ПУТИ ОБМЕНА ОТДЕЛЬНЫХ АМИНОКИСЛОТ Глюкоза Пируват 3

ПУТИ ОБМЕНА ОТДЕЛЬНЫХ АМИНОКИСЛОТ

Глюкоза Пируват 3 -фосфоглицерат Глицерат Оксипируват Цистеин Серин Сфинголипиды Фосфолипиды Белки Липиды Глутатион Глицин Креатин Гиппуровая кислота Гем Пуриновые нуклеотиды Конъюгированные желчные кислоты Коферменты НАД, ФАД

Глюкоза 3 -фосфоглицерат 3 -фосфопируват глутамат а-кетоглутарат 3 -фосфосерин

В молекулах белка обнаружено три серосодержащие аминокислоты: метионин, цистеин, цистин. Обмен цистеина Цистеин – в организме синтезируется из метионина. 1. Цистеин участвует в образовании цистина: НАД + НАДН+ цистеинредуктаза Цистин

2. Цистеин превращается в таурин: цистеинсульфиновая кислота цистеиновая кислота гипотаурин Таурин используется для синтеза парных желчных кислот

3. При образовании цистина возникает дисульфидная связь S – S между двумя полипептидными цепями, что способствует стабилизации третичной структуры белка. 4. Цистеин входит в состав трипептида глутатиона. Глутатион обеспечивает сохранение ферментов в активной восстановительной форме. Глутатион участвует в ингибировании белков, например, инсулина. 5. Цистеин ферментов. входит в состав активных центров

Обмен метионина Метионин – незаменимая аминокислота. 1. Метионин является источником одноуглеродного радикала – метила, который используется в реакциях трансметилирования. Донором метильной группы в реакциях трансметилирования служит производное метионина S – аденозилметионин образуется из метионина и АТФ.

2. Метионин участвует в синтезе креатина. Синтез креатина происходит в почках и печени: а) в почках: + + глицин аргинин орнитин гуанидинацетат

б) в печени: + S–аденозилметионин + S-аденозилгомоцистеин 3. Метионин участвует в реакциях трансметилирования в синтезе: адреналина, мелатонина, азотистых оснований.

4. Метионин участвует в синтезе цистеина цистатионинсинтаза B 6 + 1 метионин HOH гомоцистеин + цистатиониназа 2 цистатионин B 6 гомосерин цистеин

В обмене метионина на 2 -х этапах возможны нарушения, т. е. возникновения блоков, приводящих к развитию патологии. Выделяют 2 причины возникновения блоков: 1. Наследственная недостаточность ферментов, участвующих в обмене. 2. Недостаточность (гиповитаминоз) В 6, В 12, фолиевой кислоты.

При блоке 1 развивается гомоцистинурия. Биохимически накапливается метионин гомоцистин, т. к. гомоцистеин не превращается в цистатионин. Гомоцистин выделяется с мочой. Клинически: нарушения со стороны соединительной ткани, сердечно-сосудистой системы, свертывающей системы, образование тромбов. Уродства черепа – башневидный череп, вывернутые глазные яблоки (подвывих хрусталика), умственная отсталость. При блоке 2 развивается цистатионинурия. Биохимически повышается концентрация цистатиона, уменьшается цистеина.

фенилаланингидроксилаза Fe 2+ Фенилаланин Тирозин O 2 n-гидроксифенилпируват CO 2 Гомогентизиновая кислота Ацетоацетат Фумарилацетоацетатная кислота Фумарат

тирозиназа Cu+ ДОФА Тирозин Эумеланины Феомеланины

ПАТОЛОГИИ: 1. Фенилкетонурия 2. Тирозиноз 3. Алкаптонурия 4. Альбинизм

Фенилкетонурия – наследственное заболевание, дефект фермента фенилаланингидроксилазы. В печени здоровых людей около 10% фенилаланина превращается в фениллактат и фенилацетилглутамат. При ФКУ в крови и моче повышается содержание метаболитов альтернативного пути: фенилпирувата, фенилацетата, фениллактат, которые токсичны для мозга. Проявления ФКУ – нарушения умственного и физического развития, судорожный синдром, нарушение пигментации. Больные не доживают до 30 лет. Большие концентрации фенилаланина ограничивают транспорт тирозина и триптофана через гематоэнцефалический барьер и тормозит синтез нейромедиаторов (дофамина, норадреналина, серотонина). Частота заболевания 1: 10000 новорожденных. Для выявления ФКУ разработана скрининг-программа.

Тирозинемии Нарушения катаболизма тирозина в печени приводит к тирозинемии и тирозинурии. Различают 3 типа тирозинемии: 1) Тирозинемия типа 1 (тирозиноз). Причина – дефект фермента фумарилацетоацетатгидролазы, расщепляющего фумарилацетоацетат на фумарат и ацетоацетат. Тирозиноз характерен для новорожденных. Клинические проявления – диарея, рвота, задержка в развитии. Без лечения дети погибают в возрасте 5 -8 месяцев из-за развивающейся недостаточности печени. Для лечения используют диету с пониженным содержанием тирозина и фенилаланина.

