БЕЛКОВЫЙ ОБМЕН ЛЕКЦИЯ - 2
ПЛАН ЛЕКЦИИ n n 1. Общие пути обмена аминокислот. 2. Обезвреживание аммиака в организме. 3. Остаточный азот. Азотемия. 4. Специфические пути обмена аминокислот
ОБЩИЕ ПУТИ ОБМЕНА АМИНОКИСЛОТ 1. ДЕЗАМИНИРОВАНИЕ 2. ТРАНСАМИНИРОВАНИЕ (ПЕРЕАМИНИРОВАНИЕ) 3. ДЕКАРБОКСИЛИРОВАНИЕ 4. ГИДРОКСИЛИРОВАНИЕ 5. МЕТИЛИРОВАНИЕ 6. АЦЕТИЛИРОВАНИЕ 7. АМИДИРОВАНИЕ и др.
ДЕЗАМИНИРОВАНИЕ n Отщепление аминогруппы в виде NH 3 c образованием безазотистого остатка n ТИПЫ ДЕЗАМИРИНОВАНИЯ: – Восстановительное – Гидролитическое – Внутримолекулярное – Окислительное
ДЕЗАМИНИРОВАНИЕ n ВОССТАНОВИТЕЛЬНОЕ: R-CH-COOH + 2 H R-CH 2 -COOH + NH 3 | Жирная кислота NH 2 n ГИДРОЛИТИЧЕСКОЕ: n R-CH-COOH | NH 2 + H 2 O R-CH-COOH + NH 3 ОН Оксикислота
ДЕЗАМИНИРОВАНИЕ (продолжение) n ВНУТРИМОЛЕКУЛЯРНОЕ: R-СН 2 -CH-COOH R-CH=СН-COOH + NH 3 | Жирная кислота NH 2 n ОКИСЛИТЕЛЬНОЕ: R-CH-COOH + 1/2 O 2 R-C-COOH + NH 3 | NH 2 || О α-кетокислота
МЕХАНИЗМ окислительного дезаминирования ФМН-зависимая оксидаза - L-аминокислоты n ФАД-зависимая оксидаза - D-аминокислоты 1 -я стадия: R-CH-COOH + ФАД(ФМН) ФАДН(ФМНН) + R-C-COOH | || NH 2 -я стадия: иминокислота + H 2 O R-C-COOH + NH 3 || α-кетокислота О n
МЕХАНИЗМ окислительного дезаминирования ФАДН (ФМНН) + О 2 H 2 O 2 каталаза H 2 O + 1/2 O 2
ТРАНСАМИНИРОВАНИЕ (ПЕРЕАМИНИРОВАНИЕ) n Межмолекулярный перенос аминогруппы (NH 2) от аминокислоты на α-кетокислоту без образования аммиака. n СУММАРНАЯ РЕАКЦИЯ: глутамат + пируват аминотрансфераза α-кетоглутарат + аланин (кофермент - пиридоксаль-5 -фосфат)
МЕХАНИЗМ ТРАНСАМИНИРОВАНИЯ 1 -я стадия: АК’ + АТ-ПИРИДОКСАЛЬФОСФАТ α-кетокислота’ + АТ-пиридоксаминфосфат 2 -я стадия: АТ-пиридоксаминофосфат + α-кетокислота” АК” + АТ-пиридоксальфасфат
НЕПРЯМОЕ ДЕЗАМИНИРОВАНИЕ АКТРАНСДЕЗАМИНИРОВАНИЕ n n ТОЛЬКО глутаминовая кислота способна к окислительному дезаминированию и образованию аммиака в физиологических условиях, ГЛУТАМАТДЕГИДРОГЕНАЗА -НАД(Ф)-зависимая - дезаминирование L-глутаминовой кислоты: Глутамат Иминоглутамат α-кетоглутарат + NH 3 Иминоглутамат n ВСЕ аминокислоты имеют трансаминазы
МЕХАНИЗМ ТРАНСДЕЗАМИНИРОВАНИЕ 1 -я стадия (трансаминирование): АМИНОКИСЛОТА + α-кетоглутарат α-КЕТОКИСЛОТА + глутамат 2 -я стадия (дезаминирование): Глутамат + НАД(Ф) + H 2 O α-кетоглутарат + НАД(Ф)Н + NH 3
ДЕКАРБОКСИЛИРОВАНИЕ n α-Декарбоксилирование - процесс отцепления от аминокислот СО 2 с образованием БИОГЕННЫХ АМИНОВ: – Триптофан триптамин, – 5 -окситриптофан серотонин, – Фенилаланин ДОФА дофамин, – Гистидин гистамин, – Глутаминовая кислота ГАМК, – Орнитин путресцин
СУДЬБА α-КЕТОКИСЛОТ Синтетический путь метаболизма восстановительное аминирование с образованием заменимых аминокислот, n Глюкогенный путь метаболизма образование глюкозы, n Кетогенный путь метаболизма образование жирных кислот и кетоновых тел, n Окислительный путь метаболизма образование компонентов цикла Кребса n
БИОСИНТЕЗ заменимых аминокислот глутамат, глутамин, пролин n оксалоацетат аспартат, аспарагин n пируват аланин n 3 -фосфоглицерат серин, глицин, цистеин n фенилаланин тирозин n α-кетоглутарат
ОБЕЗВРЕЖИВАНИЕ АММИАКА n Биосинтез мочевины в печени (орнитиновый цикл мочевинообразования) n Связывание аммиака α-кетоглутаратом с образованием глутаминовой кислоты, n Биосинтез глутамина и аспарагина, n Биосинтез аминокислот из α-кетокислот, n Образование аммонийных солей в почках, креатина, креатинина.
