De novo synthesis پیریمیدینها:

سیتوزین، تیمین و یوراسیل جز این دستهاند. ترکیبات تک حلقه با ۶ کربن که شمارهگذاری از نیتروژن پایین شروع شده و ساعتگرد ادامه

پیدا میکند. مولکولها تامین کننده اتمهای پیریمیدینها شامل موارد زیر است: آسپارتات، گلوتامین و

کربندیاکسید.

1 ) Carbamoyl phosphate synthetase(CPS) به دو شکل وجود دارد:

 CPS-I که نوعی آنزیم میتوکندریایی است و در چرخه اوره و بیوسنتز آرژنین نقش دارد.

 CPS-II که آنزیمی سیتوزولی است و در سنتز

دینووپیریمیدینها نقش دارد. به کمک دو ATP ،

بیکربنات را به گروه آمین متصل میکند و در

سیتوپلاسم تولید کاربامویل فسفات میکند )آنزیم

متعهدکننده و تنظیمی برای تولید پیریمیدینها(.

2 ) آسپارتات بهوسیلهی "آسپارتاتترنس-

کاربامویلاز" یا ATCase با خارجکردن یک

فسفات، آسپارتات را به کاربامویلفسفات اضافه

میشود و حلقه اوراتات را تشکیل میدهد. اوراتات

( OMP ( اولین نوکلئوتید این مسیر است.

نکته: برای تولید اوراتات، کوآنزیم Q )یوبیکینون( نیاز

است.

3 ) اوراتاتفسفوریبوزیلترنسفراز، اوراتات را به یوریدین

مونوفسفات ) UMP ( تبدیل میکند. UMP میتواند به TMP )تیمینمونوفسفات( یا CMP )سیتوزینمونوفسفات( تبدیل شود.

تنظیم سنتز دنووو پیریمیدینها:

1 ) مانند پورینها، محصولات انتهایی ) CTP/UTP ( میتوانند مراحل قبلی را مهار کنند ) Feed Back Inhibition .)

 CTP میتواند اضافه شدن آسپارتات به کربومیل فسفات را مهار کند.

 UMP اولین واکنش مسیر یعنی CPS-II را مهار میکند.

2 ) نوکلئوتیدهای پورینی و نوکلئوتیدهای پیریمیدینی میتوانند فسفوریبوزیلپیروفسفات را مهار کنند

که در اینجا منجر به کاهش UMP میشود و ادامه مسیر نیز مهار میشود.

3 ) پورینها و پیریمیدینها باید در تعادل باشند و اگر ATP افزایش پیدا کند )پورینها(، با اثر روی

CPS-II و افزایش تولید اوراتات منجر به فعالتر شدن مسیر سنتز پیریمیدینها میشود.

نکته 1 : تفاوت یوراسیل و تیمین در گروه متیلی است که تیمین دارد.

نکته 2 : تیمین در ساختار DNA وجود دارد در نتیجه تیمین از باید به صورت فرم دئوکسی تولید شود.

آنزیمی که منجر به تبدیل دئوکسی UMP به تیمین میشود، آنزیم "تیمیدیلات سنتاز" نام دارد و یک

متیل به آن اضافه میکند.

کوآنزیم این آنزیم N5,N10 – متیلنتتراهیدروفولات است که بعد از انجام واکنش

به دیهیدروفولات تبدیل میشود که باید دوباره به فرم اولیه تبدیل شود ) 2 هیدروژن

و متیل را از دست دادهاست(.  دیهیدروفولات توسط آنزیم دیهیدروفولاتردوکتاز

به تترافولات تبدیل میشود.  کمپلکس آنزیمی سرینهیدروکسیمتیلترنسفراز،

سرین را به گلایسین تبدیل میکند و N5,N10 – متیلنتتراهیدروفولات تولید

میشود.

ترکیبات دارویی مثل متاتروکسات، آمینوپترین و تریمتوپریم )که اغلب

آنتیبیوتیک هستند( با مهار کمپلکس آنزیمی تیمیدیلاتسنتاز جلوی تولید dTMP

را میگیرند. البته این آنزیم در انسان و باکتری تفاوت دارند و مصرف این داروها بر

روی سلولهای بدن چنین اثری ندارد.

ترکیبات دارویی مثل آزاسرین، آسیوین و فلورواوراسیل نیز مشتقاتی از واسطههای متابولیسیمی پورین و پیریمیدینها هستند که ساختاری مشابه

این واسطهها دارند و باعث مهار مسیر متابولیسم نوکلئوتیدها میشوند. مثلا آزاسرین از تغییر گلوتامین به وجود آمده است و در شیمیدرمانی استفاده

میشود.

نکته: FdUMP شکل تغییریافتهی dUMP است که یک اتم فلوئور دارد و مهارکننده کمپلکس آنزیمی تیمیدیلاتسنتاز است که در شیمیدرمانی

سرطان استفاده میشود. این دارو به این دلیل که برتمامی سلولهای بدن اثر میگذارد، عوارض جانبی زیادی دارد.

تجزیه و دفع پیریمیدینها )کاتابولیسم(

بازهای پیریمیدن به آمونیاک، 2CO و بتاآلانین تجزیه میشوند. 2CO و آمونیاک اوره را تشکیل میدهند )اسیدهای آمینه بدن ما، آلفا هستند و

فقط یکی دو جا در بدن، بتاآمینواسید وجود دارد(.

متابولیسم هِم

پروتئینها به دو دستهی پروتئینهای ساده )تنها از توالی آمینواسیدها تشکیل شدهاند( و پروتئینهای مرکب )به جز توالی آمینواسید، گروه همراه

دیگری هم دارند( تقسیم میشوند. تعداد زیادی پروتئین در بدن وجود دارند که به آنها هموپروتئین گفته میشود و در ساختارشان هِ م دارند مانند

هموگلوبین )هم + گلوبین با زنجیرههای آلفا و بتا(. سنتز گلوبین با بیان ژن صورت میگیرد و تجزیه آن نیز مانند سایر پروتئینها به وسیله پپتیدازها

صورت میگیرد. اما متابولیسم هِم فرآیند متفاوتی دارد. هِم از ترکیب اتم آهن و پیرولها )حلقههای کربنی( تشکیل شده است و طی تجزیه و دفع به

بیلیروبین تبدیل میشود.

سنتز هم

سوکسینیلکوآ )یکیاز واسطههای چرخه کربس( در میتوکندری سلولهای

هماتوپویتیک مانند سلولهای مغز استخوان، توسط آنزیم "آلا سنتاز" با گلایسین ترکیب

میشود  تولید دلتا - آمینولولینات میکند  از میتوکندری خارج میشود و به

سیتوزول میرود  دوتا لولینات توسط آنزیم "آلادهیدراتاز" به هم متصل شده و حلقهی

پیرولی )حلقه 5 ضلعی با یک اتم نیتروژن( تشکیل میدهند  پورفولوبیلینوژن 

چهارتا پیرول کنار هم قرار میگیرند و به هیدروکسیمتیلبیلان تبدیل میشوند 

اوروفیرینوژن III تبدیل میشود  کوپروفیرینوژن III  به میتوکندری برمیگردد 

پروتوپورفیروژن IX تبدیل میشود  پروتوپورفیرین IX  در مرحلهی آخر در

میتوکندری آهن توسط آنزیم "فروشلاتاز" در مرکز حلقه قرار میگیرد.  هِم تشکیل

میشود و از میتوکندری خارج میشود  تشکیل هموگلوبین )اسامی واسطه در مسیر

اهمیت زیادی ندارند(.

نکته: آنزیمهای فروشلاتاز و آلاسنتاز آنزیمهای میتوکندریایی هستند و آلادهیدراتاز

سیتوزولی است.

تنظیم مسیر سنتز هم: اگر هم بیش از اندازه باشد، به عنوان مهارکننده آنزیم آلاسنتاز عمل میکند.

اگر در این مسیر نقصی وجود داشته باشد واسطههای سنتز هِم در آن مرحله افزایش مییابند. )چون مصرف نمیشوند( این واسطهها همگی نوعی

پورفیرین هستند و به بیماری حاصلاز افزایش آنها، پورفیریا گفته میشود که در اثر نقش ژنتیکی حاص میشود. پورفیریا وابسته به این که در کدام

مرحله سنتز رخ داده باشد، علائم بالینی مشابه اما با شدت متفاوت دارند:

1 ) چون پورفیرین ترکیبی نارنجی رنگ است، سرم و ادرار این افراد کمی نارنجی است.

2 ) ظاهر این افراد شبیه به خونآشامها است و به همین دلیل به این بیماری، بیماری خونآشامها نیز میگویند.

3 ) به نور حساس هستند و نور آفتاب باعث آسیبهای پوستی میشود.

4 ) استخوانهای پهن گونه و پیشانی این افراد دفرمه میشوند زیرا مغز استخوان تلاش میکند هموگلوبین بیشتری تولید کند )ظاهری شبیه به افراد مبتلا به تالاسمی)