Б Е Л К И
3
Особенности обмена
аминокислот
лекция № 19
доцент Свергун В.Т.
Содержание:
1.Пути вступления аминокислот в ЦТК
2.Особенности обмена отдельных аминокислот-
биосинтез,
распад, участие в ГНГ, или кетогенезе, применение в медицине
3.Интеграция углеводного,липидного и белкового обменов, механизм образования общих метаболитов.
Слайд 5 Эволюционно заменимые аминокислоты более важны для организма, чем
незаменимые.
Глицин самая распространенная в организме аминокислота. Составляет 30-35%
в структуре коллагена.
Коллаген- составляет около 50% общей массы белков организма.
Г Л И Ц ИН
коллаген
пурины
глютатион
креатин
Синтез гема
Гиппуровая кислота
Холин, этаноламин
Медиатор ЦНС
Слайд 7 Пути синтеза СЕР и ГЛИ используются и для
образования других аминокислот
В синтезе СЕР и ГЛИ важную роль играют
промежуточные продукты обмена глюкозы, а глицин и серин используются в формировании других аминокислот, нуклеотидов и фосфолипидов.
Слайд 8 Синтез СЕР и ГЛИ с окисления 3-фосфоглицерата и образования
3-фосфогидроксипирувата и НАДН.
Реакция переаминирования с глутаматом формирует 3
фосфосерин, а удаление фосфата приводит к образованию СЕР.
Слайд 9 ГЛИ образуется удалением метильной группы серина. Энергия для этого
пути не требуется, фактически энергия
высвобождается в форме
восстановленного НАДН+Н+.
Слайд 11 Глицин-синтаза- ферментная система, содержащая 4 белка: Рбелок,
включающий
(В6), Нбелок( содержащий ЛК), Lбелок- липоамид
ДГ, Гбелок- ТГФК(
тетрагидрофолиевая кислота).
Биологический смысл этой реакции- в образовании формы-
N 5, N10 –CH2-ТГФК
N 5, N10 –CH2-ТГФК
Гли-<------------------ > Серин + ТГФК
Эта реакция обратима
NH2-CH2-COOH+ O2+ HOH-------------------?
-------? COH—COOH +NH3 +H2O2
COH—COOH- глиоксиловая кислота окисляется до
НСООН + СО2
НСООН + ТГФК----? N 5, N10 –CH2-ТГФК – Это формильное производное ТГФК, которое служит донором оксиметильной группы в реакциях превращения Гли и Сер
Слайд 14 Глицин участвует в синтезе креатина. Первая реакция протекает
в почках –
образуется гуанидинацетат (гликоцианин) при участии гликоцианинтрансамидиназы.
АРГ+ ГЛИ ----? Гликоцианин+ Орн.
Вторая р-ция протекает в печени при участии гуанидинацетаттрансферазы.
Слайд 17 Креатинфосфат- буфер макроэргов мышц( главный
энергетический
ресурс мышц).
Креатин обладает седативным действием, является эндогенным фактором
нейрогуморального контроля. При депрессии его концентрация возрастает.
Слайд 18
В спокойном состоянии
креатинфосфат
синтезируется из креатина. При этом фосфатная группа присоединяется по гуанидиновой
группе креатина (N-гуанидино-N-метилглицина).
Слайд 19 Креатин, который синтезируется в печени, поджелудочной железе и
почках, в основном накапливается в мышцах.
Далее креатин медленно
циклизуется за счет неферментативной реакции с образованием креатинина, который поступает в почки и удаляется из организма.
Слайд 20Гли используется в биосинтезе креатина
Слайд 21 Нарушения креатин- креатининового
обмена наблюдается при заболеваниях мышц.
Креатинурия наблюдается при миопатиях, мышечных дистрофиях, миастениях, миоглобинуриях.
Слайд 22 Креатин появляется в моче при нарушении синтеза креатинфосфата.
А также при поражении печени, СД, гипертиреозах, болезни
Аддисона, акромегалии, инфекц. заболеваниях, в том числе и при авитаминозах С и Е, когда усиливается распад белков
Слайд 23Креатин при помощи Микросомального окисления в
печени переходит в бензойную
кислоту, которая реагируя с
ГЛИ дает бензойную кислоту.
Бензойная
кислота реагируя с Гли, образует Гиппурат( гиппуровую кислоту). По ее величине судят о детоксикационной функции печени.
Слайд 25 ГЛИ участвует в синтезе пуриновых колец, участвует
в синтезе Глутатиона.
(Glu)- водорастворимый клеточный антиоксидант, а
также транспортное средство для аминокислот при пересечении клеточных мембран.
Слайд 30 ГЛИ определяет О/В потенциал.
При СД, алкогольной
интоксикации уровень ГЛИ падает.
ГЛИ принимает участие в биосинтезе
гема.(Hb крови)
ГЛИ обеспечивает синаптическую передачу на уровне спинного мозга (антагонист стрихнин)
Слайд 31 Нарушения обмена ГЛИ
При некоторых формах наследственнойпатологии уровень
ГЛИ в почках повышается.
