Курсовая работа студента 5 курса 1 группы Мирошниченко А. Ю. Научный руководитель: Котович И. В.
Тема курсовой работы Механизм обезвреживания токсических продуктов гниения белка в организме человека и животных
Цель и методы исследвания: Цель исследования: формирование представлений о путях обезвреживания токсических продуктов гниения белков в организме человека и животных. Методы исследования: сравнительный анализ литературы.
Задачи исследования 1. Рассмотрение закономерностей гниения белков в организме человека, факторов влияния на этот процесс, а так же анализ основных продуктов таких реакций; 2. Определение основных путей образования токсических веществ продуктов метаболизма белков, анализ действия ксенобиотиков на организм человека и животных; 3. Ознакомление с основными механизмами, обеспечивающими защиту организма от воздействия токсических веществ, образующихся в процессе метаболизма аминокислот.
ВВЕДЕНИЕ Еще в начале ХХ века великий физиолог И. Мечников утверждал, что процессы гниения белковой пищи в кишечнике и вызываемая ими аутоинтоксикация — главное препятствие в достижении долголетия. В своих экспериментах он вводил подопытным животным гнилостные продукты из кишечника человека и получал у них различные патологические состояния организма. Уже в те времена не было секретом что организм человека вынужден применять целый ряд защитных механизмов для обезвреживания токсичных веществ, образующихся в кишечнике из пищевых продуктов с высокой концентрацией белка. Это оказывает повышенную нагрузку на все клетки тела человека и неизбежно приводит к возникновению различных нарушений метаболизма, а также вызывает преждевременное старение организма. Наполняя свой рацион овощами и фруктами, и ограничивая употребление высокобелковой пищи, люди естественным образом подавляют активность гнилостных микроорганизмов. Уменьшение потока ксенобиотиков и эндотоксинов на низкобелковом питании снижает нагрузку на печень, иммунную и выделительную системы. При этом в теле человеканормализуется обмен веществ, снижается риск возникновения многих заболеваний и продлевается срок жизни клеток всего организма.
Содержание курсовой работы: Глава I. Строение и свойства продуктов распада гниения белков Глава II. Пути образования продуктов гниения белков в организме человека и животных Глава III. Механизм обезвреживания токсических продуктов гниения белков
Глава 1 Первая глава проливает свет на явление гниения как на процесс разложения азотсодержащих органических соединений (белков, аминокислот), в результате их ферментативного гидролиза под действием аммонифицирующих микроорганизмов с образованием токсичных для человека конечных продуктов — аммиака, сероводорода, а также первичных и вторичных аминов при неполной минерализации продуктов разложения: -Трупных ядов (например путресцин и кадаверин); -Ароматические соединения (например скатол, индол- образующихся в результате дезаминирования и декарбоксилирования аминокислоты триптофана); -Гниение серосодержащих аминокислот (цистеина, цистина и метионина) приводит к выделению сероводорода, тиолов, диметилсульфоксида;
![Многочисленные превращения аминокислот, вызванные деятельностью микроорганизмов кишечника, получили общее название [2, c. 213]](https://present5.com/presentation/33173478_358089617/image-8.jpg "Многочисленные превращения аминокислот, вызванные деятельностью микроорганизмов кишечника, получили общее название [2, c. 213]")
Многочисленные превращения аминокислот, вызванные деятельностью микроорганизмов кишечника, получили общее название [2, c. 213] «гниение белков в кишечнике» . Так, в процессе распада серосодержащих аминокислот (цистин, цистеин, метионин) в кишечнике образуются сероводород H 2 S и метил-меркаптан CH 3 SH. Диаминокислоты – орнитин и лизин – подвергаются процессу декарбоксилирования с образованием токсичных аминов – путресцина и кадаверина. Из ароматических аминокислот: фенилаланин, тирозин и триптофан – при аналогичном бактериальном декарбоксилировании образуются соответствующие амины: фенилэтиламин, параоксифенилэтиламин и индолилэтиламин (триптамин). Кроме того, микробные ферменты кишечника вызывают постепенное разрушение боковых цепей циклических аминокислот, в частности тирозина и триптофана, с образованием ядовитых продуктов обмена – соответственно крезола и фенола, скатола и индола.
