1 курс 1 семестр / Химия / Biochemisry.Obmen_veschestv

Извенаследствынарушобмфеенниныетирозалаланиная.Пр

фенилкетонурия

недостаточферментапечеениостилаланингидроксилазы(1)возникает

(фенилпиролигофрения) виноградная

.Приэтомзаболеваниииз

-заблокапреобразования

фенилаланина втирвбозинколичествельшомбудетнакапливатьсяфенилаланин.Вэтих

условактивтороствизируяхпуметаболиьтсяпфен.Врезультатеныйилалманина

трансаминиизфенилаланинаобразуетсованиякислотафенилпировиноградная

(фенилпируват),изнее

– фе ниллактатфенилац.Этисоединенияраспадаютсятат,

поэтомунакапливаютсятканяхопределяютсябольшихколичествахкровимоче.

Избытокфенфенилпируваталаланинаорганизмеприводиткнарушениюнормального

развицентральнойнервнойия

системы,какрезультат,

-уснинтелжению.Еслиекта

заболеваниебудетвыявленопервыеднипослеждения,томожизбежатьарушенийо

развитинтеллектаприиспользованиияспецд оченьетыальнойнизкимсодержанием

фенилаланина.

тирозинемия.

Принедостаточности

4-оксифенилпразв(2) ируватоксидазывается

Приэтом

заболеванбольшколтирчествапиозинаступаютизпеченикровьпериферические

тканиорганы.Витирозинахобразуется4

-оксифе,конкотоцентилпируватогоация

кровибудочет

ньвысокойприданнзаболев.Упациентовм ниирушается

интеллектразвитие,такжфупальноенкциипоччени. к

Тирозинемия можетвозникнутьпринедостаточтирози.наминотрансферазыости

Длялеченияиспользуетсядиетанизкимсодержаниемфенилалани

наитирозина.

Наследствензаболеваноеи

алкаптонурия разврезультаиваетсядефектеа

гомогент(4)Приэтом.заболеваниизатоксидазымочойвыводоченьбольшоеколичествотся

гомогентизиновойкислоты.Навоздухетакаямочатемнеетвследствиеокисления

гомогентизинвоздухайкислотыкислор,образуютсдом

ячерныепигменты

-алкаптоны.

Придлительнопротеалкапигментптонурииющейнакаплвушныхраковинвается,хрящах

идругихсоединительнотканныхструктурахохроноз( ).

Взависимостиоторганнойлокализациитирозинявляпретсядшественникомдлясинтеза

рядавеществ:йодсгормоновдерщитовиднйодтиронинажащелезытр хтироксина,

катехолдоф,норамин, дреаов,пигменалмеланина. та

Тирозин →Трийодттироксивидная, щ( железа)н

Тирозин →ДОФАдиоксифенилаланин( )

→Дофамин

→Норадне( тканьр)венаялин

Дофаминнорадрявляютсяеналинйромедиаторами.

Тирозин

→ДОФА

→Дофамин

→Норадреналин

→Адреналинмозговое(вещество

надпочечников)

Впигментныхклеткахмеланоцитах( )тир следоватзинокисляподдействиемтсяльно

тирозвДОФАиназы

-хин,изкообтонрпигмеогоазуютсятемцветантыого

альбинизм.При

мелан.Принаследственнойнынедостаточтирози(3)развиваетсяазыости

альбинизмевол,ко,глазажасыпрактическинесодержатпигмент.Кр,угоакихлюдей

повышеначувствительностьксолнечномусветусниженазрения. ота

Метаболизмметионинацистеина

Метионинявляетсянезамеин.Кромеимойокислотойисподсинтезаьзованиябелков,

метионинявляетсядоноромметильныхгруппвреакци,неяхлирования

обходимыхкакдля

биосинтезаразличныхсоединений,такдляобезвреживатоксоедиическненийях

печ.Врениакцметиучяхлироформаияасктвуиветнаионина

-

S-

аденозилметионин,котообрвследующейыйазуетсяреакции:

Метионин+АТФ

→ S-аденозилметионин+ФФ

н +Ф н

Реакциюкатализируетферментметилтрансфераза,дляработыкоторогонеобходимы

производныевитаминовВ

12 ифолкислевотый

–метилкобаламинтетрагидрофолат.

Вмолекуле S-аденозилметионатомсерыявляенес,чтосяабильнымна

делаетметильную

груплабильнойппереносериунаразличныесубстраты.

Метилтранреакциипроходятсфеинтек ,адреналинаетинаныез ,холина,

карнит,такжепрметилированазотистыхоснованприсинуклиитезе,тРНКй. отидов

Послетрансферамет

ильнойгруппыиз

S-аденобразуетсязилметионина

S-

аденозилгом,которыйгидролнааденозингомоцистеинзуется.

Далеегомоцисможеметаболизиеиндвумяпут:путемтранссульфированиямиоваться,

(не

результатекотооб огозуетсяменимаяаминокисло

тацистеин,путемрегенерации

синтез!)

вметионин.

путьсинтезацистеина

Основнымпутемкатаболизмагомоцистеинаявляется

.Вначале

гомоциконденсисериномтеинфермент(цисуе сяатионинсинтаза,кофермент

–

пири)долябрксцистальфосфатзовния

тионина.Далподействиемцистатионазы

(кофермент –пиридокс)цистальфосфатсщепляетиониннацистеингомо.Изсериня

гомосеринапостепеннообразуетсясукцинил

-КоА,котпорыйдциклулючается

трикарбоновыхкислот.

– гомоцистинурия

Сущенаследственныетвуютнаруше

нияобметионинаенацистеина

цистатионинурия.

При гомоцистинуриипричинойзаболеванияявляетсянедостаточностьфермента

цистати.Вкртакопациеннсивибудехповышсодержаниетазым нотионина,

мочойвывг моцистиндится,

котообриздвыйазмолекулетсягомоцестеинах.При

гомоцистинуриинаблюдаютсяизменениявкостяхосте( ),попорозвышесклонностьая

тромб,эктсмещео(пиязам)хрусталика,сн поражениентелл, сердечнокта

-

сосудистойсистемы.

При цистатионинуриииместонедостаетцист.Приатиониназыочнэтомзаболеваниисть

вмобнаруживаечебольшколичествахц .Зсяболеваниетионинбыловыявлено

случайновклиникедляумсотвенносталыхлюдей.

При регенерациигомоцистеинавмет онин

гомоцистеинпрео

бразуетсявметионинв

реакциитрансметил.Доноромметильнойгруппыявляетсрованбета,образующийсяиниз

холина.Фермент

–метионинс.Вреакцучаствуютметилкобаламининтазаите рагидрофолат.

Благодаряпроцессурегенерациигомоцистеинавметионинобе

спечиповторноеается

использованметионинареакц . яхлирования

Цистеин –этозаменимаяамин,кообтокислотараизметиониназуетсясерина.

Метионинявляедонорома серыомася,серин

–углеводородногоскелетаиаминогруппы.

Ворганизмечело

векасущнеспутейтвуетколькокатаболцистеин.Основнойизнихзма

–

окислительный.Поддействоксигеназыц окисляетсястеинмвцистеинсульфиновую

кислоту.Врезультадующейпосл трансаминакциицистекислотансульфиноваярования

преобразуетсяв

ульфинил,которыйраснппирируватдаетсяльфит

-анион.Таккак

прикатабцистеинаолизмебразуетсяпируват,тоцистеин,такжеметионин,являются

гликогеамин. окислотамиными

Цистеин →Цистеинсульфиноваякислота

→Бета -сульфинилпируват →Пируват+

+Сульфит -анион

Сульфит-анионокисляетсявмитохондрияхпеченипочеквсульфат,фермент

–

сульфитоксидаза.Дляработыферментнеобходиммолибден.

Уздоровчелосмовчгоыводитсяеканеорганическийсульф,однчастичноонко

используетсядлясинтезаактивнойформысернойкислоты

–фосфоаденозилфосфосульфата

(ФАФС). исподобразованияльзуетсяэфисекинойслотытероидов,фенола,

инд, оксилабиослягл нтезакозоамингликанов.

Цистеиноваякислотаявляпр тсядшественникомтаури

на,необходимогодляобразования

конъюгирожелчныхкислотвпечени,авголовномамозгеныхвыполфуняющегокцию

нейромедиатора.

Цистеиннеобходдлясинтезатр глутапептм,коитионадагоченьрважнуюаетыйроль

ворганизме,именно:взащитесульфгид

рильныхгруппотокисленияподд, жвржаниилеза

восстановленнойфо, рмеанспоаминокислотчерклеточныетемембраныз,вреакциях

конъюгацииприобезвреживатоксоедиическ. ниенийх

Цистеинвходитактивцентрм ферментовогихый,составкоэнзимаА

и

ацилпбе. лкареносящего

Благосвязываниюдвухарямолекулцистеинапо ипептиднойцепиобразуется

дисульфиднаясвязь,участвующаяформированиипространсструкбелков. турывенной

Метаболглисерциназмна

Глицинявляетсягликогзамеаминнойимой

окислотой.Онобразуетсяизсеринав

результследующей:атекции

Серин+ТГФКтетраг( ки)слдротафолиевая

↔Глицин+ 5,10

-метилен-ТГФК

Этуреакциюкатализируетферментсерин

-оксиметилтрансфераза.Кромеглицина,в й

образуетсяметилен

-ТГФК,которая

вляетсядоноромметильнойгруппыдлясинтезаряда

соединен.Реакцияобратима,,такимй,глицинмзиспомжетдлясинтезаьзоваться

серина.

Биолроглиг:необходимьциначескаядлясинткреатина,глутатионаза,

конъюгироважелчныхкислот,пуринных

овыхнуклеотидов,порфирин,гиппуровой

кислоты.

Сущнесколькопутейтвуеткатаболглиц.Ведущуюирольназметаболвглициназме

играетреакция,катализируемаяглицинсинтазой:

Глицин+ТГФК+НАД

+ →СО 2 + NH3 +НАДН 2 + 5,10-метилен-ТГФК

Благэтодаряй

реакцииодинатомуглеродаглицинавысввидеобождаетсядиоксида

угле,адругойода

–используетсявсинтезеодноуглеродныхгрупп,транспортируемыхТГФК

участвующихразличныхреакцияхсинтеза.

Дрпутькатаболгойглицсвязансинтезомсериназма,

авпоследствии

– с

Третийпутькатаболглицизмана

–этоокислениеглицпручастииглицна ноксидазы

(кофермент –пиридоксальф)последующимобразованглиокссфатиемловой

кислоты:

Глицин+Н

2О+О 2 →Глиоккис+лотаиловая

NH3 +Н 2О2

Придекарбоксглиокисобразуетсялиловойлотыформильныйванрадикал,который

акцептируетсяТГФКиспользуетсявсинтреакцияхтических.

Приокисленииглиоксобразуетсяловойты

ксалат.Сущенаследствуетвенное

заболевание

– первичнаяоксалурия

,котохарактеризуетсяоеповышеннымобразованием

оксивслнарушенедствиеатадругихп тилизацииейглиокяки,снапримериловойлоты,

декарбоксилирования.Кристоткалатаадываются

впочкахимочевыводящихпутях,

чтоприводиткпочнечнойдостаточностираннейсмерти.

Серин,какглицин,являетсязаменигликогенминокислотой.Оможетой

синтеизглицина,такжероватьсяизпромежуточногопродугликолизата

–

3-фосфоглицерата –всоответствиисхемой:

3-фосфоглицерат → 3-фосфооксипируват → 3-фосфосерин →Серин

Сериннеобходдлясинтезаглицина,образовамэт ,ноламинасифосфолипидовтезаия,

такжедляглюконеогенеза.Образованиепируватаизсеринапроходи

твдваэтапа.Внподчале

действиемсерин,треонин

-дегисездобратинадегидроаланиназыуется.Наследующем

этапослерисоединениякнемув дыбразуетсяпромежупродукт,которыйчный

распнпируватдаетсяаммиак.

Таблица.Энзиаминокислопати

отногообмена

Названиезаболевания

Аминокислоты,

Ферменты,активность

метаболизмкоторых

которыхснижена

нарушен

Фенилкетонурия

Фен,тирозинлаланин

Фенилаланингидроксилаза

(фенилаланин -4-

монооксигеназа)

Тирозинемия

Фен,тирозинлаланин

Тирозинаминотрансфераза,

4-оксифенилпируватокси-

даза

Алкаптонурия

Фен,тирозинлаланин

Гомогентизатоксидаза

Альбинизм

Фен,тирозинлаланин

Тирозиназа

Болезклесиропановогоь

Лейцин,изолейцин,

Декарбоксилазаα

-кетокис-

валин

лотсразветвленнойцепью

Гомоцистинурия

Мет,цистеинонин

Цистатионинсинтаза

Цистатионинурия

Мет,цистеинонин

Цистатиониназа

Глава19ПУТИДЕТОКСИК. АММИАКАЦИИ

Аммиакявляетсявысокотоксическимдорганизмаинениемля,особеннодляголовного

мозга.Концентрацияаммиакав

кровиоченьзкая

– 50 – 60мкмоль/.

Главнпричинойт ксичностиаммявляетсяингакациклабированиетрикарбоновых

кислот,посколькуаммиакможетсвязыватьсяоднимизметабоциктрикарбоновыхлитов

кислот –альфа -кетоглутаратом. Ингибированиеци

клатрикарбонкислотприводитвых

вознгипоэнергетическогокновениюсостояния

.

Аммиобразуврезультатекреакцийтсянепрямогодезаминирования

аминокислот;приинактивацаминовбиоген;пргидролизеыхамидовдикарбоновыхкислот

глутамина аспа; дезаминированииагинануклеотидов.

Путиобезвреживаммиакаорганизмения

1. Восстановительаминированиеальфа ое

-кетоглутальф( арата

-кетокислот).

2. Синтезамидовдикабонкислотвых

–глутаминааспарагина.

3. Образосолейаммвпаниео.чкахния

4. Синтезмочевипече. ныи

Солиаммоявляютсяниячевиконпродуктамиечнымиазотобмена, стогои

утилизируютсяворганизме,выводятсямочой.

Восстановаминированиальфатель ое

-кетоглутарата

Описываетсяследующимуравнением:

Альфа-кетоглутарат+

NH3 +НАДФН 2 →Глутамат+Н

2О+НАДФ

+

Реакциякатализируетсяглутаматдегидроген.Образовможевступвшийсяатьзой

вреакциитрансаминированияпереаммидавляновойкаминотезаь.Такислотым

обр,азотммиаказом

сохраняетсяворганизме.

2

2

2

2

Реакцияпротецитоплазмев клетоквсехткан,особенновыраженаймозге,где

аммнаитоакболее,имышцахсичен,гдеобменбелковмышц

сопровождаетсяобразованием

значительныхколичестваммиака.

Функцииглутамина:

1)вовсехтканях

глутамин являетсядоноромазотадлясинтезаважныхмолекул,

частности,дляпуриновогопиримидиновогосинтеза;

2)являетсянетоксичнойфотранспортамой

аммиаразныхиз тканклпеченийткам,

гдеонпревмочевинуращается;

3)впочкахучаствукислотноподдержании

-щелочрав.Приногидролизевесияго

глутаминафермент( )высвобминазааммиак, освязываетждаеторыйка ионыся

водородаипредотвр

ащаетметаболическийацидоз.

Синтезаспарагина

проходитаналогичносинтезуглутаминазатратойэнергииодной

молекулыАТФ,фермент

–аспарагинсинтетаза.

Образосолейаммвпочкаханиения

Впочкиаммиакдоставсоставеглутаминаяетлибоаспаря. гина

Послегидролизаэтих

соединенийферменты( глутаминаза,аспарагиназа)высвобаммиак, ождаетсяторый

диффундируетизпочеквмочу,гдеонвзаимодействуеткатиономводорода,результатечего

обркатионаммониязуется:

NH4+ +А - → NH4А

Образосолейаммвпаниеопозволяетчкахниятакжеэкономитьдляорганизма

жизненно

важныекатионы,напр,натрийкалиймер.

Синтезмочевипечеорнитиновый( циклы)

Печень —единственныйорган,клеткикоторогодержатвсеферментысинтезамочевины

и,следовательно,являютглавныммеееинтезатомя.Педверевыелокакции

ализованы

митох,трипоследующиендриях

–вцитоплазме.

Орнитиновыйциклначинаетсясинтезамакроэргсоедкарбамоилфосфатанче,нияск го

фермент –карбамоилфосфатсинтетаза:

NH3 +СО 2 +АТФ2

→Карбамоилфосфат+АДФ2+Фн

Аспартат+ NH

3 + CO2 +АТФ3

→ 3 H2OМочевина+ +Фумарат+АДФ2+АМФ+Фн+2

ФФн

Энергетическийбаланс

.

ТримолекулыАТФ,илиэнергиягидролизачетырех

макроэргическихсвязейАТФ,

расходуютсянасинтезкаждоймолекулымочевины.

Повышениеконцентрацииаммикровиказыв

аетсягипераммониемией.Различают

врожденныеиприобргип тенные.раммониемииПриврожденныхгипераммониемияхимеет

местодефектлюбферменциклаогорнит: инового

Заболевание

Недостаточностьфермента

Гипераммониемия Iтипа

Карбамоилфосфатсинтетаза

Гипераммониемия IIтипа

Орнитинкарбамоилтрансфераза

Цитруллинемия

Аргининосукцинатсинтетаза

Аргининосукцинатурия

Аргининосукцинатлиаза

Гипераргининемия

Аргиназа

Глава1.

1.

Перечислитевидыструктурнойорганизацииб связилк,которыеихобусловливают.

"

2.

Какиегруппыбелковнаиболеехарактерны

длясоединительнойткани?

"

Глава2.

1.

Назовитесвойствоферменткатализаторовкакбиол гических?

"

2.

Чтотакоеизоферменты?

"

3.

Какимисвойствамиобладаютконкурентныеингиб?Прлекаитомерственных

препаратовконкурентныхингибиторов.

"

Глава3.

1.

Каковабиологическ

аярольвитаминов?

"

2.

Перечислитеосновныэтапметаболизмавитамиорга. новизме

"

Глава4.

1.

Чтотакоемакроэргическиесоединения?

"

2.

Почемутканевоедыханиеназываетсясопряженным« окислением»?

"

Глава5.

1.

Какиевещестназыразобщителямивадыханияют

окислительного

фосфорилирования?

"

2.

Каковабиолроткангичльдыханияе?скаявого

"

пируват.

"

2.

ВчемзаключаетсябиолроЦТКгическаяль?

"

3.

ПрикакихусловскоростьциКребсаяхкла

вклеткеснижается?

"

Глава7.

1.

Какиепродуктыбразуютсяприперевауглеводовиванииотп ? йсти

"

2.

Перечислитеконечныпродуктыпер углеводоввариванияжелудочно

-кишечном

тракте.

"

3.

Почемугликявлясновнымгеэнергтсяресурсом?тическим

"

4.

Вкакихус

ловияхбактерииполостиртаспособнысинтезироватьгликоген?

"

Глава8.

1.

Биолроглигь?когеначеская

"

2.

Какмоугутлеводыпищиспособствоватьвозникновениякариеса?

"

Глава9.

1.

Назовитесубстратыдляглюконеогенеза.

"

2.

Каковэнергетическийбалансглюконеогенеза?

"

3.

Биолроглгическаяюконеогенезаь?

"

ПФЦ.

"

2.

СкакимпроцессомсвязанПФЦ?

"

Глава11.

1.

КакиефункцизвестнылипВамдов?

"

2.

Назовсложныеи.пидыте

"

Глава12.

1.

Назовитеосновные

продуктыперекислипидовления.ного

3.

Биолрантиокльгическаясистемыорганизмаидантной.

"

Глава13.

1.

КакиеособпереваринностилипВамиздов?анияестны

"

2.

Вкакформй

етрансппроперевариванияртируютсядуктылипидовкрови?

"

Глава14.

1.

БиолркатаболизмальгическаяВЖК.

"

2.

Какиевещестназыкетоновымивателамиются.

"

3.

Прикакихпатологияхповышауровенькетоновыхтелтсякрови?

"

4.

КакиетранспортныеформыЧСВамизвестны?

"

Глава16Особенности. переварибелкования

1.

Какиеферментынеобходимыдля

переварибелковжелудочноания

-кишечномтракте?

2.

Какназываетсямеханактивацииферментзмжелудочнов

-кишетрактаивчонногоем

заключается?

Глава17Общиепути. преобразамин:трансаминованийкислот,дезаминирование

декарбоксилирование

1.

Каковабиолрореакцийгическльтранс,дезамминяинирования

декарбоксиламинок? ированияслот

"

2.

Схемаибиолроглгическаяюкозоь

-аланцикланового

"

Глава18Метабо. отдеамильнзмоксилотых

1.

Перечислитеосновныэнзиаминокопатобмена.Аиислотного

ктивностькаких

ферментовсниженаприданныхзаболеваниях?

"

2.

Вчемзаключаетбиолроглиг ьсериначескаяцина?

"

Глава19Путидетоксик. аммиакации

1.

Почемуаммиакявляетсято оединениемическим?

"

2.

Какойметаболичпроцессявляглавнымобезврежтсяский

иванииамм?Гдеонака

локализ?Напишитеегсхемуо,укажитеванназванияферментов.

"

3.

Вчемзаключаетбиолроглиг ьсериначескаяцина?

"

Глава19Путидетоксик. аммиакации

1.

Почемуаммиакявляетсято оединениемическим?

"

2.

Какойметаболическийпроцессяв

ляетсяглавнымобезвреживаммиак?Гдеон ании

локализ?Напишитеегсхемуо,укажитеванназванияферментов.

"