Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Тимин биохимия

.pdf
Скачиваний:
394
Добавлен:
30.01.2021
Размер:
85.82 Mб
Скачать

Т И М И Н О Л Е Г А Л Е К С Е Е В И Ч

Лекции по общей биохимии

ДСТУДЕНТОВЛЯ М ЕДИЦИ

НСКИХВУЗОВ

2 0 1 8

 

 

О Г Л А В Л Е Н И Е

 

АМИНОКИСЛОТЫБЕЛКИ

 

................................................................................................................

4

Классифиаминокацияислот

.......................................................................................................

4

Аминокаклекислотыарственнпрепаратые

...........................................................................

7

Физико-химичесвойаминокислоткиетва ...............................................................................

8

Строениесвойспепсвязиваидной

 

........................................................................................

9

Функциибелков

...........................................................................................................................

 

11

Уровниорганизациибелко

 

войструктуры ................................................................................

11

Физико-химичсвойбеслктваиеов

........................................................................................

16

Классификациябелков

 

................................................................................................................

19

ВИТАМИНЫ .......................................................................................................................................

 

 

30

Жирорастворимыевитамины

.....................................................................................................

32

Водорастворимыевитамины

......................................................................................................

40

ФЕРМЕНТЫ .......................................................................................................................................

 

 

55

Строениеферментов

...................................................................................................................

 

57

Принциколичествпыредактивностиферментовленногоия ........................................

60

Свойстваферментов

....................................................................................................................

 

60

Регуляцияактивностиферментов

in vivo..................................................................................

63

Ингибированиеферментов

 

.........................................................................................................

67

Энзимопатологии ........................................................................................................................

 

70

Использованиеферментовихингибиторовмедицине

.....................................................

70

Классификацияферментов

 

.........................................................................................................

72

Номенклатураферментов

 

...........................................................................................................

72

ОБЩИЕПУТИБИОЛОГИЧЕС

 

КОКИСЛЕНИЯГО .............................................................................

80

Основисточникиэ вергиыеклетке

 

.....................................................................................

82

Окислительндекарбоксилировпир кислотывинограднойние ........................................

83

Циклтрикарбоновыхкислот

......................................................................................................

85

Окислительноефосфорилирование ...........................................................................................

88

Разобщители ................................................................................................................................

 

 

92

Ингибиторыфермендыхацепиовельной

..............................................................................

93

КоэффициентР/О

........................................................................................................................

 

94

Гипоэнергетсостояническиея

..................................................................................................

94

ИспользованиеАТФегопредшм ствендицинеиков ...................................................

95

ОБМЕНАМИНОКИСЛОТБ

 

ЕЛКОВ ..................................................................................................

96

Азотистыйбаланс

........................................................................................................................

 

96

Внешнобаменинокислотбелковй

....................................................................................

97

Транспортмин

окислотчерезмембраны ...............................................................................

102

Нарушпроцессовревариниеб лкования

........................................................................

104

Детоксикационныесистемыпечени

........................................................................................

106

Внутриклеточныйобаменинокислот

...................................................................................

107

ОБРАЗОВАНИЕУБОРКА

 

АММИАКА .............................................................................................

122

Основныеисточнамморганизмеакаки

...........................................................................

122

Связываниеаммиака

.................................................................................................................

 

122

Транспортммиака

...................................................................................................................

 

123

Удалениеаммиакаорганизма

 

..............................................................................................

124

Гипераммониемии.....................................................................................................................

 

126

Гиптоксичноститезыаммиака

 

...............................................................................................

127

ОБМЕНОТДЕЛЬАМИНОЫХ

 

КИСЛОТ ...........................................................................................

128

Путииспогльзованутаминовойаспарагиновойк яслот ..............................................

128

Путииспользованияцистеина

 

.................................................................................................

128

Путииспогльзованиясеринацина

 

...................................................................................

130

biokhimija.ru

ТиминО.А.