Умеренное, контролируемое иммунитетом организма бактериальное гниение белков является необходимой частью пищеварения и происходит в толстом кишечнике человека и животных. Их активаторами являются Proteus, Escherichia, Morganella, Klebsiella, Pseudomonas. Физиолог XIX века И. И. Мечников считал, что постоянно образующиеся в кишечнике продукты гниения (скатол, индол и др. ), вызывают хроническую интоксикацию и являются одной из причин преждевременного старения. Чрезмерно интенсивное гниение в толстом кишечнике является причиной гнилостной диспепсии, диареи и дисбактериоза толстого кишечника[2, c. 327]
Основные процессы гниения 1) Декарбоксилирование; 2) Дезаминирование; 3) Десульфирование; 4) Разрушение боковой цепи аминокислот;
Таблица 1. Продукты гниения аминокислот в кишечнике. Аминокислоты Продукты гниения Тирозин Крезол Фенол Скатол Индол Метилмеркаптан Сероводород Лизин Кадаверин Орнитин Путресцин Триптофан Цистеин, Метионин
Глава 2 Вторая глава моего исследования включает два подраздела: 2. 1 Токсические продукты обмена аминокислот; 2. 1 Последствия нарушения регуляции процессов гниения белка в кишечнике человека
Данные о специфичности транспорта аминокислот через биомембраны клеток были получены при анализе [8, c. 173] наследственных дефектов всасывания аминокислот в кишечнике и почках. Классическим примером является цистинурия, при которой резко повышено содержание в моче цистина, аргинина, орнитина и лизина. Это повышение обусловлено наследственным нарушением механизма почечной реабсорбции. Цистин относительно нерастворим в воде, поэтому он легко выпадает в осадок в мочеточнике или мочевом пузыре, в результате чего образуются цистиновые камни и нежелательные последствия (закупорка мочевыводящего тракта, развитие инфекции и др. ). Аналогичное нарушение всасывания аминокислот, в частности триптофана, наблюдается при болезни Хартнупа. Доказано всасывание небольших пептидов. Так, в опытах in vitro и in vivo свободный глицин всасывался значительно медленнее, чем дипептид глицилглицин или даже трипептид, образованный из трех остатков глицина. Тем не менее во всех этих случаях после введения олигопептидов с пищей в портальной крови обнаруживали свободные аминокислоты; это свидетельствует о том, что олигопептиды подвергаются гидролизу после всасывания. В отдельных случаях отмечают всасывание больших пептидов. Например, некоторые растительные токсины, в частности абрин и рицин, а также токсины ботулизма, холеры и дифтерии всасываются непосредственно в кровь. Дифтерийный токсин (мол. масса 63000), наиболее изученный из токсинов, состоит из двух функциональных полипептидов: связывающегося со специфическим рецептором на поверхности чувствительной клетки и другого – проникающего внутрь клетки и оказывающего эффект, который чаще всего сводится к торможению внутриклеточного синтеза белка.
Последствия нарушения регуляции процессов гниения белка в кишечнике человека 1) Закисление тканей и нарушение микроциркуляции; 2) Воспалительный процесс в кишечнике и печени; 3) Гипераммониемия; 4) Агрегация эритроцитов.
Глава 3 Третья глава исследования раскрывает следующие вопросы: 3. 1 Механизм метаболизма ксенобиотиков; 3. 2 Микросомальное окисление (I стадия); 3. 3 Конъюгация (II стадия); 3. 4 Гниение аминокислот в кишечнике. Обезвреживание и выведение продуктов гниения из организма; 3. 5 Связывание, транспорт и выведение ксенобиотиков; 3. 6 Индукция защитных систем.
Механизм метаболизма ксенобиотиков Микросомальные ферменты катализируют реакции Сгидроксилирования, N-гидроксилирования, О-, N-, Sдезалкилирования, окислительного дезаминирования, сульфоокисления и эпоксидирования (табл. 2). В мембранах ЭР практически всех тканей локализована система микросомального окисления (монооксигеназного окисления). В эксперименте при выделении ЭР из клеток мембрана распадается на части, каждая из которых образует замкнутый пузырёк - микросому, отсюда и название - микросомальное окисление. Эта система обеспечивает первую фазу обезвреживания большинства гидрофобных веществ.
Рис. 1. Метаболизм и выведение ксенобиотиков из организма. RH - ксенобиотик; К - группа, используемая при конъюгации (глутатион, глюкуронил и др. ); М - молекулярная масса. Из множества цитохром Р 450 - зависимых реакций на рисунке приведена только одна - схема гидроксилирования ксенобиотика. В ходе первой фазы в структуру вещества RH вводится полярная группа ОН-. Далее происходит реакция конъюгации; конъюгат в зависимости от растворимости и молекулярной массы удаляется либо почками, либо с фекалиями.
Таблица 2. Возможные модификации ксенобиотиков в первой фазе обезвреживания Превращения ксенобиотиков (первая фаза) Схема реакции Гидроксилирование RH → ROH Окисление по атому серы (сульфоокисление) Окислительное дезаминирование RNH 2 → R=O + NH 3 Дезалкилирование по азоту, кислороду, сере RNHCH 3 → RNH 2 + H 2 C=O ROCH 3 → ROH + H 2 CO RSCH 3 → RSH + H 2 CO Эпоксидирование
Скачать презентацию Курсовая работа студента 5 курса 1 группы Мирошниченко
Курсчовая работа.pptx