2) Тирозинемия типа 2. Причиной является дефект фермента тирозинаминотрансферазы. Для заболевания характерны поражения глаз и кожи, умеренная умственная отсталость, нарушения координация движений. 3) Тирозинемия новорожденных. Причина – дефект фермента п–гидроксифенилпируватдиоксигеназы, превращающего п-гидроксифенилпируват в гомогентизиновую кислоту. В крови повышается концентрация п-гидроксифенилацетата, тирозина и фенилаланина. При лечении назначают бедную белком диету и витамин С.

Алкаптонурия ( «черная моча» ) Причина заболевания - дефект диоксигеназы гомогентизиновой кислоты. С мочой выделяется большое количество гомогентизиновой кислоты, которая кислородом окисляется с образованием темных пигментов алкаптонов, кроме потемнения мочи, характерна пигментация соединительной ткани (охроноз) и артрит. Частота встречаемости – 2 -5 случаев на миллион новорожденных.

Альбинизм Причина метаболического нарушения врожденный дефект тирозиназы, катализирующей превращение тирозина в ДОФА в меланоцитах, нарушается синтез пигментов меланинов. Клинические проявления альбинизма – отсутствие пигментации кожи, волос, снижение остроты зрения.

Тирозин Монойодтирозин Дийодтирозин

Монойодтирозин Дийодтирозин Трийодтирозин

Дийодтирозин Тетрайодтирозин

тирозиназа Fe 2+ ДОФА Тирозин Норадреналин Дофамин Адреналин

декарбоксилаза Триптофан 5 -гидрокситриптофан Серотонин Мелатонин

Кожа, мозг Фенилаланин печень Пигмент меланин Тирозин Мозговой слой надпочечников печень Нервная система Адреналин Норадреналин Фенилпируват Щитовидная железа Фенилацетат Глюкоза Кетоновые тела Тироксин

Печень Никотинамид Триптофан Нервная система Серотонин печень Глюкоза Кетоновые тела Бактерии желудочнокишечного тракта Индолы

Болезнь Паркинсона Заболевание развивается при недостаточности дофамина в черной субстанции мозга. Частота 1: 200 среди людей старше 60 лет. Дефект фермента тирозингидроксилазы, ДОФАдекарбоксилазы. Основные симптомы заболевания: акинезия (скованность движений), ригидность (напряжение мышц), тремор (непроизвольное дрожание). Гиперсекреция дофамина в височной доле мозга наблюдается при шизофрении.

Обмен разветвленных аминокислот валин, лейцин, изолейцин Незаменимые аминокислоты вал глю (пропионил-Ко. А сукцинил-Ко. А глю) лей кетокислота илей глю + кето (ацетил-Ко. А + пропионил-Ко. А ЦТК Фумарат Глюкоза)

а-КГ Глу НАДН бета-ОМГ-Ко. А ацетоацетат ацетил-Ко. А

Катаболизм лейцина, изолейцина, валина идет преимущественно в мышцах и жировой ткани, а не в печени. Сначала аминокислоты подвергаются трансаминированию с а-кетоглутаратом с образованием кетокислот с разветвленной углеродной цепью, которые затем подвергаются окислительному декарбоксилированию с образованием ацил -Ко. А-производных. Нарушение этого процесса приводит заболеванию «моча с запахом кленового сиропа» .

Аспарагиновая кислота – моноаминодикарбоновая кислота, заменимая, гликогенная. 1. Участвует в обезвреживании аммиака с образованием аспарагина (связывает аммиак в 10 раз меньше, чем глутамин). Асн входит в полипептидную цепь (в геноме есть триплет). 2. При дезаминировании превращается в ЩУК. 3. Два источника ЩУК: 4. а)асп (энергонезависимый путь); 5. б)карбоксилирование пирувата (энергозависимый путь); Без ЩУК не идет ЦТК, невозможен для многих веществ путь превращения в глю, т. е. глюконеогенез.

3. Асп – основа для синтеза пиримидиновых оснований. Обезвреживание аммиака связано с синтезом пиримидиновых оснований. 4. Асп источник а - и β - аланина встречается в Ко. А, карнозин, ансериндипептиды– находятся в мышечной ткани. В других тканях таких дипептидов мало, нужны для функционирования мышечной ткани и повышения физической работоспособности.

Глутаминовая кислота – моноаминодикарбоновая, заменимая, глюкогенная. 1. Необходима для трансдезаминирования аминокислот: ГЛУТАМАТДАГИДРОГЕНАЗА

2. Связывает аммиак в нервных клетках, прямо на месте, по мере образования. + + АТФ АДФ + Фн Глн входит в полипептидную цепь белка, это продукт обезвреживания аммиака.

Это процесс сохранения кислотно – щелочного равновесия. НОН + + + Основной щелочной эквивалент Na, + его нельзя терять с мочой. Na + реабсорбируется, процесс регулируется гормонально. Вместо Na+ выводиться + NH 4.

3. Глутамин является возбудительным медиатором, в процессе метаболизма превращается в тормозной медиатор. глутаматдекарбоксилаза восст.