Лекции по общей биохимии (2018 г )

2

Взаимообменаглицина,сервязь, стметионинаина

.............................................

131

Обменфентирозиналаланина

............................................................................................

132

Катаболизмаминокислотразветвленнойцепью .................................................................

 

140

Обментриптофана

....................................................................................................................

 

141

Обменаргинина

.........................................................................................................................

 

142

СТРИОЕНИЕ БМЕННУКЛЕОТИДОВ .............................................................................................

 

145

Внешнийобменнуклеопротеинов ...........................................................................................

 

145

Пуриновыенуклеотиды ............................................................................................................

 

146

Нарушобмпуриеносаиеновыханий .............................................................................

 

152

Пиримидиновнуклеотидые ...................................................................................................

 

154

Синтездезоксирибонуклеотидов .............................................................................................

 

156

Нарушобмпиримидиновыхеноснованийие ....................................................................

 

160

Нуклеозидынуккаклекарственнеотидыпрепаратые ...................................................

 

160

МАТРБИОСИНТЕЗЫЧНЫЕ ...........................................................................................................

 

161

Строеннуклеинкислотвых ................................................................................................

 

161

синтезнуклеинкислотвых .....................................................................................................

 

165

Синтезбелка

– трансляция .......................................................................................................

 

175

Генотипическаягетерогенность ..............................................................................................

 

180

СТРИОБМЕНЕНИЕУГЛЕ

ВОДОВ ..................................................................................................

 

181

Функцииуглеводов

...................................................................................................................

 

181

Классификация ..........................................................................................................................

 

181

Использованмедицинеуглевбиид гв ................................................................

 

186

Внешнийобменуглеводов .......................................................................................................

 

186

Перевариваниеуглеводовдетей ...........................................................................................

 

187

Переносглюкозычерезмембраны ..........................................................................................

 

188

Реакциивзаимопревращениясахаров .....................................................................................

 

189

Судьбаиисточникиглюкозывклетке ...................................................................................

 

193

Метаболизмгликогена

..............................................................................................................

 

194

Гликболгеновыезни ..............................................................................................................

 

199

Окислениеглюкозы

..................................................................................................................

 

201

Глюконеогенез...........................................................................................................................

 

208

Метаболизмэтанола

..................................................................................................................

 

215

Пентозофосфатныйпутьокисленияглюкозы ........................................................................

 

217

Регуляцияконцентрацииглюквкр визы .............................................................................

 

221

СТРОЕНИЕОБМЕНЛИПИДОВ ......................................................................................................

 

223

Классификациялипидов ...........................................................................................................

 

223

Функциилипидов ......................................................................................................................

 

223

Строениелипидов

.....................................................................................................................

 

225

Внешнийобменлипидов

..........................................................................................................

 

232

Свойства,составифункциижелчи

.........................................................................................

 

234

Перевариваниелипидовудетей ..............................................................................................

 

237

Нарушениеперевариваниялипидов ........................................................................................

 

237

Всасываниелипидов

.................................................................................................................

 

238

Фотрансмыливпкровиидоворта

.......................................................................................

 

240

Транспорттриацилглицеролов ................................................................................................

 

240

Промежуточныйобменлипидов .............................................................................................

 

243

Кетоновыеела

..........................................................................................................................

 

250

Запасаниежиров

........................................................................................................................

 

252

Синтезтриацилглицероловфосфолипидов .........................................................................

 

257

Нарушобмтриацилглицероловения .................................................................................

 

261

Обменхолестерола ....................................................................................................................

 

263

Транспортхолиеэфировгостерола ......................................................................................

 

265

biokhimija.ru

ТиминО.А.

Лекции по общей биохимии (2018г)

3

Нарушобмхолестеролаения

..............................................................................................

 

267

Нарушентранслипиортаядов

..............................................................................................

 

270

Липидозы ...................................................................................................................................

 

 

271

ГОРМОНЫ........................................................................................................................................

 

 

273

Классификациягормонов

.........................................................................................................

 

273

Механиздействиягормоновы

...............................................................................................

 

274

Иерархияпринципырегуляциигормональныхсистем

......................................................

278

Гормоныгипоталамуса

.............................................................................................................

 

279

Гормоныгипофиза

....................................................................................................................

 

279

Го,регулирующиемоныобменкаль

 

цифосфорая .............................................................

284

Гормонытиреоиднойфункции

................................................................................................

 

286

Гормоныпериферическихжелез .............................................................................................

 

289

Группаго монепрсистемыодуктивной

...........................................................................

299

Гормоныгипоталамо

-гипофизарно-надпочечниковойсистемы ..........................................

305

АЗОТСОДЕРЖАЩИЕВЕЩЕСТ

ВАКРОВИ .........................................................................................

 

310

Белкикрови ................................................................................................................................

 

 

310

Индивидуальныебелплазмыкрови

 

....................................................................................

313

Ферментыкрови ........................................................................................................................

 

 

316

Остаточныйазоткрови

.............................................................................................................

 

317

ОБМЖЕЛЕЗАН ..............................................................................................................................

 

 

319

Метаболизмжелеза

...................................................................................................................

 

319

Регуляцияобменажелеза

.........................................................................................................

 

321

Нарушениеобмжелезана

.......................................................................................................

 

323

ГЕМОПРОТЕИНЫ. ОБМГЕМАН ....................................................................................................

 

325

Строениесинтезгема

.............................................................................................................

 

325

Миоглобин .................................................................................................................................

 

 

327

Гемоглобин ................................................................................................................................

 

 

328

Дыхательнаяфунк

циякрови ....................................................................................................

 

332

Катаболизмгема ........................................................................................................................

 

 

333

Нарушобмбилирубинаения

...............................................................................................

 

335

КИСЛОТНО-ОСНОСТОВНЯНИЕ ............................................................................................

 

340

Рольионовводорода

.................................................................................................................

 

340

Основные показателиКОС ......................................................................................................

 

340

Компенсаизмеконенийиоцияводородатрацииовплазмекрови

...........................

344

Видынарушенийкислотно

-основнстиихкомпенсацияянияго ..................................

349

ВОДНЫЙБАЛАНС ............................................................................................................................

 

 

353

 

АМИНОКИСЛОТЫ ИБЕЛК

И

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Аминокислоты построениюониявляорганическимикатся

 

 

р-

 

 

боновымикисл,у от,кминимуморыхак,одинатводорода

 

 

 

 

 

 

 

 

замещеннааминогруппу.

 

Такимобразом,ваминокислотахобяз

 

а-

 

 

тельноприсутствуеткарбоксильгруппаСООН(),аминогруппаая

 

 

 

 

 

 

 

(NH2),асимметричныйатомуглеродабоковаяцепьрадикал( R).

 

 

 

 

 

 

 

Стрбоцепиениемковойам нокотлдругислотычаютсядруга.

 

 

 

 

 

 

 

 

Именнорадикалпридаетаминборазнкислльшстрообразиетам

 

 

 

 

о-

 

 

ениясвойств

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Аминокислотыявляются

 

строительными блоками белковыхмол

екул,нонеобход

и-

мостьихизучениякротольковтсяданнойфункции.

 

 

 

Несколько аминокислот являются

источникдляобразомвания

 

 

нейромедиаторов вЦНСгистамин( ,

серотонин,

гамма-

аминомасляная кислота,

дофамин,

норадреналин),другиесамиявляютсянейромеди

 

 

 

аторами

(глицин,

глутаминовая кислота).

 

 

пуриновых и пиримидиновых

Теилииныеаминокислот

 

ы необходимыдлясинтеза

оснований безкоторыхнетнуклеинкислот, вых

 

 

используются длясинизкомолекулятеза

р-

ныхбиологическиважныхсоединенийкреатин( ,

 

 

 

 

карнитин,

 

рнозин,ансериндр.).

 

 

Аминокислсоставтирозцелвходитгормонов

 

 

 

 

щитовидной железы (т и-

рокстрийодтиронин, )

 

имозговоговещества

надпочечников (норадреналин, ).

 

Снарушениемобменааминокислотсвязанряд

 

 

 

наследственных и приобретенных за-

болеваний,сопровождающсерьезнымпроблемамиразворганцхсяти( ,стиноззма

 

 

 

 

 

гомоцистеинемия,

лейциноз,

тирозинемии идр)Самым. известнымпримеромявляет

 

 

 

ся фе-

нилкетонурия.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К Л А С С И Ф И К А Ц И Я А М И Н О К И С Л О Т

 

 

 

 

 

 

 

 

Из-заразнообразногостроения

 

свойствклассификацияаминобытьжеткислотра

 

 

 

з-

личной,вза

 

висимостиотвыбркачестванногоминокис.Аминокиде:лятотслотыя

 

 

 

 

 

1. Взависимостиотположенияаминогруппы

 

 

.

 

 

 

 

2.Поабсолютнойконфигурациимолекулы.

3.Пооптическойактивности.

4.

По участиюам инокисвсинтезебе.лотков

 

5.

Построениюбоковогорадикала

.

6.Покислотно -основнымсвойствам.

7.Понеобходимостидляорганизма.

Взависимостиотположенияаминогруппы

Выделяют α,β,γ идругами.нДляеорганизмакислотымлекопитающихнаиболее а- рактерны α-аминокислоты.

biokhimija.ru

ТиминО.А.

Лекции по общей биохимии (2018г)

5

 

 

 

 

Поабсолютнойконфигурациимолекулы

 

Поабсолютнойконфигурациимолекулы

выделяют D- иL -формы. Различия между

изомерами связвзаимнымрасположчетырехзамещгруппн, иемаходящихсяющихв вершинахвоображаемоготетраэдра ,центркотявляетсяоатомроуглерода α-положении.

 

Вбелкелюбогоорганизмасодержтолькоизо,длнтсямлекопитающихерэто

 

 

 

 

 

L-аминокисл.Однакооптическиеизпрмтытерпеваютсамопроизвольнуюрынеферме

 

 

 

 

н-

тативную рацемизацию,т.е.

L-формапереходитв

D-форму.

 

 

Пооптическойактивности

 

 

 

 

 

 

 

Пооптическойактивности

 

аминокислотыделятся

 

 

 

 

на правоилевовращающие.

 

 

 

 

 

 

Наличиеассиметричногоатома

углерода (х и-

 

 

 

ральце)делаетноготравозможнымтолькодва

 

 

 

 

 

 

расположхимическихгруппвокругнегония.Это

 

 

 

 

 

 

 

привкосодиттличиюбомувеществдругот

 

 

 

у-

 

 

 

га,именно

изменениюнаправлвращения

 

 

 

 

 

плоскополяризсветати,прочванногоходящего

 

 

е-

 

 

 

резраствор.Всоотве

 

тствииугломповорота

 

ы-

 

 

 

деляютправовращаю(+)илевовра( щающие

 

 

–) изомеры.

 

 

 

Делениена

 

L- и D-формы не соответстделениюнаправуето

 

- илевовращающие.

 

 

Дляоднихаминокислот

L-формыили(

 

D-формы)являютсяправовращающими,

 

 

длядругих

 

– левовращающими.

Например,

L-аланин

– правовращающий,

 

 

L-фенилаланин – левов.Присмешиванииащающий

 

L- и D-фоднойрма ин

о-

 

кислотыобрацеазуетсям,необладесьическоптическойактивнющая

 

 

 

 

о-

 

стью.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Аминокислоты ибелк и

6

 

 

biokhimija.ru

ТиминО.А.

Лекции по общей биохимии (2018г)

7

 

 

 

 

По учаминокислотстиювсинтезебелков

 

 

 

 

 

Выделяютп

ротеиногенные (20АК)

и непротеиногенные (около40АК).

Всепротеин о-

генныеаминокислотыявляются

 

α-аминокислотами.

 

 

 

Напримере

ротеиногенных аминокислот можнопоказатьдополнительныеспособы

 

классификации:

 

 

 

 

 

o

пострбоковогоениюрадикала

 

– неполярные (алифатические,ароматические)

 

 

полярныенезаряженные( ,отриположительноцательнозаряжен

 

 

ные),

 

o

электрохимическая – покислотно

-основнымсвойствам

подразделяютнейтральные

 

(большинство),кислыеАсп(,Глу)оснЛиз(,Аргвные,Гис)аминокисло

 

 

 

ты,

o

физиологическаяклассификация

понеобходимостидляорганизма

 

выделяют не-

 

заменимыеЛей(,Иле,Вал,Фен,Т

 

ри,Тре,Лиз,Мет) аменимые.Двеаминокислоты

 

 

 

являютсяусловнонезаменимы

миАрг(,

Гис) ,т.е. ихсинтезпроисхвнедостаточномдит

 

 

количестве.

 

 

 

 

 

АМ И Н О К И С Л О Т Ы КЛАЕКК А Р С Т В Е Н Н Ы Е

ПР Е П А Р А Т Ы

Метионин,незаменимаяки,содержитлотамобильнуюметильнгруппу,к ю

 

оторая

можетперед

аваться надругиесоедине.Благэтонаучаствусинтезедмуияряхолина,

 

 

фосфолипидов,обменевитаминовВ

12 ифолки.Вреакцислевотый

яхбиосинтезабелкам

е-

тионинявляетсяинициамир.нокислотойОнующейчаствупр цбессахзвреживания

 

 

токсиновпечени.

 

 

 

 

Метионинациметион(" ")

иегоактивныепроизвокак(веществоа"дныеем" тионин

 

 

составепрепаратаГептрал" ")используютдля

профиллеченияразличныхктзаболевки

 

а-

нийпеченикаклипотропфактор,препятствующийныйакожи, токсическихлениюа

 

 

 

поражпеч,приатеросклерозеениияхвкачествеантидепрессантадляулучшениясинтеза

 

 

 

нейромедиаторов.

 

 

 

Глутаминоваякислота

– являетсяпредшественником

γ-аминомаслянойкислоты

 

(ГАМК),являющейсятормозныммедиаторомнервнойсистепрепараты( Аминалон" ",

 

 

 

"Пикам")ГАМКтакже. илонграетзначитрольврегуляциильтомозговыхнусосудовюса

 

 

 

кровообращенииголовногомозга.Сам

посебе глутаматявляетсянейроаминедиаторной

о-

ки,слотойтимулирующейпередачувозбуждениясинапсахЦНС.Кромеэтого,глутамат

 

 

 

Аминокислоты ибелк

и

 

 

8

 

 

 

участвуетобезвреживаммиак,синтезепуриновыхапирнииоснованиймидиновых,

 

г-

раветдущуюрольвобменедругами.нокислотх

Потребностьорганизмавглутаминовой

 

кислвышевсехотестальами.нокислотых

 

 

 

 

Глицин являетсямедиаторЦНСтормдействияо.Улучшаетзногомметаболизмтк

 

а-

няхмозга.ОкуспокаивающНормализуетзываетдействие. сон,уменьшаетповышенную

 

 

раздражительность,деп

рессивныесостояния.

 

 

Цистеин участвуетметабохрустгл.Зиаазчликанарушенияместуюхрусталика

 

 

связанынедостаткцисте,поэтиприменяютомнастеинначальныхустадияка

 

 

а-

ракты.

 

 

 

Вицеин" исполь-

Комплексныйпрепарглутамкисло,ц новойглицинатыеина"

зуютввидеглазныхкапель.

 

 

 

 

 

Гистидин – условнонезамеи.нИспользуеимаяокислотаприлечгепатитовнии, ся

 

 

язвжелудкаидвен кишкдцат. иперстной

 

 

 

Церебролизин – гидролизатвеществамозгасвиньи,содержащийнизкомолекулярные

 

 

пептиды(15%)а

минокислоты(85%)Используетсяпринарушениях. функцийЦНС,мозг

 

о-

выхтравмах,кровоизл,вегетадистонияяниях.п.ивных

полиамин (набораминокислот13 ),

вамин

Предляпарентеральногоатыпитания:

(набораминокислот18 ),

 

 

ваминолакт (набораминокисл18

от,соответстсоставующих

 

груднмолока), го

гидролизин (гидролизатбелкровирупногорогатогоскота),

 

амино-

троф (гидролказе), изатна

 

 

аминосол (смесьаминокислот15 ),

фибриносол (гидролизат

фибринакрови).

 

 

 

 

 

ФИ З И К О - Х И М И Ч Е С К И Е С В О Й С Т В А

АМ И Н О К И С Л О Т

1Являются.

амфотерными электролитами.

 

 

 

 

Аминокислоты сочетаютвсебесвойства

 

 

кислотоснований.Соответственно,во

дном

 

 

раствореаминоведутсебяккислотыак

 

 

 

– донорыпротоикакоснования

– акцепто-

 

 

рыпротонов.

 

 

 

 

 

 

 

Еслиобщийзарядаминокислотыравен0,

 

 

 

этоеесостояниеназываютизоэлектрич

е-

изоэлектрической

ским.

ВеличрН,прикоторойзаряднааминокислотыравен0,называется

 

точкой (ИЭТ,

pI). Значениеизоэлектрическойточкизавотстситоенияадикалаамин

 

о-

кислоты:

 

 

 

 

 

o

pI большинства аминокислрасполагвдиапрНота5,5зонеется(

фенилаланин)до

 

6,3п ( ролин),

 

 

 

o

pIкислыхаминокислот

– рI глутамата 3,2, рI

аспартата 2,8,

 

o

pI основныхаминокислот

– pI гистидина 7,6, pI аргинина 10,8, pI лизина 9,7.

 

 

 

pI гистидинапозволяетемуиспользоваться

 

гемоглобиновой буфернойсистеме

и

 

 

вфункции особыхвеществм

иоцитовкарнозина( ,анзерина)

вкотор ых онсоде

р-

 

 

жится.

Этисоединелегкоприилегкониотдаюямат

 

т ионы водородаприм

а-

 

 

лейшсдврНигах

среды (внорме 7,35-7,45).

 

2. Заряд аминзависитовеличиныкислотрН

среды.

 

 

 

Отправнымунктодляпониманияпричинпоявлениязарядауаминокислотявляется

 

 

величина изоэлектрическойточки

(pI).Ситуацияразличаетдлянейтра,киисляьных

 

основныхаминокислот.

 

 

 

biokhimija.ru

ТиминО.А.

Лекции по общей биохимии (2018г)

9

 

 

 

 

С Т Р О Е Н И Е И С В ОПЙЕСПСВТТИАД Н О Й

Я З И

Аминокислотыспособнысоединятьсямеждусобой

 

связями,которназываютсяе

пеп-

тидными,приэтомобразуетсяполимернаямолекула.

 

 

Пептиднаясвязь

– этосвязьмежду

α-карбоксильгрупподнамиойинокислотый

 

α-аминогруппойдругойаминокислоты.

Принеобходимостиназвапепковсемназваниямьидаминокислотдобавляютсу

ф-

фикс "-ил",толькопоследняяаминокислотасохрасвоеназваниенеизменнымяет.

 

Например,

аланил-серил-триптофан или γ-глутаминил-цистеинил-глицин (по-другому

называемыйглутатион

).

 

Соседние файлы в предмете Биохимия