Нуклеозид трифосфаты в биосинтезе

Интересный пример регуляции, основанной на соотношении концентраций метаболитов, представляют собой завершающие стадии биосинтеза пуриновых нуклеотидов. В результате формирования пуринового гетероцикла первоначально образуется инозин-5 -фосфат ( 9.6), который может превращаться двумя путями (см. рис. 122) — с образованием аденозин-5 -монофосфата или гуанозин-5 -монофосфата. Как видно из приведенной схемы, на обоих путях необходимо участие в качестве макроэрга нуклеозид-5 -трифосфата. При этом на пути к образованию АМФ в роли макроэрга выступает ГТФ, а на пути к образованию ГМФ — АТФ. При оптимальном соотношении АТФ и ГТФ будут реализовываться оба процесса. Однако если их соотношение резко отличается от оптимального в пользу ГТФ, то процесс преимущественно пойдет в сторону образования адениловых нуклеотидов. Если же соотношение будет резко преимущественным в пользу АТФ, то в основном будут синтезироваться гуаниловые нуклеотиды. Таким образом, схема в этом узле организована так, что стимулируется преимущественное превращение инозин-5 -монофосфата в тот из двух пуриновых нуклеотидов, который Оказывается в недостатке. [c.422]

Уже на примерах, приведенных в предыдущих разделах курса, видно, сколь многопланово используется гидролиз АТФ и ГТФ для обеспечения энергетических потребностей процессов жизнедеятельности. Это прежде всего синтез различных соединений, в том числе биополимеров. Гидролиз АТФ до АМФ и пирофосфата, сопряженный с аминоацилированием транспортных РНК, покрывает минимальные энергетические затраты при биосинтезе белков (см. 4.6 и 5.6). Фосфорилирование нуклеозид-5 -фосфатов до соответствующих ди- и трифосфатов, которое происходит с участием двух молекул АТФ в качестве доноров фосфата, [c.341]

На рис. 14-19 показано, как через эти различные нуклеозид- и дезоксинуклеозид-трифосфаты энергия и строительные блоки передаются на определенные метаболические пути, где они используются для биосинтеза липидов, белков и в первую очередь для биосинтеза ДНК и РНК. [c.434]

В частности, было показано [16], что глубокий покой кончается тогда, когда в меристематических тканях появляются ди- и три-фосфаты нуклеозидов, являющиеся как источниками энергии, так и исходными соединениями для биосинтеза нуклеиновых кислот. Практически полное отсутствие ди- и трифосфатов нуклеозидов в глубоком покое может быть связано, во-первых, с тем, что запас этих соединений был исчерпан растением в результате усиленного морфогенеза в момент формирования клубней на материнском растении. Второй причиной может быть то, что в покоящемся органе блокировано образование макроэргических соединений в процессе окислительного фосфорилирования. [c.286]

Исследования, описанные в этой главе, ясно показывают, что образование нуклеотидов для биосинтеза нуклеиновых кислот является кульминационным моментом в длинной и сложной цепи тонко регулируемых ферментативных реакций [109—111]. В меньшей степени регуляция осуществляется на стадии полимеризации (стр. 208), в большей — на отдельных этапах синтеза нуклеозидов и их трифосфатов. [c.182]

Низкополимерные пирофосфаты могут образовываться путем следующих реакций, характер которых показан в табл. 6.1. При этом триполифосфаты могут быть продуктом действия деполимераз, синтезироваться из пирофосфата и фрагмента фосфорной кислоты, отщепляемого от АТФ, быть продуктом отщепления трехфрагментного остатка фосфатов от нуклеозид трифосфата, получаться при образовании из АТФ и метионина S-аденозилметионина и, наконец, образовываться в процессе биосинтеза витамина В12. [c.151]

