О-рибозо-5-фосфата и глутамина при клталиэе амндофосфорибозилтрансферэзоЙ.

Н=5-фосфо-0-рибозилькый остаток

Глава I Общие и теоретические проблемы фармакологии

Эта стадия ингибируется конечными продуктами синтеза — адснозин-и гуанозин-монофосфатами (АМФ и ГМФ) — если последние накапливаются, синтез тормозится. Следует отметить, что регулируются и стадии образования АМФ и ГМФ из инозиновой кислоты — в этих случаях каждый из продуктов реакции тормозит свой собственный синтез. Общая схема получения пуриновых оснований приведена выше.

Весьма интересно, что биосинтез пиримидиновых оснований протекает по принципиально другому пути — на первых стадиях осуществляется пиримидиновая циклизация и только затем — рибозилиро-ваиие

.( - CCCCH;CHNHi Кербамоилфосфат АспартатСОО

Дегидрооротаза

Дигидрооротатоксидаза

СГ NH СОО Оротат

СОО

R= рибозиггб'-фосфатны? остаток

Орота тфо сфо р ибоаипт рансфе раза ФРПФ 'ppi

ОРПФ -З'-фосфорибозиМ-трофосфат Оротвдиг»

Первая стадия — взаимодействие карбамоилфосфата (образуется и цитозоле при катализе ферментом — карбамоилфосфатеинтетазы) с ас-партатом, далее через оротовую кислоту образуется уридин- и цитидин-трифосфаты (на схеме не изображены) Важно, что и здесь катализатор первой стадии — аспартаттранскарбамоилаза — ингибируется продуктом реакции — цитидинтрифосфатом, т.е и здесь протекает регуляция путем обратной связи.

Образующиеся рибонуклеотиды — предшественники дезоксирибо-нуклеотидов, которые, в свою очередь, являются предшествениками ДНК. Дезоксидирование (т.е удаление 2'-гидроксигруппы рибозы) протекает под воздействием водородпереносящего белка — тиоредок-сина, который при этом окисляется.

Путь биосинтеза, связанный с построением пуринового скелета на аминогруппе 5-фосфо-р-0-рибозиламина не является единственным

1-3. Некоторые проблемы биохимии

129

путем получения пуриновых нуклеотидов в организме. Существенц0 чтч пуриновые (также как и пнримидиновые) оснований непрерывно образуются при катаболизме нуклеотидов и получающиеся пурцНЬ] подвергаются процессу, называемому реутилизацией и это процесс протекающий под действием 5-фосфорибозил-1-пирофосфата — ФРГ|ф (см. выше стадию получения оротовой кислоты) представляется более простым, чем путь биосинтеза de novo.

Аденин + ФРПФ -АМФ + PPi

Гуанин + ФРПФ -ГМФ + Ppi

И в заключение этого раздела, буквально несколько слов о фоТ(к синтезе. Солнечная энергия, в том числе энергия, усвоенная фотосин. тезирующими организмами и превращенная в биологическую энергии является, в конечном, счете, основным источником энергии на Земле.

Светоные реакции

Темновые реакции

Фогосннтезирующие растения улавливают солнечную энергию и запасают её в виде высокоэнергетических фосфатов — АТФ и НАДфц которые и являются источниками энергии для синтеза углеводов w других органических компонентов клетки из СО, и Н30. При этом в атмосферу выделяется кислород.

Аэробные гетеротрофы (организмы, питающиеся за счет других_ получающие сложные соединения, например, углеводы извне Это > -Ш9

130 Глава I. Общие и теоретические проблемы фармакологии

высшие животные и большинство микроорганизмов) используют этот кислород для расщепления продуктов фотосинтеза до С02 и Н20, при этом образуется АТФ, а углекислый газ снова используется фотосинте-зирующими организмами

В продуктах фотосинтеза запас энергии огромен и растительный мир каждый год сохраняет за счет потребления солнечной энергии более 10" ккал/моль, что более чем на порядок превышает количество свободной энергии полезных ископаемых (являющихся тоже продуктами фотосинтеза), потребляемой за год населением Земли. Сам процесс фотосинтеза состоит из двух фаз — световой и темновой. В световой хлорофилл поглощает энергию с созданием её запаса в виде АТФ и НАДФН — при этом выделяется кислород, в темновой эти нысокоэнергетические продукты используются для восстановления углекислого газа до глюкозы и других органических соединений. Подчеркнем, что эта стадия света не требует, в то время как кислород образуется только в световой фазе.

Реакции протекают в хлоропластах, которые в растениях являются «силовыми станциями» растительных клеток. В фотосинтезирующих растениях присутствуют светопоглощающие пигменты двух главных типов — хлорофиллы и каротиноиды, объединенные в два вида фотосистем.

Поглощение света приводит молекулы в возбужденное состояние, далее высокоэнергетические электроны передаются на переносчик в цепи переноса электронов, возникает поток электронов по цепи, с которым сопряжены процессы образования АТФ и НАДФН. Фотосистемы содержат набор светособирающих или «антенных» пигментов и реакционный центр, использующих световую энергию для передачи электронов в цепь электронных переносов. Фотосистема I отличается от фотосистемы 11 более высоким отношением хлорофилл а/хлорофилл в.

1-3. Некоторые проблемы биохимии 131

1-З.Е.1.Г. Взаимосвязь обменных процессов

Рассмотрение отдельных классов лекарств (см. главу II) все время будет требовать ответов на вопросы в каких органах и тканях протекает взаимодействие препаратов с теми или иными рецепторными системами, каков механизм действия лекарственных средств, какие клеточные структуры участвуют во взаимодействии организм — лекарство. Вследствие этого, мы сочли целесообразным привести некоторые сведения о биохимии человека и о том, как метаболические (обменные) процессы связаны между собой

Для постоянного восполнения энергетических затрат организму требуется поступление извне больших количеств питательных веществ. При этом, обычно — это крупные, часто полимерные молекулы (белки, углеводы, жиры), которые прямо поступить в кровоток не могут, т.к. выстилающие кишечник клетки способны пропускать только весьма небольшие по объему молекулы. Поэтому, первый процесс в желудочно-кишечном тракте — это гидролитическое расщепление поступающих больших молекул. Из углеводов, составляющих значительную часть рациона человека в желудочно-кишечном тракте перевариваются (процесс пищеварения начинается с ротовой полости и желудка, а конечные этапы переваривания пищи и всасывание в кровь образующихся фрагментов происходит в тонком кишечнике) крахмал и гликоген, которые ферментативно расщепляются до D-глюкозы. Начало гидролиза — во рту под действием фермента — амилазы, выделяемого слюнными железами, далее — в тонком кишечнике при катализе ферментом — амилазой поджелудочной железы (в ней синтезируется этот фермент и поступает затем в верхний отдел тонкого кишечника — двенадцатиперстную кишку, отличающуюся максимальной пищеварительной активностью). Белки в желудочно-кишечном тракте расщепляются до аминокислот. В желудке белки стимулируют выделение гормона — гастрина. Последний обеспечивает секрецию соляной кислоты. Отсюда, рН желудочного сока от 1,5 до 2, эта кислотность обуславливает антисептический эффект, вызывающий гибель большинства бактерий и денатурацию глобулярных белков, в результате чего облегчается гидролиз их пептидных связей. Гастрин вызывает, также, образование пепсиногена — неактивного пре