Слайд 1ПУТИ ОБМЕНА ОТДЕЛЬНЫХ АМИНОКИСЛОТ
Слайд 2Серин
Глицин
3-фосфоглицерат
Глюкоза
Оксипируват
Глицерат
Сфинголипиды
Фосфолипиды
Липиды
Гем
Пуриновые нуклеотиды
Коферменты
НАД,ФАД
Конъюгированные
желчные кислоты
Гиппуровая
кислота
Креатин
Глутатион
Белки
Цистеин
Пируват
Слайд 3Глюкоза
3-фосфоглицерат
3-фосфопируват
3-фосфосерин
глутамат
а-кетоглутарат
Слайд 4Обмен цистеина
В молекулах белка обнаружено три серосодержащие аминокислоты: метионин,
цистеин, цистин.
Цистеин – в организме синтезируется из метионина.
1. Цистеин
участвует в образовании цистина:
+
НАДН+
НАД
Цистин
цистеинредуктаза
Слайд 52. Цистеин превращается в таурин:
цистеин
цистеинсульфиновая
кислота
цистеиновая кислота
гипотаурин
таурин
Таурин используется для синтеза
парных желчных кислот
Слайд 63. 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 входит в состав активных центров ферментов.
Слайд 7Обмен 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.
S – аденозилметионин образуется из метионина и АТФ.
Слайд 82. Метионин участвует в синтезе креатина. Синтез креатина происходит в
почках и печени:
а) в почках:
+
+
аргинин
глицин
орнитин
гуанидин-
ацетат
Слайд 9б) в печени:
+
S–аденозил-
метионин
+
S-аденозил-
гомоцистеин
3. Метионин участвует в реакциях трансметилирования
в синтезе: адреналина, мелатонина, азотистых оснований.
Слайд 10+
+
цистатионинсинтаза
B6
HOH
цистатиониназа
4. Метионин участвует в синтезе цистеина
метионин
гомоцистеин
цистатионин
гомосерин
цистеин
B6
1
2
Слайд 11
Выделяют 2 причины возникновения блоков:
Наследственная недостаточность
ферментов, участвующих в обмене.
Недостаточность (гиповитаминоз) В6, В12, фолиевой кислоты.
В обмене метионина на 2-х этапах возможны нарушения, т. е. возникновения блоков, приводящих к развитию патологии.
Слайд 12
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.
Слайд 13Фенилаланин
фенилаланингидроксилаза Fe2+
Тирозин
n-гидроксифенилпируват
O2
CO2
Гомогентизиновая
кислота
Фумарилацетоацетатная
кислота
Фумарат
Ацетоацетат
Слайд 14тирозиназа Cu+
ДОФА
Эумеланины
Феомеланины
Тирозин
Слайд 15ПАТОЛОГИИ:
1.Фенилкетонурия
2.Тирозиноз
3.Алкаптонурия
4.Альбинизм
Слайд 16Фенилкетонурия
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.
Слайд 17
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.
Слайд 18
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.
Слайд 19Алкаптонурия («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.
Слайд 20
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.
Слайд 21Тирозин
Монойодтирозин
Дийодтирозин
Слайд 22Монойодтирозин
Дийодтирозин
Трийодтирозин
Слайд 23Дийодтирозин
Дийодтирозин
Тетрайодтирозин
Слайд 24тирозиназа Fe2+
ДОФА
Дофамин
Адреналин
Норадреналин
Тирозин
Слайд 25Триптофан
5-гидрокситриптофан
декарбоксилаза
Серотонин
Мелатонин
Слайд 26Фенилаланин
печень
Фенилпируват
Фенилацетат
Тирозин
Кетоновые
тела
Глюкоза
Кожа, мозг
Мозговой слой
надпочечников
Нервная система
Щитовидная
железа
Пигмент меланин
Адреналин
Норадреналин
Тироксин
печень
Слайд 27Триптофан
печень
Глюкоза
Кетоновые
тела
Печень
Нервная система
Бактерии желудочно-
кишечного тракта
Никотинамид
Серотонин
Индолы
Слайд 28Болезнь Паркинсона
Заболевание развивается при недостаточности дофамина в черной
субстанции мозга. Частота 1:200 среди людей старше 60 лет. Дефект
фермента тирозингидроксилазы, ДОФА-декарбоксилазы. Основные симптомы заболевания: акинезия (скованность движений), ригидность (напряжение мышц), тремор (непроизвольное дрожание).
Гиперсекреция дофамина в височной доле мозга наблюдается при шизофрении.
Слайд 29Обмен разветвленных аминокислот
валин, лейцин, изолейцин
Незаменимые аминокислоты
вал
лей
илей
глю (пропионил-КоА
сукцинил-КоА
глю)
кетокислота
глю + кето
(ацетил-КоА +
пропионил-КоА
Фумарат
Глюкоза)
ЦТК
Слайд 30бета-ОМГ-КоА
ацетоацетат
ацетил-КоА
НАД
НАДН
а-КГ
Глу
Слайд 31 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-КоА-производных. Нарушение этого процесса приводит заболеванию «моча с запахом кленового сиропа».
Слайд 32 Аспарагиновая кислота – моноаминодикарбоновая кислота, заменимая, гликогенная.
Участвует в обезвреживании
аммиака с образованием аспарагина (связывает аммиак в 10 раз меньше,
чем глутамин). Асн входит в полипептидную цепь (в геноме есть триплет).
При дезаминировании превращается в ЩУК.
Два источника ЩУК:
а)асп (энергонезависимый путь);
б)карбоксилирование пирувата (энергозависимый путь);
Без ЩУК не идет ЦТК, невозможен для многих веществ путь превращения в глю, т.е. глюконеогенез.
Слайд 333. Асп – основа для синтеза пиримидиновых оснований.
Обезвреживание аммиака связано с
синтезом пиримидиновых оснований.
4. Асп
источник а - и β - аланина
встречается в КоА, карнозин,
ансериндипептиды– находятся в мышечной ткани.
В других тканях таких дипептидов мало, нужны для функционирования мышечной ткани и повышения физической работоспособности.
Слайд 34 Глутаминовая кислота – моноаминодикарбоновая, заменимая, глюкогенная.
1. Необходима для трансдезаминирования
аминокислот:
ГЛУТАМАТДАГИДРОГЕНАЗА
Слайд 352. Связывает аммиак в нервных клетках, прямо на месте, по
мере образования.
Глн
+
+
АТФ
АДФ + Фн
Глн входит в полипептидную цепь белка,
это продукт обезвреживания аммиака.
Слайд 36НОН
+
Это процесс сохранения кислотно – щелочного равновесия.
Основной щелочной
эквивалент Na, его нельзя терять с мочой. Na реабсорбируется, процесс
регулируется гормонально. Вместо Na+ выводиться NH .
+
+
+
+
+
4
Слайд 373. Глутамин является возбудительным медиатором, в процессе метаболизма превращается в
тормозной медиатор.
восст.
глутамат-
декарбоксилаза