Н.-мономерные звенья и промежут. продукты биосинтеза нуклеиновых кислот и нуклеотидкоферментов (см. Коферменты), участники мн. др. процессов в обмене в-в (см., напр., Аденозинфосфорные кислоты), исходные в-ва для хим. и хим.-ферментативного синтеза олиго- и полинуклеотидов. Они широко применяются в биол. исследованиях. Так, мн. нуклеозид-5 -трифосфаты, модифицированные по моносаха-ридному остатку (с заменой гидроксила в положении 3 на атом Н, др. атом или группу), включаются с помощью полимераз в цепь нуклеиновой к-ты, обрывая ее рост (терми-нация цепи). Благодаря этому такие Н. широко используют при выяснении первичной структуры нуклеиновых к-т (метод Сенгера). [c.305]

Мономерные фосфорилированные нуклеозиды играют важнейшую роль в метаболизме и биоэнергетике, в регуляции жизнедеятельности на молекулярном уровне. Это яркое свидетельство химического единства живой природы (с. 24), разнообразного использований кйётками одних и тех же веществ. Среди нуклео-зидов особенно существен аденозин. На рис. 2.6 изображена структура аденозин-5 -моно-, ди- и трифосфата (АМФ, АДФ, АТФ). АТФ является главным аккумулятором химической энергии в клетке. Эта энергия выделяется при гидролитическом отщеплении 7-фосфата в реакции АТФАДФ + Фв (Фв—фосфорная кислота Н3РО4). Энергия АТФ расходуется на все нужды клетки для биосинтеза белка, для активного транспорта веществ через мембраны, для производства механической и электриче- [c.40]

Процесс биосинтеза РНК осуществляется ферментами— РНК-полимеразами, которые используют ДНК в качестве матрицы. Как и в случае репликации, механизм образования фосфодиэфирных связей включает в себя катализируемую ферментом нуклеофильную атаку 3 -гидроксильной группы растущей цепи на <а-фосфатную группу присоединяемого субстрата (рибонуклеозидтрифосфата). При образовании фосфодиэфирной связи от трифосфата отшепляется неорганический пирофосфат. Каждый вновь присоединяемый нуклеозид комп.пементарен тому звену матрицы, которое является ближайшим 5 -соседом только что скопированного звена. Цепь РНК растет в иаправ.1ении. V- - 3 по мере движения РНК-полиме-разы по копируемой цепи ДНК в направлении от З -конца к 5 -кон-цу. Схема процесса транскрипции показана на рисунке 234. [c.412]

Опыты с мечеными атомами, особенно с 0 , позволили установить механизмы ряда ферментативных реакций, связанных с биосинтезом нуклеотидов и их производных, хотя в большинстве случаев роль фермента все еще остается предметом спекуляций [27]. Как нуклеозид-5 -трифосфаты, так и нуклеозид-5 -пирофосфаты. могут действовать как катализируемые ферментами фосфорилирующие агенты. Можно ожидать, что соединения первого типа — более сильные агенты (будучи смешанными ангидридами фосфорной кислоты и нуклеозид-5 -пирофосфата) и будут легко фосфорилировать спирты, в то время как нуклеозид-5 -пирофосфаты активны только по отношению к таким сильным нуклеофильным реагентам, как анионы, например нуклеозид-5 -пирофосфаты (нуклеозидмонофос-фокиназы). Исключения могут быть найдены в реакциях полимеризации, катализируемых полинуклеотидфосфорилазой, где нуклеофильная атака З -гидроксильной группы а-атома фосфора приводит к образованию полирибонуклеотидов. [c.352]

Хотя АТФ непременный участник всех главных энергетических превращений в клетке, связанных с переносом фосфатных групп, в этом процессе могут принимать участие 5 -трифосфаты и других рибонуклеозидов и 2-дезоксирибонуклеозидов. Они не только являются предшественниками нуклеиновых кислот, но и служат донорами энергии для некоторых специфических реакций биосинтеза. Все они связаны с АТФ через фермент нуклеозид-дифосфокиназу, который катализирует реакции [c.47]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология