- •Белки-2
- •Содержание лекции
- •Пути утилизации Аминокислот:
- •Кроме индивидуальных путей обмена, известен ряд превращений, общий почти для всех аминокислот. Это
- •Окислительное дезаминирование
- •Трансаминирование аминокислот
- •Первая стадия яв-ся ферментативной с образованием промежуточного продукта- иминокислоты, которая спонтанно, без участия
- •ГДГ- состоит из 6 субъединиц и
- •Все остальные аминокислоты могут окисляться и дезаминироваться только непрямым путем ( т.е. через
- •Это главный путь удаления азота у аминокислот. Выделены трансаминазы, катализирующие переаминирование большинства аминокислот.
- •Исключением являются аминокислоты с разветвленным углеводородным радикалом, для которых в печени нет соответствующих
- •Непрямое окислительное дезаминирование.
- •Любая а/к
- •Поскольку обе эти реакции – и трансаминирование, и прямое дезаминирование- обратимы, то
- •Т.о. можно сказать, что путь синтеза заменимых а/к в организме- это непрямое окислительное
- •Существует еще один механизм непрямого дезаминирования α- а/к, при которм ГЛУ, АСП, и
- •О2--- малат
- •ГДГ выполняет следующие функции:
- •Трансаминирование-это главный путь удаления азота у аминокислот. Выделены трансаминазы, катализирующие переаминирование большинства аминокислот.
- •Аланиновая трансаминаза АЛТ
- •Исключением являются аминокислоты с разветвленным углеводородным радикалом, для которых в печени нет соответствующих
- •Клиническое значение определения
- •В сыворотке крови здоровых людей активность этих трансаминаз в среднем составляет- 15-20 Е.,
- •Наибольшая активность АлАТ приходится на печень, а АсАТ на миокард. Поэтому определение активности
- •Определение активностиАсАТ используется для ранней диагностики ИМ. Причем увеличение активности наблюдается через 24-36
- •Токсичность аммиака и пути его обезвреживания
- •3.Аммиак изменяет соотношение ионов натрия и калия т.к. близок к ним по физико-
- •Пути обезвреживания аммиака
- •1.Восстановительное аминирование
- •2.Образование амидов дикарбоновых кислот
- •3. Основная масса ГЛН и АСН захватывается почками, где под действием глутаминазы от
- •4. Амидирование свободных карбоксильных групп белков (амидированные формы белков устойчивы к протеазам)
- •Биосинтез мочевины
- •Орнитиновый цикл синтеза мочевины (ОЦСМ) протекает в гепатоцитах,т.к. них наиболее высокая активность ферментов
- •Это еще один путь детоксикации аммиака- синтез пиримидиновых оснований. Первая и вторая р-ции
- •Энергетическая стоимость ЦСМ
- •2- когда синтез-ся карбомоилфосфат
- •Биологическая роль ЦСМ
- •Перипортальный гепатоцит
- •Врожденные дефекты ЦСМ
- •Заболевание
- •Гиперамонийеми
- •Регуляция ЦСМ
- •Пути вступления аминокислот в ЦТК
- •Но в экстремальных ситуациях (диабет, голод, алкогольная интоксикация) роль аминокислот резко возрастает. На
- •Дальше, после истощения запасов гликогена, происходит переключение метаболизма на утилизацию липидов (10- 15
- •После истощения запасов липидов наступает терминальная стадия- утилизация а/к--увеличение аммиака в крови---- увеличению
- •Реакции декарбоксилирования аминокислот лежат в основе образования биогенных аминов.
- •и психических заболеваний оказывают влияние на метаболизм указанных соединений. Активная форма витамина В6
- •Норадреналин - основной нейромедиатор симпатических постганглионарных окончаний. И норадреналин и его метилированное производное,
- •Обмен катехоламинов происходит при участии катехоламин-O- метилтрансферазы, (КOMT) и тираминазы, (MAO). Оба эти
- •Нарушения метаболизма дофамина служат причиной
- •Из триптофана через промежуточный 5- гидрокситриптофан образуется серотонин, соединение с широким спектром действием
- •Синтез серотонина, мелатонина
- •Серотонин присутствует в самых высоких концентрациях в тромбоцитах и в желудочно- кишечном тракте.
- •После высвобождения из серотонинергических нейронов, большая часть высвобождаемого серотонина возвращается
- •Мелатонин образуется из серотонина
- •Синтез и секреция мелатонина увеличиваются в течение темнового периода дня и поддерживаются в
- •Эти суточные колебания синтеза мелатонина регулируются с
- •Гистамин образуется путем декарбоксилирования гистидина.
- •Эту реакцию катализирует декарбоксилаза ароматических L- аминокислот. Этот фермент не обладает выраженной
- •Декарбоксилаза in vitro и in vivo ингибируется а- метиламинокислотами, применяемыми в клинике в
- •На первом этапе амин окисляется с передачей водородов на ФАД и образованием аммиака
- •Окислительное дезаминирование
- •Ингибиторы МАО находят применение при лечении гипертонической болезни, депрессивных состояний и т.д.
- •Подобно другим биогенным аминам, гистамин разрушается путем окислительного дезаминирования при помощи моноаминоксидаз- флавинзависимых
- •В головном мозге концентрация аминокислот почти в 8 раз выше, чем в
- •В тканях мозга интенсивно протекают метаболические превращения аминокислот,
- •g аминомасляная
- •Она локализована главным образом в нейронах центральной нервной системы, преимущественно в сером веществе
- •В особенности важной для нормального функционирования головного мозга является реакция декарбоксилирования, в результате
- •Биосинтез и деградацию глутамата можно рассматривать, как побочный путь цитратного цикла (ГАМК-
- •ГАМК-шунт характерен для клеток центральной нервной системы, но не играет существенной роли в
- •Декарбоксилирование L- глутамата - это основной
- •Катаболизм g-аминобутирата
- •ГАМК оказывает тормозящий эффект на деятельность ЦНС.
- •Глутамат, ГАМК, выполняют в
- •Эти аминокислоты образуются в реакции трансаминирования из промежуточных метаболитов цитратного цикла, 2-оксоглутарата и
- •Многие моноамины и катехоламины инактивируются аминоксидазой
Биологическая роль ЦСМ
1.Механизм детоксикации аммиака
2.Механизм регуляции КЩС( т.к. поставляет СО2.
3.ЦСМ поставляет орнитин
4.Имея митохондриальную локализацию, ЦСМ регулирует потоки а/к по различным направлениям --- ГНГ, биосинтез белка, липогенез.
Перипортальный гепатоцит |
|
Перивенозный |
||||
|
|
|
|
|
|
гепатоцит |
|
митохондрия |
|
|
|
митох |
|
|
|
|
|
|
|
|
глутаминаза |
+ |
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
NH4+ |
КФС-1 |
|
|
Глутамин |
|
|
|
|
|
|
||
глутамин |
|
карбомоил-Ф |
синтетаза |
|||
|
|
орн |
|
цитр |
NH3 |
глутамин |
|
|
|
|
|
||
|
|
орн |
|
цитр |
|
|
|
мочевина |
арг |
|
|
|
|
глутамин |
|
|
|
|
|
глутамин |
|
|
|
|
|
|
|
NH3 |
|
|
|
|
|
мочевина |
Врожденные дефекты ЦСМ
Врожденные дефекты ферментов с 1 по 5. Чем ближе ферментный блок к аммиаку, тем тяжелее клиническая картина.
При недостаточности 1 и 2 ферментов-
ярко выраженная гипераммнионемия с летальным исходом.
При недостаточности 3- фермента- повышено содержание цитруллина- цитрулинемия.
При недостаточности 4- ф- аргининоянтарная ацидурия.
