1. Q TRÌNH THỐI HĨA
61 bị thối hóa chủ yếu ở tá tràng dưới tác dụng của enzym nuclease của tụy và các enzym phosphodiesterase của ruột non. Các sản phẩm tạo thành không qua được màng tế bào mà tiếp tục bị thủy phân thành các nucleosid dưới xúc tác của enzym nucleotidase đặc hiệu nhóm và phosphatase. Các nucleosid có thể được hấp thu tự do qua thành ruột hoặc tiếp tục thối hóa tạo các base tự do, ribose hoặc ribose-1-phosphat dưới tác dụng của các enzym nucleosidase và nucleoside phosphorylase:
Nucleosid + H3PO4 base + ribose
Nucleosid + H3PO4 base + ribose-1-P
Các acid nucleic thường xun thối hóa và q trình đó nằm trong sự biến đổi liên tục của tất cả các bộ phận cấu thành tế bào.
Sơ đồ thối hóa acid nucleic
Acid nucleic (AND, ARN) H2O Nuclease Nucleotid Pvc Nucleotidase Nucleosid Nucleosidase Base N + Pentose Purin Pyrimidin
Acid uric NH3, CO2
Ure
1.1. Thối hóa của purin nucleotid
Khởi đầu q trình thối hóa là phản ứng thủy phân gốc phosphat của adenylat (adenosin nucleotid) dưới sự xúc tác của enzym 5-nucleotidase tạo thành adenosin. Adenosin tiếp tục bị khử amin tạo thành inosin với sự xúc tác của enzym adenosin deaminase
Inosin bị thủy phân giải phóng hypoxanthin và ribose-1-P dưới tác dụng xúc tác của enzym nucleosidase.
Hypoxanthin bị oxy hóa thành xanthin rồi thành acid uric với sự xúc tác của xanthin oxidase.
62
Guanylat (guanosin nucleotid)
Với sự xúc tác của enzym 5-nucleotidase, guanylat bị thủy phân tạo thành guanosin. Guanosin bị thủy phân giải phóng guanin tự do và ribose-1-P với sự xúc tác của enzym nucleosidase
Guanin bị khử amin tạo thành xanthin nhờ enzym xanthin deaminase. Xanthin bị oxy hóa thành acid uric nhờ enzym xanthin oxidase.
5-nucleotidase Adenosin deaminase hypoxanthin nucleosidase. xanthin Acid uric
Adenylat Adenosin Inosin
xanthin oxidase 5-nucleotidase Xanthin deaminase Guanosin nucleosidase. xanthin Acid uric Guanylat Guanosin xanthin oxidase
63 Ở người, sản phẩm thối hóa cuối cùng của base purin là acid uric. Nồng độ acid uric trong máu người bình thường là 2.2 - 8.1 mg/dl (130 - 480 µmol/l). Lượng acid trong nước tiểu khoảng 0.3 - 0.8 g/24h và thay đổi theo chế độ ăn. Trong bệnh Gout (thống phong) lượng acid uric máu có thể tăng tới 7-8 g/dl.
Ở chim, bị sát, cơn trùng sản phẩm thối hóa cuối cùng của base purin cũng là acid uric. Tuy nhiên, ở một số loài động vật có xương sống khác, acid uric tiếp tục thối hóa tạo thành allantoin dưới sự xúc tác của enzym urat oxidase. Ở lồi cá có xương sống, sản phẩm cuối cùng là allantoat (do allantoin gắn thêm một phân tử nước). Ở những loài
động vật biển khơng có xương sống, sản phẩm cuối cùng là NH4+ (do urê bị thủy phân
thành CO2 và NH4+).
1.2. Thối hóa pyrimidin nucleotid
Trong các tế bào động vật, pyrimidin nucleotid thối hóa thành các đơn vị cấu tạo. Giống như q trình thối hóa các purin nucleotid, các sản phẩm thối hóa pyrimidin lần lượt là: khử phosphoryl hóa, khử amin hóa và cắt đứt liên kết glycosid. Uracil và thymin tiếp tục bị thối hóa ở gan qua q trình khử thay vì q trình oxy hóa như q trình chuyển hóa purin nucleotid.
Các pyrimidin nucleotid bị thủy phân tạo thành base pyrimidin dưới tác dụng xúc tác của enzym nucleotidase và nucleosidase. Sản phẩm chuyển hóa cuối cùng của pyrimidin nuleotid là amino acid: β - alanin và aminoisobutyrat, qua quá trình trao đổi amin tạo thành manonyl-CoA và methylmaloyl-CoA tiếp tục tham gia chuyển hóa.
2. Q TRÌNH TỔNG HỢP
2.1. Tổng hợp purin ribonucleotid
Q trình tổng hợp purin nucleotid có thể chia thành bốn giai đoạn chính:
- Giai đoạn 1: Tạo glycinamid ribosyl-5’-phosphat (glycinamid ribonucleotid).
- Giai đoạn 2: Tạo nhân enzym63le của purin.
- Giai đoạn 3: Tạo nhân pyrimidin của purin và sự hình thành acid inosinic
- Giai đoạn 4: Chuyển inosinat (IMP) thành adenylat (AMP) và guanylat (GMP).
Điều hòa tổng hợp: sự tổng hợp các purin nucleotid được điều hòa bởi cơ chế điều
hịa ngược, trong đó nồng độ purin nucleotid được tạo thành ức chế lại các enzyme tham gia phản ứng tổng hợp.
2.2. Tổng hợp pyrimidin ribonucleotid
Được tạo thành từ aspartat, carbamoyl phosphat và PRPP (5’-phosphoribosyl-1- pyrophosphat). Khác với tổng hợp purin nucleotid, quá trình tổng hợp pyrimidin nucleotid đơn giản hơn, nhân pyrimidin được hình thành trước dưới dạng orotat, sau đó orotat gắn với PRPP. Quá trình tổng hợp pyrimidin nucleotid gồm hai giai đoạn:
- Giai đoạn 1: Sự tạo thành orotat.
64