием остатка серной кислоты

3. НУКЛЕОТИДАЗЫ ОТНОСЯТСЯ К КЛАССУ

1) оксидоредуктаз

2) гидролаз

3) лиаз

4)трансфераз

4. АТФ СОДЕРЖИТ

1) 1 макроэргическую связь

2) 2 макроэргических связи

3) 3 макроэргических связи

4) 4 макроэргические связи

5. НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ – ЭТО

1) полимеры, состоящие из аминокислот

2) полимеры, состоящие из нуклеотидов

3) полимеры, состоящие из нуклеозидов

4) полимеры, состоящие из азотистых оснований

Основные понятия и положения темы

Переваривание нуклеопротеинов:

Нуклеиновый компонент отделяется от белка в кислой среде желудка. В кишечнике РНК и ДНК гидролизуются под действием панкреатических ферментов - рибонуклеазы (РНК-азы) и дезоксирибонуклеазы (ДНК-азы), нуклеотидаз, нуклеозидаз. Конечными продуктами являются: фосфорная кислота, азотистые основания, пентозы.

Катаболизм пуриновых нуклеотидов включает реакции гидролитического отщепления фосфатного остатка, рибозного остатка и аминогруппы. В результате образуется мочевая кислота.

В организме ребенка после рождения с большой скоростью происходит обмен пуриновых соединений, высокая активность фермнто (аденозиндезаминазы) этого метаболического пути, способствует выведению аминного азота путем синтеза мочевой кислоты (у детей происходит в 200 раз быстрее, чем у взрослого). Этот филогенетически более древний путь нейтрализации аммиака постепенно вытесняется синтезом мочевины.

Мочевая кислота плохо растворима в воде и жидких средах организма. При повышении содержания ее в крови происходит отложение солей (уратов) в суставах и почках, и это состояние называется гиперурикемией. Хроническое повышение уровня мочевой кислоты приводит к развитию подагры. Классическая подагра обусловлена тремя факторами - увеличенным синтезом мочевой кислоты, снижением содержания в плазме уратсвязывающего белка и замедленным выведением с мочой.

Для лечения подагры применяют аллопуринол, который является структурным аналогом гипоксантина. Аллопуринол является конкурентным ингибитором ксантиноксидазы. Его прием снижает содержание в крови мочевой кислоты.

Синтез пуриновых нуклеотидов происходит двумя путями:

1. de novo, то есть из низкомолекулярных веществ. Для синтеза пурина необходимы: углекислый газ, глицин, формил тетрагидрофолат, амидный азот глутаминовой кислоты, аспартат. Сборка пуринового азотистого основания происходит на 5-фосфорибозил-1-пирофосфате, который образуется из рибозо-5-фосфата при участии АТФ. В результате образуется инозиновая кислота, из которой далее – АМФ и ГМФ. Образования нуклеозиддифосфатов или нуклеозидтрифосфатов происходит под действием киназ с затратой АТФ.

2. Синтез пуриновых нуклеотидов с использованием готовых азотистых оснований. Требует мало энергии. Однако большого значения не имеет. Если этот путь заторможен, тогда возникает болезнь Леша-Нихана.

Превращения пиримидиновых оснований в результате дезаминирования и декарбоксилирования идет до b-аланина, углекислого газа, аммиака и b-аминоизомасляной кислоты. b-аланин используется для синтеза дипептидов мышц - карнозина и ансерина - или выделяется с мочой.

Пиримидиновое основание синтезируется из карбамоилфосфата и аспарагиновой кислоты. Первоначальным соединением является дигидрооротовая кислота, из которой в дальнейшем образуются оротовая, оротидиловая и уридиловая кислоты (УМФ). Другие пиримидиновые нуклеотиды образуются из УМФ.

Оротацидурией называется выделение с мочой больших количеств оротовой кислоты (до 1, 5 г, что в 1000 раз превышает норму) Оротовая кислота не токсична. Для лечения этого заболевания применяют уридин (нуклеозид, образованный из урацила и рибозы), что обеспечивает образование УМФ и, следовательно, других нуклеотидов.

5.3. Самостоятельная работа по теме: