КУРС ЛЕКЦИЙ ПО ОБЩЕЙ БИОХИМИИ

ГОУВПО УГМА Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию

Кафедра биохимии

КУРС ЛЕКЦИЙ

ПО ОБЩЕЙ БИОХИМИИ

Модуль 5. Биохимия белков и аминокислот

Автор: к.б.н., доцент кафедры биохимии Гаврилов И.В.

Екатеринбург,

2009г

ЛЕКЦИЯ № 17

Тема: Белки I. Механизмы переваривание и всасывания белков

Факультеты: лечебно-профилактический, медико-профилактический, педиатрический.

2 курс.

ПОНЯТИЕ, КЛАССИФИКАЦИЯ, СВОЙСТВА И ФУНКЦИИ БЕЛКОВ

Белки – высокомолекулярные органические соединения, состоящие из остатков более чем 100 АК. У человека в организме содержится 15кг белка. По количеству генов, у человека предполагают наличие около 50000 видов белков. Самый распространенный белок у человека - коллаген, на его долю приходиться 30% от общего содержания белка.

Пептиды - органические соединения, состоящие из остатков от 2 до 100 АК.

Олигопептиды - органические соединения, состоящие из остатков от 2 до 10 АК.

Полипептиды - органические соединения, состоящие из остатков от 10 до 100 АК.

Белки имеют 3-4 уровня организации:

1. Первичная структура линейна, представлена последовательностью аминокислот, соединенных пептидными связями;

2. Вторичная структура является пространственной, она образуется только водородными связями. Выделяют α-спираль и β-складчатый лист;

3. Третичная структура является пространственной, она образуется ковалентными, водородными, ионными и гидрофобными связями. Образует белковые глобулы;

4. Четвертичная структура является пространственной, она образуется при соединении нескольких белковых глобул слабыми водородными, ионными и гидрофобными связями;

Разрушение первичной структуры белка называется гидролиз. Гидролиз пептидной связи идет в кислой и щелочной среде и с участием ферментов пептидаз (класс гидролаз).

Разрушение вторичной, третичной и четвертичной структур называется денатурацией. Денатурация бывает обратимой, когда разрушаются слабые связи (водородные, ионные, гидрофобные) и необратимой, когда разрушаются прочные связи (ковалентные).

Классификация белков

· По составу белки делятся на простые (протеины) и сложные (протеиды). Простые белки содержат только остатки аминокислот. Сложные белки, кроме аминокислот, содержат небелковый компонент: липиды, углеводы, нуклеиновые кислоты, металлы, витамины, порфирины и т.д.

· По форме белки делятся на глобулярные и фибриллярные. Глобулярные белки содержат α-спираль, они как правило водорастворимы. Фибриллярные белки содержат β-складчатую структуру и водонерастворимы (кератин);

· Белки делятся по выполняемым в организме функциям.

Функции белков

Структурная (коллаген, эластин, кератин);
Каталитическая (ферменты);
Транспортная (гемоглобин, альбумины, глобулины);
Сократительная (актин, миозин);
Защитная (иммуноглобулины, фибриноген, плазминоген, лизоцим);
Регуляторная (гормоны, рецепторы);
Онкотическое давление (белки сыворотки крови);
Буферная (гемоглобин, белки сыворотки крови).

Свойства белков

Белки в основном водорастворимые вещества, образующие коллоидный раствор;
Белки способны к денатурации и гидролизу;
Обладают амфотерными свойствами;
Проявляют оптическую активность, т.к. состоят из оптически активных L-аминокислот.

РОЛЬ БЕЛКА В ПИТАНИИ. ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА ПИЩЕВОГО БЕЛКА

Богаты белками продукты животного происхождения: мясо, рыба, сыр. Продукты растительного происхождения содержат, как правило, мало белка (кроме… Количество белка в некоторых пищевых продуктах Название продукта … Питательная ценностьбелка зависит от его аминокислотного состава и способности усваиваться организмом.

АЗОТИСТЫЙ БАЛАНС. ПРИНЦИПЫ НОРМИРОВАНИЯ БЕЛКА В ПИТАНИИ. БЕЛКОВАЯ НЕДОСТАТОЧНОСТЬ

Нулевой азотистый баланс существует, когда количество выделяемого азота равно количеству поступающего в организм.Он характерендля здорового… Положительный азотистый баланс существует, когда из организма выделяется… Отрицательный азотистый баланс существует, когда из организма выделяется больше азота, чем поступает. Наблюдают при…

Нормы белка в питании

· Для здорового взрослого человека оптимальное количество белка в пище составляет - 100-120 г/сут (или не менее 1г/кг в сут). · Детям до 12 лет достаточно 50 - 70 г/сут (4,0-1,5 г/кг в сут) (до 3… · Для детей от 12- 15 лет оптимальное количество белка в пище составляет - 100-120 г/сут.

Белковая недостаточность

У животных при отсутствии цистеина возникает острый некроз печени, гистидина — катаракта; отсутствие метионина приводит к анемии, ожирению и… Заболевание «Квашиоркор», в переводе означает «золотой (или красный)… Заболевание развивается у детей, которые лишены молока и других животных белков, а питаются исключительно…

ПЕРЕВАРИВАНИЕ БЕЛКОВ В ЖКТ

Всасывание – процесс поступления веществ из просвета ЖКТ в кровеносное русло. В пищевых продуктах содержатся в основном белки и пептиды, которые, как… Переваривание белков и пептидов в ЖКТ происходит под действием пищеварительных соков, содержащих ферменты протеазы,…

ПЕРЕВАРИВАНИЕ БЕЛКОВ В ЖЕЛУДКЕ

Основная пищеварительная функция желудка – переваривание белка. Для пищеварения слизистая оболочка желудка выделяет сложный по составу сок, который…

Состав желудочного сока

Главные клетки вырабатывают пепсиногены (пепсин, гастриксин, реннин), обкладочные (париетальные) — соляную кислоту, добавочные и мукоциты —…

Кислотность желудочного сока

Кислотность желудочного сока связана с наличием в нем различных неорганических (HCl, кислые фосфаты) и органических (оксо-, окси-, амино-, нуклеиновые, жирные кислоты и т.д.) кислот. В связи с этим выделяют понятие общая кислотность желудочного сока. Основная причина кислотности желудочного сока связана с наличием в нем соляной кислоты. Соляная кислота в желудочном соке находится в свободном и в связанном (с белками и продуктами их переваривания) состоянии.

Механизм образования соляной кислоты

Н2СО3 диссоциирует на бикарбонат, который выделяется в плазму крови в обмен на С1-, и Н+, который активно переносится Н+/К+-АТФ-азой в просвет… При этом в просвете желудка концентрация Н+ увеличивается в 106 раз,… Вода выходит из клеток в просвет желудка по осмотическому градиенту

Ферменты желудка

В просвете желудка под действием НС1 от N-конца пепсиногена отщепляется пептид в 42 аминокислотных остатка, который содержит почти все положительно… Пепсин – эндопептидаза, с молекулярной массой 32,7 кД и с оптимумом… Гастриксин – эндопептидаза, с оптимумом рН=3,2-3,5. Образуется из пепсиногена, гидролизует внутренние пептидные связи…

Нарушения переваривания белков в желудке

При заболеваниях желудка в желудочном соке часто происходит изменение содержание соляной кислоты, реже - снижение активности пищеварительных ферментов, что приводит к нарушению процессов переваривания белков.

Для диагностики заболеваний желудка определяют кислотность желудочного сока, содержание в нем свободной и связанной HCl, пепсина, фактора Касла и наличие патологических компонентов: молочной кислоты и крови.

Определение кислотности желудочного сока

В качестве нарушений выделяют: Повышенная кислотностьжелудочного сока. Она обычно сопровождается изжогой,… Пониженная кислотностьжелудочного сока. Бывает при некоторых видах гастритов.

ПЕРЕВАРИВАНИЕ БЕЛКОВ В КИШЕЧНИКЕ

Размельченные и химически обработанные пищевые массы в смеси с желудочным соком образуют жидкий или полужидкий химус, который поступает в… Переваривание белков происходит в кишечнике под действием пищеварительных…

Панкреатический сок

В соке содержится 5-6г общего белка, катионы Na+ (134-142 мг/л), Ca2+, К+ (4,7-7,4 мг/л), Мg2+ и анионы Cl- (35-97 мг/л), SO32-, HPO42-, особенно… Ферментная часть секрета образуется в ацинарных клетках, а жидкая… В панкреатическом соке содержится большое количество гидролитических ферментов: липаз, фосфолипаз, эстераз, нуклеаз,…

Специфичность действия протеаз

Химотрипсины наиболее активны в отношении пептидных связей, образованных карбоксильными группами ароматических аминокислот (Фен, Тир, Три). Карбоксипептидазы А и В — цинксодержащие ферменты, отщепляют аминокислоты с… Поджелудочный сок обеспечивает в просвете кишки полостное переваривание. Ферменты поджелудочной железы гидролизуют…

Возрастные особенности панкреатического сока

Протеолитическая активность пищеварительного сока поджелудочной железы находится на довольно высоком уровне уже с первых месяцев жизни, достигая максимума к 4-6 годам. Липолитическая активность увеличивается в течение первого года ребенка. Активность поджелудочной амилазы к концу первого года жизни возрастает в 4 раза, достигая максимальных значений к 9 годам.

Кишечный сок

Основной компонент кишечного сока - вода, в которой растворены органические (белки, аминокислоты, промежуточные продукты обмена, слизь) и… В кишечном соке содержится более 20 ферментов, гидролизующих углеводы… Экзопептидазы (аминопептидазы, три- и дипептидазы) синтезируются кишечником сразу в активной форме, они гидролизуют…

Защита клеток от действия протеаз

· эти ферменты образуются в клетках поджелудочной железы в неактивной формеи активируются только после секреции в просвет кишечника. · в клетках поджелудочной железы присутствует белок-ингибитор… В полости желудка и кишечника протеазы не контактируют с белками клеток, поскольку слизистая оболочка покрыта слоем…

РЕГУЛЯЦИЯ ЖЕЛУДОЧНО-КИШЕЧНОЙ СЕКРЕЦИИ

Регуляция секреции желудочного сока осуществляется в 3 фазы: 1. Мозговая (сложнорефлекторная) фаза. Осуществляется через комплекс условных… 2. Желудочная (нейро-гуморальная) фаза. Возникает при нахождении пищи в желудке. За счет вагуса, метасимпатической…

Регуляция поджелудочной секреции

1. Мозговая (сложнорефлекторная) фаза. Осуществляется через комплекс условных и безусловных рефлексов. Вид, запах и вкус пищи активируют нейроны… 2. Желудочная (нейро-гуморальная) фаза. Возникает при нахождении пищи в… 3. Кишечная фаза. Кислый химус вызывает в кишечнике выделение S-клетками секретина (белковый гормон). Секретин…

Регуляция кишечной секреции

Мотилин (в Мо-клетках) - стимулирует активность гладко-мышечной клеток кишечника.

ВСАСЫВАНИЕ АМИНОКИСЛОТ В КИШЕЧНИКЕ

Известно пять специфических транспортных систем, каждая из которых функционирует для переноса определённой группы близких по строению аминокислот: … 1. нейтральных, короткой боковой цепью (аланин, серии, треонин); 2. нейтральных, с длинной или разветвлённой боковой цепью (валин, лейцин, изолейцин);

Глутамильный цикл.

В этой системе участвуют 6 ферментов, один из которых находится в клеточной мембране, а остальные — в цитозоле. Мембранно-связанный фермент… Дипептид цистеинилглицин расщепляется под действием пептидазы на 2…

НАРУШЕНИЕ ПЕРЕВАРИВАНИЯ БЕЛКОВ И ТРАНСПОРТА АМИНОКИСЛОТ

У новорожденных проницаемость слизистой оболочки кишечника выше, чем у взрослых, поэтому в кровь поступают белки (антитела) молозива, необходимые… При заболевании целиакии (нетропической спру)происходит нарушение клеток… Цистинурия,болезнь Хартнапаи некоторые другие, возникают вследствие дефекта переносчиков нейтральных аминокислот в…

ГНИЕНИЕ

В аэробных условиях белковые молекулы подвергаются более глубокому распаду с образованием множества промежуточных продуктов, распад идет вплоть до… В анаэробных условиях образуется меньше продуктов распада, но они являются… При распаде цистеина, цистина и метионина образуются таурин (C2H7NO3S), этилсульфид (C4H10S), метилмеркаптан (CH3-SH),…

ЛЕКЦИЯ № 18

Факультеты: лечебно-профилактический, медико-профилактический, педиатрический. 2 курс. Аминокислоты (АК) – органические соединения, содержащие… Всего известно около 300 видов АК, у человека в организме - 70, а в составе белков - 20.

Физико-химические свойства аминокислот

АК амфотерные вещества – проявляют свойства кислот и оснований. К наиболее важным общим реакциям АК относятся реакции: 1. декарбоксилирования,

Функции аминокислот

Используются для синтеза белков, углеводов, липидов, нуклеиновых кислот, биогенных аминов (гормонов, нейромедиаторов), других аминокислот
Служат источником азота при синтезе всех азотсодержащих небелковых соединений (нуклеотиды, гем, креатин, холин и др);
Выполняют регуляторную функцию (гли, глу - нейромедиаторы);
служат источником энергии для синтеза АТФ.

ПУТИ ОБРАЗОВАНИЯ ПУЛА АМИНОКИСЛОТ В КРОВИ

И ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В ОРГАНИЗМЕ

Источниками АК в организме являются белки пищи, белки тканей и синтез АК из углеводов. В сутки у человека распадается на АК около 400г белков,…

ОБЩИЕ РЕАКЦИИ ОБМЕНА АМИНОКИСЛОТ

АК, появившиеся в организме, включаются в общие и специфические реакции обмена.

К общим реакциям обмена АК относят реакции трансаминирования, дезаминирования и декарбоксилирования, биосинтеза белков и рацемизации (L переходы D).

ТРАНСАМИНИРОВАНИЕ (ПЕРЕАМИНИРОВАНИЕ) АМИНОКИСЛОТ

Реакции катализируют аминотрансферазы, коферментом которых служит пиридоксальфосфат (ПФ) — производное витамина В6 (пиридоксина). … У человека найдено более 10 аминотрансфераз, которые локализуются в цитоплазме…

Механизм переаминирования

Вначале, АК передает свою аминогруппу на пиродоксальфосфат. АК при этом превращается в кетокислоту, а пиродоксальфосфат - в пиридоксаминфосфат. Затем, реакции идут в обратную сторону: но уже другая кетокислота, принимает…

Органоспецифичные аминотрансферазы АЛТ и АСТ

Наиболее распространёнными аминотрансферазами в большинстве тканей млекопитающих являются аланинаминотрансфераза (АЛТ) и аспартатаминотрансфераза… АЛТ катализирует реакцию трансаминирования между ала и α-КГ:… ACT катализирует реакцию трансаминирования между асп и α-КГ: асп+α-КГ↔ЩУК+глу

Биологическое значение трансаминирования

Реакции трансаминирования обеспечивают синтез и распад амино- и кетокислот, перераспределение аминного азота в тканях организма.

ДЕЗАМИНИРОВАНИЕ АМИНОКИСЛОТ

Дезаминирование АК — реакция отщепления α-аминогруппы от АК, в результате чего образуется соответствующая α-кетокислота и выделяется молекула аммиака.

Дезаминирование бывает прямым и непрямым.

Прямое дезаминирование АК

Существует 5 видов прямого дезаминирования АК: окислительное; неокислительное; внутримолекулярное; восстановительное; гидролитическое. Окислительное дезаминирование -самый активный вид прямого дезаминирования… 1. Глутаматдегидрогеназа (глу-ДГ) - олигомер, состоящий из 6 субъединиц (молекулярная масса 312 кД), содержит…

Оксидаза L-аминокислот

В печени и почках есть оксидаза L-АК, способная дезаминировать некоторые L-аминокислоты:

Оксидаза L-АК имеет кофермент ФМН. Т.к. оптимум рН оксидазы L-АК равен 10,0, активность фермента очень низка и вклад ее в дезаминирование незначителен.

Оксидаза D-аминокислот

Оксидаза D-аминокислот также обнаружена в почках и печени. Это ФАД-зависимый фермент, с оптимумом рН в нейтральной среде. Оксидаза D-аминокислот превращает, спонтанно образующиеся из L-аминокислот, D-аминокислоты в кетокислоты.

Неокислительное дезаминирование

В печени человека присутствуют специфические пиридоксальфосфатзависимые ферменты сериндегидратаза, треониндегидратаза, катализирующие реакции неокислительного дезаминирования аминокислот серина и треонина.

Внутримолекулярное дезаминирование

Непрямое дезаминирование (трансдезаминирование)АК

Непрямое дезаминирование в печени

Обе стадии непрямого дезаминирования обратимы, что обеспечивает как катаболизм… При энергодефиците АДФ активирует Глу-ДГ, что усиливает катаболизм АК и образование а-кетоглутарата, поступающего в…

Непрямое дезаминирование в мышцах (и нервной ткани)

Можно выделить 4 стадии этого процесса: трансаминирование с… Этот путь дезаминирования преобладает в мышцах при интенсивной работе, в результате которой накапливается молочная…

Пути обмена безазотистого остатка аминокислот

Гликогенные аминокислоты - АК, которые превращаются в ПВК и промежуточные… Кетогенные аминокислоты – АК, которые в процессе катаболизма превращаются в ацетоацетат (Лиз, Лей) или ацетил-КоА…

Концентрация аммиака

Концентрация аммиака в сыворотке крови в норме 11—35 мкмоль/л. В крови и цитозоле клеток при физиологических значениях рН аммиак переходит в ион аммония — NH₄⁺, количество неионизированного NH₃ невелико (~ 1%).

Токсичность аммиака

Механизм токсического действия аммиака: Аммиак легко проникает через мембраны в клетки и в митохондриях сдвигает реакцию, катализируемую… α-Кетоглутарат + НАДH2 + NH3 → глу + НАД+. Уменьшение концентрации α-кетоглутарата вызывает: угнетение реакции трансаминирования АК и снижение …

Связывание (обезвреживание) аммиака

В связи с токсичностью аммиака в тканях происходит его связывание с образованием нетоксичных соединений – АК и мочевины. Процесс образования и обезвреживания аммиака регулируют в основном ферменты глутаматдегидрогеназа и глутаминсинтетаза.

Обмен глутамата

Однако этот путь обезвреживания аммиака в тканях используется слабо, так как…

Обмен глутамина

Глутаминсинтетаза находиться в митохондриях клеток, содержит кофактор — ионы… Глутамин, путём облегчённой диффузии, легко проходит клеточные мембраны (для глутамата возможен только активный…

Обмен аспарагина

Обезвреживание аммиака в тканях происходит незначительно при синтезе аспарагина под действием глутаминзависимой и аммиакзависимой аспарагинсинтетазы.

Первая функционирует в животных клетках, вторая преобладает в бактериальных клетках, но присутствует и у животных.

Обмен аланина

В кишечнике: Глутамат подвергается трансаминированию с ПВК с образованием аланина и α-кетоглутарата. Аланин поступает из…

ОРНИТИНОВЫЙ ЦИКЛ

Синтез мочевины происходит в цикле, который замыкается орнитином. Цикл открыли в 40-х годах XX века немецкие биохимики Г. Кребс и К. Гензелейт. Мочевина (карбамид) — полный амид угольной кислоты — содержит 2 атома азота,…

Реакции орнитинового цикла

(Карбамоилфосфатсинтетаза II локализована в цитозоле клеток всех тканей и… 1. В митохондриях орнитинкарбамоилтрансфераза переносит карбамоильную группу карбамоилфосфата на орнитин и образуется…

Регенерация аспартата из фумарата

Малат может направиться в митохондрии и включиться в ЦТК. Пируват, образующийся в этих реакциях из аланина, используется для глюконеогенеза.

Энергетический баланс орнитинового цикла

· при окислительном дезаминировании глутамата образуется 1 молекула НАДН2, которая обеспечивает синтез 3 АТФ; · в ЦТК, при превращении малата в ЩУК образуется еще 1 молекула НАДН2,… Орнитиновый цикл в печени выполняет 2 функции:

Выделение азота из организма

Азот выводиться из организма с мочой, калом, потом и с выдыхаемым воздухом в виде различных соединений. Основная масса азота выделяется из организма с мочой в виде мочевины (до 90%). В норме соотношение азотсодержащих веществ в моче составляет: мочевина 86%, креатинин 5%, аммиак 3%, мочевая кислота 1,5% и другие вещества 4,5%. Экскреция мочевины в норме составляет 25 г/сут, солей аммония 0,5 г/сут.

ГИПЕРАММОНИЕМИЯ

Причинами гипераммониемии могут быть: 1. генетические дефекты ферментов орнитинового цикла в печени; 2. вторичное поражение печени в результате цирроза, гепатита или других заболеваний.

Наследственные нарушения орнитинового цикла и их основные проявления

При гипераммониемиях I и II типа происходит накопление карбамоилфосфата в митохондриях и выход его в цитозоль. Это вызывает увеличение скорости… Тяжесть течения заболевания зависит также от степени снижения активности… Все нарушения орнитинового цикла приводят к значительному повышению в крови концентрации аммиака (до 6000 мкмоль/л),…

Обмен аминокислот и аммиака между тканями

Печень

В печень азот поступает в основном в виде аммиака, глутамина, аланина, а меньше в виде других АК в основном из мышц и кишечника. Поглощает АК с разветвленной цепью (вал, лей, иле). Синтезирует глюкозу в основном из аланина и серина.

Мышцы

Поглощают АК с разветвленной цепью (вал, лей, иле). Выделяют много аланина и глутамина меньше других АК.

Кишечник

Поглощает глутамин. Выделяет много аланина. С пищей из кишечника поступают все аминокислоты.

Мозг

Поглощает много АК с разветвленной цепью (вал, лей, иле). Выделяет много глутамина.

Почки

Поглощают глутамин. Выделяют много серина и немного аланина.

ДЕКАРБОКСИЛИРОВАНИЕ АМИНОКИСЛОТ И ИХ ПРОИЗВОДНЫХ

Продуктами реакции являются СО2 и биогенные амины, выполняющие регуляторные функции (гормоны, тканевые гормоны, нейромедиаторы).

Серотонин

Серотонин образуется из три в надпочечниках, ЦНС и тучных клетках.

Серотонин – возбуждающий нейромедиатор средних отделов мозга (проводящих путей) и гормон. Стимулирует сокращение гладкой мускулатуры, вазоконстриктор, регулирует АД, температуру тела, дыхание, антидепрессант.

ГАМК

ГАМК образуется и разрушается в ГАМК-шунте ЦТК в высших отдела мозга. Он имеет очень высокую концентрацию.

ГАМК – тормозной нейромедиатор (повышает проницаемость постсинаптических мембран для К⁺), повышает дыхательную активность нервной ткани, улучшает кровоснабжение головного мозга.

Гистамин

Гистамин – медиатор воспаления, аллергических реакций, пищеварительный… 1. стимулирует секрецию желудочного сока, слюны;

Дофамин

Дофамин образуется (фен → тир → ДОФА → дофамин) в мозге и мозговом веществе надпочечников.

Дофамин – нейромедиатор среднего отдела мозга.

ЛЕКЦИЯ № 19

Тема: Белки III. Специфические пути обмена аминокислот

Факультеты: лечебно-профилактический, медико-профилактический, педиатрический.

2 курс.

ФОЛИЕВАЯ КИСЛОТА

Фолиевая кислота широко распространёна в продуктах животного и растительного происхождения, синтезируется микрофлорой кишечника. Активная форма фолиевой кислоты – ТГФК. Она образуется в печени при восстановлении фолиевой кислоты с участием…

Образование одноуглеродных фрагментов, их взаимопревращения

В составе ТГФК одноуглеродные фрагменты могут подвергаться взаимопревращениям: метиленовая группа превращаться в метенильную (-СН=), формильную… Затем ТГФК отдает одноуглеродные фрагменты на:

Недостаточность фолиевой кислоты

Гиповитаминоз фолиевой кислоты приводит к: 1. мегалобластической (макроцитарной) анемии. Она характеризуется уменьшением… 2. лейкопении;

ОБМЕН СЕРИНА И ГЛИЦИНА

Синтез серина: Обмен глицина:

Путь образования оксалатов из глицина

Схема путей обмена серина и глицина

Серии и глицин выполняют в организме человека разнообразные и очень важные функции.

Глицин — важнейший (после ГАМК) тормозной нейромедиатор в спинном мозге, промежуточном мозге и некоторых отделах головного мозга.

Наследственные нарушения обмена глицина

Гиперглицинемия возникает при дефекте глицинрасщепляющей системы. Проявляется повреждением мозга, судорогами, гипотонией, нарушением дыхания. Глицинурия характеризуется повышенным выделением глицина с мочой (до 1 г/сут)… Первичная гипероксалатурия характеризуется постоянно высоким выделением оксалата с мочой, независимо от поступления…

МЕТИОНИН

Метионин — незаменимая аминокислота, может регенерировать из гомоцистеина с участием серина и глицина. Метионин:

1. участвует в синтезе белков организма;

2. является источником метильной группы, используемой в реакциях трансметилирования;

3. является источником атома серы, необходимого для синтеза цистеина;

4. участвует в реакциях дезаминирования;

5. Метионил-тРНК участвует в инициации процесса трансляции.

Образование S-аденозилметионина

Метильная группа в метионине прочно связана с серой, поэтому донором этого одноуглеродного фрагмента служит активная форма метионина - S-аденозилметионин (SAM). (SAM — нестабилен т.к. сера при валентности 2 имеет 3 связи). SAM образуется при присоединении метионина к аденозину с участием метионинаденозилтрансферазы (есть во всех типах клеток). Аденозин образуется при гидролизе АТФ.

Ресинтез метионина, роль ТГФК и витамина В₁₂.

Связь обменов метионина и цистеина

Реакции трансметилирования с участием S-аденозилметионина

Отщепление метильной группы от SAM и перенос её на соединение-акцептор катализируют ферменты метилтрансферазы. SAM в ходе реакции превращается в S-аденозилгомоцистеин (SAT).

Синтез холина

Синтез лецитина

Аналогично синтезируются:

1. из ГАМК → карнитин;

2. из гуанидинацетата → креатин;

3. из норадреналина → адреналин;

4. из карнозина → анзерин;

5. Реакции трансметилирования используются также в синтезе азотистых оснований, инактивации гормонов, нейромедиаторов и обезвреживании ксенобиотиков.

ЦИСТЕИН

Нарушение синтеза цистеина возникает при гиповитаминозе фолиевой кислоты, В6, В12 или наследственных дефектах цистатионинсинтазы и цистатионинлиазы.… Обмен цистеина: схема путей, их значение. Цистеин:

Образование сульфат-иона, его утилизация (образование ФАФС).

ФАФС используется:

1. В обезвреживании ксенобиотиков:

2. В синтезе гликозаминогликанов (сульфирование ОН групп производных глюкозы, галактозы сульфотрансферазой).

ФЕНИЛАЛАНИН

Фенилкетонурия

Классическая ФКУ — наследственное заболевание, связанное с мутациями в гене фенилаланингидроксилазы (частота 1:10000 новорождённых), которые… При ФКУ концентрация фен повышается в крови в 20—30 раз, в моче — в 100—300… Проявления ФКУ:

Обмен тирозина в надпочечниках и нервной ткани

Тирозингидроксилаза (тирозинмонооксигеназа) Fe2+ -зависимый фермент, в… Дофамин и норадреналин служат медиаторами в синаптической передаче нервных импульсов, а адреналин — гормон широкого…

Болезнь Паркинсона

Дофамин не проникает через гематоэнцефалический барьер и как лекарственный препарат не используется. Для лечения паркинсонизма используют…

Обмен тирозина в меланоцитах

Меланины присутствуют в сетчатке глаз, в составе волос, в коже. Цвет кожи зависит от распределения меланоцитов и количества в них разных типов…

Альбинизм

При наследственном дефекте тирозиназы (1:20000) в меланоцитах нарушается синтез меланинов и развивается альбинизм.

Клиническое проявление альбинизма (от лат. albus — белый) — отсутствие пигментации кожи, сетчатки глаз и волос. У больных часто снижена острота зрения, возникает светобоязнь. Длительное пребывание таких больных под открытым солнцем приводит к раку кожи.

Превращение тирозина в щитовидной железе

В щитовидной железе из тирозина синтезируются и выделяются гормоны йодтиронины: тироксин (тетрайодтиронин) и трийодтиронин.

Катаболизм тирозина в печени

Фумарат может окисляться до СО2 и Н2О или использоваться для глюконеогенеза.… Алкаптонурия(«чёрная моча»)

Тирозинемии

1. Тирозинемия типа 1 (тирозиноз). Причиной заболевания является дефект фумарилацетоацетатгидролазы. Накапливающиеся метаболиты снижают активность… 2. Тирозинемия типа II (синдром Рихнера—Ханхорта). Причина — дефект… 3. Тирозинемия новорождённых (кратковременная). Заболевание возникает в результате снижения активности фермента…

ТРИПТОФАН

Триптофан – незаменимая АК. В физиологических условиях >95% триптофана метаболизирует по кинурениновому пути и 1% по серотониновому пути.

Схема кинуренинового пути

Синтез НАД⁺ уменьшает потребность организма в витамине РР.

Серотониновый путь

Серотонин образуется в надпочечниках, ЦНС и тучных клетках.

Образование и использование в организме ГАМК и ГОМК. Антиоксидантные, антигипоксические и адаптогенные свойства Глу, Асп, их клиническое применение.

ГЛУТАМАТ

Синтез глутамата

Глутамат образуется:

1). при восстановительном аминировании α-кетоглутарата глутаматдегидрогеназой:

2). В реакция переаминирования с участием аминотрансфераз:

Использование глутамата

2. Ведущая роль в интеграции азотистого обмена. Обеспечивает реакции переаминирования АК: глутамат универсальный донор аминогруппы для синтеза… 3. Является источником α-КГ, необходимого для ЦТК и синтеза АТФ; 4. Входит в состав глутатиона;

ГЛУТАМИН

Синтез глутамина

Использование глутамина

1. Используется в синтезе белков, углеводов;

2. Источник азота в синтезе пуриновых и пиримидиновых оснований, аспарагина, аминосахаров;

3. Обеспечивает транспорт азота из тканей;

АСПАРТАТ

Синтез аспартата

Использование аспартата

1. Используется в синтезе белков, липидов, углеводов;

2. Участвует в орнитиновом цикле при синтезе мочевины;

3. Участвует в синтезе карнозина, анзерина, пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов, N-ацетиласпарагиновой кислоты.

АСПАРАГИН

Синтез аспарагина

Использование аспарагина

1. Используется в синтезе белков, липидов, углеводов;