Nukleotiidid on a) substraadiks nukleiinhapete sünteesil b) energiakandjad Tsüklilised nukleotiidid on signaalimolekulid ja regulaatorid raku metabolismis ja reproduktsioonis 3. Puriinide biosüntees algab riboos-5-fosfaadi aktiveerimisega ATP molekulist pärineva PP i abil. Tekkiv 5- fosforibosüülpürofosfaat on sünteesi limiteerivaks aineks, mille juurde aste-astmelt sünteesitakse heterotsükliliste ringide struktuurid. 4. Analüüsige puriinnukleotiidide de novo sünteesi skeemi ja selgitage, a) milline ühend on AMP ja GMP sünteesi ühine prekursor IMP (inosiin-5`-monofosfaat) b) millistelt aminohapetelt pärinevad puriinide heterotsüklite neli N aatomit aspartaadilt, glutamiinilt ja glütsiinilt c) mis põhjusel on protsess energeetiliselt väga kulukas sünteesis on 5 etappi, mille käigus kasutatakse ära ATPd. 5. Puriinnukleotiidide "säästev" süntees lähtub vabadest puriinalustest ja PRPP-st.
Arginiin, glutamaat, glutamiin, histidiin, proliin -ketoglutaraat Isoleutsiin, metioniin, treoniin, valiin suktsinüül-CoA-ks Aspartaat, fenüülalaliin, türosiin fumaraadiks 12. Kirjeldage puriin- ja pürimidiinnukleotiidide biosünteesi. Nukleiinhappeid ei ole toidus palju ja nad ei ole inimorganismi jaoks toitained. Vajaminevad nukleotiidid saadakse peamiselt lämmastikaluste ja nukleotiidide de novo sünteesi kaudu. Puriinnukleotiidide de novo sünteesiks kasutatakse glütsiini, aspartaati, glutamiini, CO 2 ja formüüljääki. Puriinnukleotiidide biosüntees algab riboos-5-fosfaadist aktiivse fosforibosüülfosfaadi (PRPP) tekkega, mille külge ahitatakse erinevate fragmentide liitmisega puriintuum. Fosforibosüülpürofosfaadist sünteestikase N 9 sisestamisega fosforibosüülamiin, mille külge ehitatakse etapiviisiliselt puriintuum. Kõigepealt lisatakse glütsiin fosforibosüülamiini aminorühmale
oksaloatsetaat, sukstsionüül CoA). Eristatakse glükogeenseid ja ketogeenseid aminohappeid: ·Glükogeensete aminohapete süsinikskeletid konverteeritakse püruvaadiks või tsitraaditsükli vaheühenditeks ·Ketogeensed aminohapped konverteeritakse atsetüül-CoA-ks või atsetoastetüül-CoA-ks (Kolmesüsinikulised) 3C-skeletid konverteeruvad püruvaadiks. 4C-skeletid oksaloatsetaadiks ja 5C-skeletid alfa-ketoglutaraadiks. 12. Kirjeldage puriin- ja pürimidiinnukleotiidide biosünteesi. Puriinnukleotiidide biosuntees algab (riboos-5-fosfaadist aktiivse fosforibosuulpurofosfaadi) PRPP tekkega, mille kulge ehitatakse erinevate fragmentide liitmisega puriintuum. Pürimidiinnukleotiidide biosüntees, erinevalt puriinnukleotiidide de novo sunteesist sunteesitakse eraldi terviklik purimidiintuum ja seejarel kantakse PRPP-le. Puriintuuma ülesehitamine: 1. Glütsiini lisamine fosforibosüülamiini aminorühmale 2. Formüülgrupi ülekanne glütsiinijäägile 3
energia 1 ATP sünteesiks. Eukarüootsetes rakkudes toimub tsükkel mitokondris. Glükolüüsi ja tsitraaditsükli omavaheline seos: Püruvaat + CoA + NAD+ Atsetüül-CoA + CO2 + NADH + H+ Tsitraaditsükkel: Atsetüü-CoA + 3 NAD+ + [FAD] + ADP + P + 2 H2O 2 CO2 + 3 NADH + 3 H+[FADH2] + ATP + CoASH Tsitraaditsükkel on amfiboolne rada, sest osad reaktsioonid toimuvad nii kataboolses kui ka teistes anaboolsetes radades. Tsitraaditsükli produkte (oksaalatsetaat, fumaraat) kasutatakse näiteks puriinnukleotiidide, aminohapete sünteesis. Tsitraaditsüklit saab reguleerida tsitraadi sünteesi abil ning erinevate ensüümide aktiivsuse muutmisega, milliseid tsitraaditsüklis kasutatakse. Glükolüüsist tsitraaditsükli lõpuni toimuvate reaktsioonide koondvõrrand: Glükolüüs + 2 H2O + 10 NAD+ + 2 [FAD] + 4 ADP + 4 P 6 CO2 + 10 NADH + 10 H+ + 2 [FADH2] + 4 ATP Glüoksülaaditsükkel Tsitraaditsükli variant taimedes ja bakterites, mis võimaldab sünteesida vajalikke ühendeid atsetaadist.
+ 3,4,6 ja 8. Raektsioonidel toimivad ensüümid vajavad koensüüme NAD või FAD. 3. Ühe atsetüül-CoA molekuli oksüdeerimisel ühe TCA tsükli jooksul saadakse kaks CO2, 1 ATP ja 4 taandatud koensüümi. Summaarselt on tsükkel eksergooniline. 4. TCA kui amfiboolne rada. -ketoglutaraat transamineeritakse glutamaadiks, mida kasutatakse Gln, Arg ja Pro ning puriinnukleotiidide sünteesis. Oksaalatsetaat transamineeritakse aspartaadiks ning kasutatakse mitmete aminohapete ja pürimidiinnukleotiidide sünteesis. Suktsinüül-CoA on kasutatav porfüriinide sünteesis. Fumaraat konverteeritakse aspartaadiks ning kasutatakse järgnevalt mitmete aminohapete ja pürimidiinnukleotiidide sünteesis. 5. TCA regulatsioon. Tsitraadi süntetaas ATP, NADH ja suktsinüül-CoA inhibeerivad. Isotsitraadi dehüdrogenaas ATP
sest malonüülCoA inhibeerib karnitiini atsüültransferaasi I. (allosteeriline regulatsioon, kompartmentalisatsioon) HMG CoA reduktaasi süntees inhibeeritakse mitmetes rakkudes madala tihedusega lipoproteiinide (LDL) poolt. (regulatsioon ensüümi koguse kaudu) Glükoos-6-fosfataas on olemas maksas ja neerudes, ent mitte lihastes. (organite metaboolne spetsialiseerumine) Puriinide biosünteesi kontrollreaktsiooni katalüüsib amiidoribosüüli transferaas, mis on inhibeeritud erinevate puriinnukleotiidide poolt. (allosteeriline regulatsioon) Ensüümi, mis katalüüsib fruktoos 2,6-bisfosfaadi sünteesi ja degradatsiooni, fosforüülitakse ja defosforüülitakse hormonaalsete signaalide toimel. (kovalentne modifikatsioon) 3. Metabolismi kompartmentalisatsioon rakkudes. Rasvhapete oksüdatsioon mitokondrites aeglustub siis, kui rasvhapete biosüntees tsütosoolis on aktiivne, sest malonüülCoA inhibeerib karnitiini atsüültransferaasi I. 4
annaabi.ee 
