- •Ответы к экзамену
- •Структура и функции белков Вопрос №4
- •Вопрос №5
- •Вопрос №6
- •Вопрос №7
- •Вопрос №8
- •1. Методы разрушения тканей и экстракции белков:
- •Вопрос №9
- •Вопрос №10
- •Вопрос №13
- •Ферменты Вопрос №17
- •Название ферментов
- •Вопрос №27
- •Вопрос №18
- •Вопрос №21
- •Вопрос №19
- •Вопрос №20
- •Вопрос №22
- •В основе всех 4 типов регуляции лежит изменение конформации ферментов.
- •Вопрос №26
- •Вопрос №23
- •Кинетика ферментативных реакций
- •Вопрос №24
- •Вопрос №25
- •Уравнение Лайнуивера—Бэрка
- •Вопрос №28
- •Нуклеиновые кислоты и нуклеотиды Вопрос №29
- •Вопрос №30
- •Вопрос №31
- •Вопрос №32
- •Вопрос №33
- •Вопрос №34
- •Вопрос №35
- •Транскрипция
- •Трансляция
- •Посттрансляционные модификации
- •Вопрос №36
- •Вопрос №37
- •Общий путь катаболизма Вопрос №38
- •Вопрос №39
- •Вопрос №40
- •Вопрос №41
- •Вопрос № 42
- •Вопрос № 43
- •Вопрос №44
- •Вопрос №45
- •Вопрос №46
- •Вопрос №47
- •Обмен углеводов Вопрос №48
- •I стадия – переваривание (в жкт)
- •Глюкоза → Глюкоза-6ф
- •Вопрос №51
- •Вопрос №52
- •Вопрос №54
- •Гликолиз
- •Вопрос №55
- •Вопрос №56
- •Вопрос №61
- •Вопрос №57
- •Вопрос №58
- •Вопрос №63
- •Вопрос №59
- •Пентозофосфатный путь (пфп)
- •Вопрос №60
- •Вопрос №62
- •Глюконеогенез (гнг)
- •Обмен белков Вопрос № 67
- •Вопрос №68
- •Вопрос №71
- •Вопрос №72
- •Вопрос №73
- •Вопрос №74
- •Вопрос №75
- •Вопрос №77
- •Вопрос №78
- •Вопрос №79
- •Вопрос №80
- •Обмен липидов Вопрос №81
- •Вопрос №82
- •Вопрос №87
- •Вопрос №88
- •Вопрос №89
- •Вопрос №90.
- •Вопрос №92
- •Вопрос №94
- •Вопрос №97
- •Вопрос № 98
- •Вопрос №100
- •Обмен нуклеотидов Вопрос №102
- •Вопрос №103
- •Вопрос №104
- •Вопрос №105
- •Вопрос №106
- •Витамины
- •Вопрос №125
- •Общие принципы регуляции метаболических процессов в организме человека Вопрос №128
- •I. По химической структуре:
- •II. По влиянию на организм:
- •III. По механизму действия:
- •Вопрос №129
- •Гормоны белково-пептидной природы
- •Стероидные гормоны
- •Тиреоидные гормоны
- •Вопрос №130
- •Вопрос №131
- •Вопрос №132
- •Вопрос №133
- •Вопрос №134
- •Вопрос №135
- •Вопрос №136
- •Вопрос №137
- •Вопрос №138
- •Вопрос №139
- •Вопрос №140
- •Вопрос №141
- •Вопрос №142
- •Аденилатциклазный механизм
- •Механизм действия гормонов через рецепторы, обладающие ферментативной активностью
- •Вопрос №143.
- •Вопрос №144
- •Механизм действия через липиды мембран
- •Биохимия органов и тканей Вопрос №145
- •Вопрос №147
- •Вопрос №148
- •1. Первичный гемостаз
- •3. Фибринолиз
- •Вопрос №149
- •Вопрос №150
- •Вопрос №151
- •Вопрос №152
- •Вопрос №153
- •Желтуха
- •2. Печеночная
- •3. Подпеченочная
- •4. Физиологическая желтуха новорожденных
- •Вопрос №154
- •1 Стадия обезвреживания: гидрофобное → гидрофильное
- •2 Стадия: конъюгация
- •Вопрос №159
- •Вопрос №160
- •Вопрос №161
- •Вопрос №162
- •Вопрос №163
- •1) Синтез препро-α-цепей
- •2) Внутриклеточные модификации
- •3) Секреция
- •4) Внеклеточные модификации
- •Вопрос №167.
- •Вопрос №169
Вопрос №75
Орнитиновый цикл синтеза мочевины, его роль и связь с другими метаболическими путями.
Мочевина - конечный продукт азотистого обмена, в составе которого из организма выводится избыток аммиака. Экскреция мочевины в норме составляет -25 г/сут. Синтез мочевины происходит только в печени (Орнитиновый цикл Кребса-Гензелейта).
