Під час перетворення глюкози в пентозному циклі утворюються фосфати різних моносахаридів. Яка із цих речовин може бути використана для синтезу нуклеїнових кислот?

Чому це правильна відповідь

Біосинтез нуклеотидів de novo (як пуринових, так і піримідинових) відбувається виключно на вже готовому β-D-рибозо-5-фосфаті, який є «скелетом», до якого послідовно приєднуються атоми вуглецю та азоту. Перша реакція пуринового біосинтезу — заміщення пірофосфату рибозо-5-фосфату на амідну групу глутаміну з утворенням 5-фосфорибозил-1-аміну — каталізується PRPP-синтетазою (фосфорибозилпірофосфат-синтетаза), яка потребує саме рибозо-5-фосфату як субстрату. У піримідиновому біосинтезі карбамоїлфосфатсинтетаза II конденсує карбамоїлфосфат з аспартатом з утворенням карбамоїласпартату, а далі оротат приєднується до PRPP (утвореного з рибозо-5-фосфату) за участю оротидин-5′-фосфатпірофосфорилази з утворенням оротидин-5′-монофосфату, який декарбоксилюється до UMP. Таким чином, рибозо-5-фосфат є єдиним фізіологічним джерелом рибозного компонента для всіх нуклеотидів. У пентозофосфатному шляху рибозо-5-фосфат утворюється двома способами: у неокиснювальній гілці пряма ізомеризація рибулозо-5-фосфату рибозо-5-фосфат-ізомеразою та епімеризація рибулозо-5-фосфату рибулозо-5-фосфат-3-епімеразою з наступною ізомеризацією. При високій потребі в нуклеотидах (проліферація, регенерація, пухлинний ріст) неокиснювальна гілка працює в прямому напрямку, забезпечуючи рибозо-5-фосфат без утворення NADPH. Регуляція пентозофосфатного шляху при потребі в рибозо-5-фосфаті для синтезу нуклеїнових кислот здійснюється зниженням співвідношення НАДФН/НАДФ⁺, що активує глюкозо-6-фосфатдегідрогеназу, а далі неокиснювальна гілка (транскетолаза, трансальдолаза, ізомераза, епімераза) перетворює рибулозо-5-фосфат виключно на рибозо-5-фосфат. Жодна інша пентоза (еритрозо-4-фосфат, седогептулозо-7-фосфат чи рибулозо-5-фосфат) не може безпосередньо використовуватися для синтезу нуклеотидів — лише після перетворення на рибозо-5-фосфат. Саме рибозо-5-фосфат є єдиною речовиною з переліку, яка безпосередньо входить до складу нуклеотидів і є універсальним попередником РНК та ДНК.