Заболевание |
Дефицит |
Симптомы/Комментарии |
|
фермента |
|
Гипераммонийемия типа I |
КФС I |
На 24-ый - 72-ой часы после рождения у |
|
|
новорожденного мгновенно развивается летаргия, он |
|
|
нуждается в стимуляции для кормления, появляется |
|
|
рвота, усиливается летаргия, гипотермия и |
|
|
гипервентиляция; без измерения уровня аммиака в |
|
|
сыворотке и адекватного вмешательства |
|
|
новорожденный умирает: лечение аргинином, |
|
|
который активирует N-ацетил глутамат синтетазу |
Недостаточность N-ацетил |
N- |
Тяжелая или умеренная гиперамонийемия, |
глутамат синтетазы |
ацетилглутама |
ассоциированная с глубокой комой, ацидозом, |
|
т синтетаза |
поносом, атаксией, гипогликемией, |
|
|
гиперорнитинемией : лечение включает назначение |
|
|
карбамоилглутамата для активирования КФС I |
Гиперамонийемия типа 2 |
Орнитин |
Встречается наиболее часто, уровень аммиака и |
|
транскарбомои |
аминокислот в сыворотке повышены, повышено |
|
лаза |
содержание в сыворотке оротовой кислоты из-за |
|
|
поступления митохондриального карбомоилфосфата |
|
|
в цитозоль и используемого в синтезе |
|
|
пиримидиновых нуклеотидов, лечение диетой |
|
|
богатой углеводами и бедной белками, детоксикация |
|
|
аммиака фенилацетатом натрия или |
|
|
бензойнокислым натрием |
Гиперамонийеми |
Орнитин |
Встречается наиболее часто, уровень аммиака и |
я типа 2 |
транскарбомо |
аминокислот в сыворотке повышены, повышено |
|
илаза |
содержание в сыворотке оротовой кислоты из-за |
|
|
поступления митохондриального карбомоилфосфата |
|
|
в цитозоль и используемого в синтезе |
|
|
пиримидиновых нуклеотидов, лечение диетой |
|
|
богатой углеводами и бедной белками, детоксикация |
|
|
аммиака фенилацетатом натрия или |
|
|
бензойнокислым натрием |
Классическая |
Аргининосукц |
Эпизодическая гиперамонийемия, рвота, летаргия, |
цитруллинемия |
инат |
атаксия, возможна кома: лечение назначением |
|
синтетаза |
аргинина, для увеличения экскреции цитруллина, и |
|
|
бензойнокислого натрия для детоксикации аммиака |
Аргининосукцин |
Аргининосукц |
Эпизодические симптомы подобны классической |
ат ацилурия |
инат лиаза |
цитруллинемии , повышение в плазме и |
|
(аргининосукц |
спинномозговой жидкости аргининосукцината: |
|
иназа) |
лечение аргинином и бензойнокислым натрием |
Гипераргининем |
Аргиназа |
Редкое заболевание, прогрессивная спастическая |
ия |
|
квадриплегия и олигофрения, аммиак и аргинин |
|
|
повышены в спинномозговой жидкости и сыворотке, |
|
|
аргинин, лизин и орнитин повышены в моче: |
|
|
лечение включает диету с незаменимыми |
|
|
аминокислотами (кроме аргинина), низко белковая |
|
|
диета |
Регуляция ЦСМ
Краткосрочная: на уровень 1-го ферменты, который направляет азот ГЛУ( а значит и всех а/к) в карбомоилфосфат
Долгосрочная: определяется уровнем липолиза, Ацетил-SКоА. Последний при недостатке углеводов, яв-ся наиболее предпочтительным субстратом, чем липиды.
Пути вступления аминокислот в ЦТК
В процессе детоксикации амиака , образующиес углеродные скелеты могут использоваться в различных потребностях клеток.
Роль а/к в энергетическом обмене при нормальных условиях невелика, т.к. основными энергетическими субстратами яв- ся все же липиды и углеводы.
Но в экстремальных ситуациях (диабет, голод, алкогольная интоксикация) роль аминокислот резко возрастает. На первых этапах главным субстратом яв-ся мобилизованные при распаде гликогена углеводы (первые 24 часа).