ОСТАТОЧНЫЙ АЗОТ n Небелковый азот плазмы крови: – МОЧЕВИНА - 50%, – АМИНОКИСЛОТЫ - 25%, – Мочевая кислота - 5%, – Креатинин - 2, 5%, – Аммиак, индикан - 0. 5%, – Пектины, нуклеотиды, биллирубин - 12%
АЗОТЕМИЯ n АБСОЛЮТНАЯ: – продукционная (за счет аминокислот распад белка), – ретенционная ( за счет мочевины нарушение выделительной функции почек). n ОТНОСИТЕЛЬНАЯ организма) (обезвоживание
ГЛИЦИН Серин ГЛИЦИН Треонин глутатион креатин тканевые белки глюкоза липиды гем пурины (ДНК, РНК) желчные кислоты муравьиная кислота гиппуровая кислота
МЕТИОНИН + АТФ денозилметионин n донор СН 3 группы. СИНТЕЗ: n Метионин – Адреналина, – Креатина, карнитина – N-метилникотинамида – Фосфатидилхолина, – Мелатонина, – Нуклеотидов,
ЦИСТЕИН - Третичная структура белков, - Образование глутатиона, - Активный центр ферментов, - Восстановительные свойства, - Окисляется в таурин (желчные кислоты), - Сиинтез гепарина, гликолипидов, - Синтез хондроитинсульфата, - Входит в состав Ко. А
ФЕНИЛАЛАНИН, ТИРОЗИН n Синтез катехоламинов: адреналин, норадреналин, дофамин n Синтез меланина n Синтез гормонов щитовидной железы ТРИПТОФАН n Синтез серотонина n Синтез никотинамида (НАД)
ГЛУТАМИНОВАЯ КИСЛОТА n Синтез глутатиона n Образование глутамина n Биосинтез пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов n Синтез аминосахаров n Синтез фолиевой кислоты у человека n Реакции трансдезаминирования
АСПАРАГИНОВАЯ КИСЛОТА n Орнитиновый цикл синтеза мочевины n Биосинтез углеводов n Биосинтез пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов n Синтез ацетиласпарагиновой кислоты в ткани мозга n Реакции трансдезаминирования
НАРУШЕНИЕ БЕЛКОВОГО ОБМЕНА n ГИПЕРАМИНОАЦИДЕМИЯ - увеличение АК в крови (нарушен синтез мочевины, усилен распад белка) n ГИПЕРАМИНОАЦИДУРИЯ - увеличение АК в моче (нарушение дезаминирования и трансаминирования АК) n Патология печени, инфекции, опухоли, травмы, комы, гипертиреоз, избыток глюкокортикоидов - гиперкортицизм
НАРУШЕНИЕ БЕЛКОВОГО ОБМЕНА n НАСЛЕДСТВЕННЫЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ: – ЦИСТИНУРИЯ - избыток цистина, лизина, аргинина, орнитина (камни в почках) – ФЕНИЛКЕТОНУРИЯ - дефект фенилаланингидроксилазы, – АЛЬКАПТОНУРИЯ - дефект оксидазы гомогентизиновой кислоты, – АЛЬБИНИЗМ - дефект тирозиназы
