Lipidų, aminorūgščių, purinų ir pirimidinų biosintezė

Lipidų biosintezė

Kadangi lipidai stipriai skiriasi cheminėmis kompozicijomis, jie yra sintetinami skirtingais keliais. Riebalus ląstelės sintetina sujungdamos glicerolį su riebalų rūgštimis. Glicerolis yra kilęs iš dihidroksiacetono fosfato, kuris yra tarpinis glikolizės produktas. Riebalų rūgštys, kurios yra ilgos anglies, prie kurių prisijungęs vandenilis, grandinės, susiformuoja, kai susijungia du anglies atomus turintys acetil-CoA fragmentai. Riebalų ar kitų lipidų sintezei reikalinga energija, tačiau ji ne visada ateina iš ATP.

Lipidai atlieka daug ląstelei svarbių funkcijų, todėl jų biosintezė yra ląstelei svarbus procesas. Lipidų funkcijos:

• įeina į biologinių membranų sudėtį. Dauguma membranų lipidų yra fosfolipidai. Eukariotų plazminėse membranose taip pat randamas labai skirtingos struktūros lipidas – cholesterolis; 
• įeina į bakterinių sienelių sudėtį. Vaškai yra tam tikrų bakterijų (angliškai vadinamų acid-fast) ląstelių sienelių sudedamoji dalis; 
• pigmentacija. Kiti lipidai, pavyzdžiui karotenoidai, suteikia mikroorganizmams geltonus, oranžinius ir raudonus pigmentus; 
• kai kurie lipidai įeina ir į chlorofilo sudėtį; 
• energijos šaltinis. Prisiminkime, kad po biologinės oksidacijos susidarę lipidų skylimo produktai pereina į Krebso ciklą.

Aminorūgščių biosintezė

Aminorūgštys yra reikalingos baltymų biosintezei. Kai kurie mikrobai, pavyzdžiui E. coli, turi aminorūgščių sintezei, naudojant gliukozę ir neorganines druskas, reikalingus fermentus. Organizmai, kurie turi tokius fermentus, gali patys susintetinti aminorūgštis tiesiogiai arba netiesiogiai iš angliavandenių metabolizmo tarpinių produktų. Kitiems mikrobams būtina, kad jų aplinkoje būtų pasiekiamų aminorūgščių.

Aminorūgščių sintezės pirmtakai atkeliauja iš Krebso ciklos. Amino grupės prijungimas prie piruvo ar kitos organinės rūgšties, atkeliaujančios iš Krebso ciklo, konvertuoja rūgštį į aminorūgštį. Šis procesas yra vadinamas amininimas. Jei amino grupė atkeliauja iš anksčiau buvusios aminorūgšties, procesas vadinamas transamininimu.

Dauguma ląstelėje esančių aminorūgščių yra statybiniai blokai baltymų biosintezei. Baltymai atlieka svarbias ląstelei funkcijas. Jie yra fermentai, struktūriniai komponentai, toksinai ir t.t. Aminorūgščių jungimas į baltymo molekulę taip pat reikalauja energijos, kuri ateina iš ATP. Baltymų sintezę aptarsime dar plačiau, kai pradėsime nagrinėti mikroorganizmų genetiką.

Purinų ir pirimidinų biosintezė.

DNR ir RNR molekulės susideda iš pasikartojančių vienetų, vadinamų nukleotidais, kurių kiekvieno sudėtyje yra purinas arba pirimidinas (pentozė (penkis anglies atomus turintis cukrus) ir fosfato grupė). Nukleotidų penkis atomus turintys cukrūs atkeliauja arba iš pentozių fosfatų kelio arba Entner-Doudoroff kelio (alternatyvos glikolizei). Kai kurios aminorūgštys – asparto rūgštis, glicinas, glutaminas – dalyvauja purinų ir pirimidinų biosintezėje. Šių aminorūgščių anglies ir azoto atomai formuoja purinų ir pirimidinų žiedus. Energiją sintezei suteikia ATP.

DNR molekulėje sukaupta visa informacija apie ląstelių struktūrą ir funkcijas. Tiek DNR, tiek RNR reikalingos baltymų sintezei. Taip pat tokie nukleotidai kaip ATP, NAD+ ir NADP+ dalyvauja ląstelės metabolizme. DNR ir RNR sintezė iš nukleotidų taip pat bus aptarta vėliau, kai pradėsime nagrinėti mikroorganizmų genetiką.

Sekit ir dalinkitės. Nauji įrašai kiekvieną pirmadienį, trečiadienį ir penktadienį. Iki kito susitikimo :)

chekas

Informacijos šaltiniai:

• Gerard J. Tortora, Berdell R.Funke, Christine L. Case. "Microbiology. An Indtroduction". 11th edition. p 144-146

P.S. All foreign readers are able to translate a blog wit a button on the right side of the blog :)