Содержание мочевины в сыворотке крови в норме составляет 2,5-8,4 мМ/л (15-50 мг/дл).
Катаболизм аминокислот и образование аммиака происходит во многих тканях. Азот из тканей транспортируется в печень в составе трех соединений: глутамина, аланина и аммиака.
Полный набор ферментов цикла синтеза мочевины есть только в гепатоцитах. Первые две реакции протекают в митохондриях, а последующие три - в цитозоле.
Молекула мочевины содержит два атома азота:
• первая аминогруппа включается в цикл в виде аммиака, образующегося в митохондриях гепатоцитов при дезаминировании аминокислот или поступающего из крови. Реакцию катализирует митохондриальная карбамоилфосфатсинтетаза I (цитоплазматическая карбамоилфосфатсинтетаза II участвует в синтезе пиримидиновых нуклеотидов);
• вторая аминогруппа вводится в молекулу мочевины из аспартата.
2. Аммиак, используемый карбамоилфосфатсинтетазой I, поставляется в печень, главным образом, из кишечника с кровью воротной вены. Роль других источников, в том числе окислительного дезаминирования глутамата и гидролиза глутамина в печени, существенно меньше.
Ферменты орнитинового цикла локализованы в митохондриях и цитозоле гепатоцитов. В цикле происходит трансмембранный перенос цитруллина и орнитина. На схеме показаны пути включения двух атомов азота из разных аминокислот в молекулу мочевины:
- азот одной аминогруппы - в виде аммиака в матриксе митохондрии (*N);
- азот второй аминогруппы поставляется в составе аспартата в цитозоле (**N)
Аспартат, необходимый для синтеза аргининосукцината, образуется в печени:
• преимущественно с использованием аминогруппы аланина, который поступает из мышц и клеток кишечника;
•путем трансаминирования глутамата с оксалоацетатом. Образующийся в орнитиновом цикле фумарат включается в реакции
цитратного цикла и превращается в оксалоацетат, который путем трансаминирования снова образует аспартата. Таким образом, с орнитиновым циклом сопряжен цикл регенерации аспартата из фумарата. Пируват, образующийся в этом цикле, используется в ОПК или для глюконеогенеза.
Ферменты, катализирующие реакции: 1 - аминотрансфераза; 2 - глутаматдегидрогеназа; 3 - фумараза; 4 - малатдегидрогеназа; 5 - аминотрансфераза
В орнитиновом цикле расходуется энергия четырех макроэргических связей трех молекул АТФ на синтез одной молекулы мочевины. Затраты энергии происходят также при трансмембранном переносе компонентов цикла (цитруллина, орнитина, мочевины). В почках перенос мочевины из крови в мочу происходит за счет градиента ионов натрия, создаваемого К, Na-АТФазой, которая потребляет АТФ.
Процесс синтеза мочевины имеет возможность компенсации энергозатрат:
• при регенерации аспартата из фумарата на стадии дегидрирования малата образуется NADH, который может обеспечить синтез трех молекул АТФ;
• при окислительном дезаминировании глутамата в разных органах также образуется NADH, соответственно - еще три молекулы АТФ.
Орнитиновый цикл в печени выполняет две функции:
• превращение азота аминокислот в мочевину, которая экскретируется и помогает избежать накопления аммиака в организме;
• синтез аргинина и пополнение его фонда в организме.
Эффективность работы орнитинового цикла при нормальном питании человека и умеренных физических нагрузках составляет примерно 60% его мощности. Такой запас мощности необходим для предотвращения гипераммониемии при изменениях количества белка в пище.
Регуляторными реакциями являются синтез карбамоилфосфата, цитруллина и заключительная реакция, катализируемая аргиназой. Основным регуляторным фактором является содержание субстратов, прежде всего аммиака. Высокий уровень NH3 вызывает повышение уровня образования мочевины. Кроме того, скорость орнитинового цикла регулируется с помощью двух механизмов:
• аллостерическая активация карбамоилфосфатсинтетазы I N-ацетил- глутаматом (N-АГ);
• индукция синтеза ферментов карбамоилфосфатсинтетазы I, орнитинкарбамоилтрансферазы и аргиназы кортизолом.
N-ацетилглутамат является активатором карбамоилфосфатсинтетазы I. Образуется в матриксе митохондрий гепатоцитов из глутамата и ацетил-КоА специфической синтазой, которая активируется при повышении содержания аргинина в печени.
Индукция синтеза ферментов орнитинового цикла происходит в ответ на повышение скорости распада белков при голодании, длительной физической работе и при высокобелковой диете. В этих случаях углерод аминокислот превращается в глюкозу, а азот включается в молекулу мочевины. Индукция происходит параллельно с индукцией ферментов глюконеогенеза, АЛТ и глутамат-ДГ. Заболевания, характеризующиеся интенсивным распадом белков тканей сопровождаются активацией орнитинового цикла.