Разложение нуклеиновых кислот

Нуклеиновые кислоты входят в состав нуклеопротеидов. Последних особенно много в клеточных ядрах. Нуклеиновые кислоты — РНК и ДНК — органические вещества большой молекулярной массы, представляющие собой полимеры. При их гидролизе освобождаются пуриновые и пиримидиновые соединения, сахар и фосфорная кислота. Сахар в РНК представлен рибозой, в ДНК — дезоксирибозой. Пурины — аденин и гуанин найдены как в молекулах РНК, так и в молекулах ДНК. Из пиримидинов — цитозин обнаружен в РНК и ДНК, урацил только в РНК, а тимин — только в ДНК.

Длинные молекулы нуклеиновых кислот при разложении деполимеризуются. Сначала отщепляются небольшие фрагменты, которые затем распадаются на отдельные мононуклеотиды. Процесс расщепления идет при участии ферментов рибонуклеазы и дезоксирибонуклеазы, синтезируемых некоторыми видами грибов, актиномицетами и рядом бактерий. На следующем этапе от мононуклеотидов под воздействием нуклеотидаз отщепляется фосфорная кислота, затем — сахар, пуриновые и пиримидиновые основания.

В зависимости от типа обмена веществ микроорганизмов сахар в дальнейшем может окисляться кислородом до С0₂ и Н₂0 или подвергаться брожению с образованием органических кислот и спиртов. Азотсодержащие основания разлагаются до мочевины и аминокислот и в конце концов до аммиака и органических кислот.

Разложение мочевины.

К азотсодержащим органическим соединениям, часто встречающимся в природе, относятся мочевина, мочевая и гиппуровая кислоты. Мочевина присутствует в моче человека и животных, ее могут синтезировать почвенные грибы. Так, до 13% сухой массы плодовых тел шампиньонов составляет мочевина. Это же соединение образуется при гидролитическом распаде аргинина под действием фермента аргиназы:

На земном шаре за год организмы синтезируют до 30 млн т мочевины, что составляет существенные ресурсы азота: мочевина содержит 46% этого элемента и используется как удобрение. Под действием микроорганизмов, содержащих фермент уреазу, мочевина в несколько этапов превращается в аммиак и диоксид углерода:

Образующаяся на первом этапе углеаммиачная соль малоустойчива и быстро разлагается:

Многие бактерии и грибы, синтезирующие уреазу, могут использовать мочевину как источник азота для синтеза белков. Обычно бактерии, разлагающие мочевину, называют уробактериями. Эти организмы могут развиваться при высокой щелочности среды (pH 9—10), что позволяет им вызывать распад значительного количества мочевины до аммиака. Из специфических уробактерий наиболее важны: Micrococcus urea из семейства Micrococcaceae, Bacillus pasteurii из семейства Bacillaceae, а также Sporosarcina urea.

Физиологический смысл распада мочевины, по-видимому, сводится к переводу аминной формы азота в более легкоусвояемую аммиачную.