БХ Тема 19

Тема19. Обмін окремих амінокислот. Молекулярні патології обміну амінокислот.

Актуальність теми

Результатом перетворення вільних амінокислот є утворення великої кількості різних біологічно важливих сполук. Амінокислоти є попередниками синтезу гормонів (тиреоїдних і катехоламінів), біогенних амінів, коферментів, креатину, меланіну тощо. У зв'язку із цим виникає значний інтерес у вивченні амінокислот як джерел фізіологічно активних сполук, що мають медико-біологічне значення. Знання таких метаболічних перетворень є необхідним елементом базових знань майбутніх фармацевтів.

Мета заняття:

• уміти пояснювати основні метаболічні перетворення ациклічних, циклічних, сірковмісних амінокислот, амінокислот з розгалуженим ланцюгом.

• знати механізм утворення глутатіону та креатину, їх біологічне значення.

• уміти оцінювати метаболічні зміни при спадкових захворюваннях метаболізму амінокислот.

Конкретні цілі:

• Пояснювати метаболічні схеми перетворень окремих амінокислот.

• Пояснювати особливості функціонування спеціалізованих перетворень циклічних, сірковмісних та амінокислот з розгалуженими ланцюгами;

• Характеризувати основні метаболічні зміни при спадкових захворюваннях обміну амінокислот (гомоцистеїнурії, цистинозу і синдрому Фанконі, хворобах кленового сиропу та Хартнупа, фенілкетонурії, алкаптонурії, альбінізмі, гістидинемії).

• Характеризувати хімізм синтезу і розщеплення креатину.

• Оволодіти методом виявлення фенілпіровиноградної кислоти у сечі хворих на фенілкетонурію.

• Інтерпретувати результати щодо концентрації креатиніну в сироватці крові.

Теоретичні питання

Спадкові порушення метаболізму амінокислот

1. Специфічні шляхи метаболізму циклічних амінокислот фенілаланіну та тирозину, послідовність ферментативних реакцій. Спадкові ензимопатії обміну циклічних ациклічних амінокислот фенілаланіну та тирозину – фенілкетонурія, алкаптонурія, альбінізм.

2. Обмін триптофану: кінуреніновий і серотоніновий шляхи. Спадкові ензимопатії обміну триптофану.

3. Обмін сірковмісних амінокислот: цистеїну та метіоніну, і його спадкоємні порушення (гомоцистинурія).

4. Особливості обміну амінокислот з розгалуженими ланцюгами. Хвороба кленового сиропу як порушення обміну амінокислот з розгалуженими ланцюгами.

5. Глутатіон: будова, біосинтез, біологічні функції, роль в обміні органічних пероксидів.

6. Біосинтез і біологічна роль креатину та креатинфосфату, утворення креатиніну.

7. Обмін гліцину та серину; роль тетрагідрофолату (H₄-фолату) в переносі одновуглецевих фрагментів, інгібітори дигідрофолатредуктази як протипухлинні засоби.

8. Обмін аргініну; біологічна роль оксиду азоту, NО-синтази.

Практична робота

Дослід 1. Проба Фелінга. Якісна реакція на фенілпіровиноградну кислоту.

Принцип методу. Фенілпіровиноградна кислота утворює з іонами тривалентного феруму комплексну сполуку, забарвлену у синьо-зелений колір.

Хід роботи. Пробу на фенілпіровиноградну кислоту можна проводити на фільтрувальному папері. Смужку фільтрувального паперу змочують сечею, висушують на повітрі і наносять краплю 10 % розчину FeCl₃. Позитивна проба дає синьо-зелене забарвлення. Аналогічну пробу можна проводити на сухій або мокрій дитячій пелюшці.

Значення для фармації та клініки. Природжена відсутність у печінці дітей ферменту фенілаланін-4-монооксигенази призводить до блокування окиснення фенілаланіну в тирозин і, відповідно, всіх подальших метаболічних перетворень тирозину. Нагромадження у крові та тканинах фенілаланіну та продуктів його розпаду, в тому числі фенілпіровиноградної кислоти, викликає інтоксикацію організму. Наслідком цього є порушення нормального розвитку мозку і тяжкі неврологічні розлади. Діагностичним критерієм цього спадкового захворювання є підвищений вміст фенілаланіну в крові та виділення фенілпіровиноградної кислоти з сечею.

У нормі концентрація фенілаланіну в крові дітей становить: до 1 місяця – 0,133 ммоль/л, 1 місяць – 1 рік – 0,095 ммоль/л, 1 рік – 14 років – 0,115 ммоль/л.

Література

Основна:

1. Губський Ю.І. Біологічна хімія. – Київ-Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – 508 с.

2. Вороніна Л.Н., Десенко В.Ф., Мадієвська Н.Н. та ін. Біологічна хімія.- Харків.: Основа, 2000.-.608с.

3. Гонський Я.І., Максимчук Т.П., Калинський М.І. Біохімія людини. – Тернопіль: Укрмедкнига, 2002. – 744 с.

4. Клінічна біохімія/За ред.. Склярова О.Я. - Київ: Медицина, 2006. – 432 с.

5. Лекції, які читаються на кафедрі.

Додаткова:

1. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – М.: Медицина,1990. – 542 с.

2. Строев Е.А., Биологическая химия.М.:Высшая школа,1986. – 479с.