В почках есть фермент глициноксидаза,
которая обеспечивает окислительное дезаминирование. При патологии активность фермента высока
Слайд 32
ГЛИ + О2 -?Глиоксалевая кислота + О2
------? щавелевая кислота + Са++---?
оксалат кальция ( камни).
Глицинурия-состояние, характеризующееся большими потерями Гли почками, при его нормальном уровне в крови. Связано с нарушением реабсорбции Гли в попечных канальцах.
Слайд 33 Пути синтеза СЕР и ГЛИ используются также при образовании
других аминокислот.
Слайд 37 Glu- источник групп-SH в клетках. Является антиоксидантом – подавляет
очаги перекисных процессов.
Glu определяет ред/окс потенциал в
клетках. При патологических состояниях, таких как диабет, алкогольная интоксикация, его уровень снижается.
Glu-поддерживает активные центры СОД и пероксидазы в активном состоянии.
Слайд 38 Глицин требуется для образования вторичных желчных кислот- гликохолатов
Слайд 39Метаболизм цистеина
ЦИС превращается в ПВК двумя путями:
-Прямым окислением
-При помощи переаминирования
Слайд 41
Цистеин- заменимая аминокислота синтезируется из незаменимой-
Метеонина.
Промежуточное соединение –цистатионин-
является радиопротектором, т.к. блокирует перекисное
окисление, связывая Fe++
Цистеин входит в состав глутатиона.
Слайд 44Цистеин, так же как и 2 другие
заменимые
аминокислоты- ГЛИ и ГЛУ входит в состав Глутатиона-( Glu)
Слайд 46Нарушения метаболизма цистеина- обширны
Это Гомоцистинурии - I, II, III,IY,
цистатионурия, цистиноз - заболевания, связанные с нарушением активности ферментов, промежуточных
стадий метаболизма серосодержащих аминокислот., а также с нарушением реабсорбции в почечных канальцах.
Слайд 47Цистинурия-аномалия обмена, при которой происходит образование камней в почках, мочевом
пузыре, мочеточниках.
Как следствие отложение кристаллов цистина, на фоне глюкозурии,
фосфатурии, общей аминоацидурии( потери аминокислот). Гомоцистинурия по клинической частоте уступает только фенилкетонурии. Полиморфизм проявляется в виде следующих форм:
Слайд 48
1. подвывих хрусталика, УО, тромбоэмболии
2.гетерогенная форма связанная с
нарушением использования витамина В6
3.нарушением метаболизма фолиевой и ТГФК, сопровождающейся
мышечной адинамией.
При отсутствии последних, с возрастом происходит накопление гомоцистеина, что можно расценивать как риск-фактор в развитии многих заболеваний.
Слайд 50
g аминомасляная кислота
образуется путем декарбоксилирования L-глутамата. Эта
реакция катализируется пиридоксальфосфат-зависимым ферментом L-глутамат-декарбоксилазой.
Слайд 51 Фермент локализован главным образом в нейронах
ЦНС,
преимущественно в сером веществе головного мозга.
Слайд 52 В особенности важной для нормального функционирования
головного мозга является реакция декарбоксилирования, в результате которой образуется γ-аминомасляная
кислота (γ-аминобутират) (ГАМК, GABA) (предшественник — глутамат) и биогенные амины.
Слайд 53 Биосинтез и деградацию глутамата можно
рассматривать, как
побочный путь цитратного цикла (ГАМК-шунт), который в отличие от основного
цикла не приводит к синтезу гуанозин-5'-трифосфата.
Слайд 55 ГАМК- шунт характерен для клеток ЦНС,
но не
играет существенной роли в других тканях.
Слайд 56
ГАМК оказывает тормозящий эффект
на деятельность ЦНС.
Ее препараты используют при лечении
заболеваний , сопровождающихся возбуждением коры головного мозга
Слайд 57 Глутамат, ГАМК, выполняют в нейронах функцию медиаторов.
Они хранятся в синапсах и выделяются при поступлении нервного
импульса.
Переносчики индуцируют или ингибируют потенциал действия, контролируя тем самым возбуждение соседних нейронов.
Слайд 65Нарушения в метаболизме фенилаланина и тирозина
1. фенилкетонурия-полное или частичное отсутствие
ФА-гидроксилазы
2.тирозиноз
3.альбинизм
4.алкаптонурия
Слайд 67Нарушения обмена триптофана
1. Первичные нарушения обмена связаны с генетическими факторами:
-Болезнь
Гартнупа-нарушение всасывания ТРП
-ферментативные блоки метаболизма ТРП-синдром»Голубых пеленок»;
-синдром Тада
-синдром Прайса
-наследственная ксантуренурия
2-Вторичные
нарушения зависят от гормонального статуса, обеспеченности витаминами, особенно В6.