Занятие 16 Индивидуальные пути обмена аминокислот

ЦЕЛЬ ЗАНЯТИЯ: изучить общие и индивидуальные пути обмена аминокислот, роль метаболитов, образующихся в ходе этих реакций. Нарушения обмена аминокислот.

ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ЗАНЯТИЮ:

1. Тканевой распад белков, их маркеры гликозилирование белков, десиалирование, роль убиквитина). Роль протеиназ и пептидаз в распаде белков.

2. Продукты декарбоксилирования аминокислот. Биогенные амины: гистамин, серотонин, гамма-аминомасляная кислота, катехоламины. Инактивация и обезвреживание биогенных аминов.

3. Индивидуальные пути обмена аминокислот (ароматических и серосодержащих).

4. Молекулярные болезни, связанные с нарушением их обмена (фенилкетонурия, тирозинурия, тирозиноз, алкаптонурия, альбинизм, цистинурия и др.).

5. Индивидуальные пути обмена некоторых аминокислот (фенилаланина, тирозина, цистеина, лизина, глицина, серина, триптофана, метионина.

6. Патология азотистого обмена.

7. Энзимопатии как разновидность молекулярных болезней. Механизм их развития на примере превращений серосодержащих аминокислот.

Домашнее задание

Решите задачи и ответьте на вопросы:

В моче обследуемого ребёнка обнаружена гомогентизиновая кислота. Каково её происхождение? Можно ли считать её нормальным компонентом мочи?

У ребёнка содержание в крови фенилаланина 7 мкмоль/л (при норме 0,2 мкмоль/л). В моче также обнаружено большое количество этой аминокислоты. Какие нарушения обмена веществ можно предполагать? Как называется заболевание? Что следует рекомендовать для улучшения состояния ребёнка?

Приложение для педиатрического факультета

1. Одним из показателей обмена белков в детском организме является азотистый баланс, который для всех детей должен быть положительным.

Высокая степень задержки (ретенции) азота белков в организме особенно характерно в первые месяцы жизни, когда происходит наиболее интенсивное увеличение массы тела и роста.

Ретенция азота у детей различного возраста

возраст задержка азота в % от

введенного с пищей

до трех месяцев 50,7

5 - 6 месяцев 35,3

6 - 9 месяцев 32,5

3 года 25,2

7 - 10 лет 20,5

11 - 13 лет 13,8

14 - 17 лет 11,0

2. Обмен аминокислот в детском возрасте характеризуется значительной интенсивностью: активно осуществляются процессы декарбоксилирования глутаминовой кислоты с образованием ГАМК, с высокой скоростью идет обмен аланина, триптофана и др.

3. В тканях детского организма аминокислоты подвергаются интенсивному дезаминированию, в результате которого образуется аммиак. Пути его обезвреживания в разные периоды жизни ребенка меняются.

У новорожденных преобладает урикотельный тип выведения азота (в общем азоте мочи преобладает мочевая кислота и соли аммония).

С шестимесячного возраста в составе общего азота мочи начинает преобладать мочевина, экскреция мочевой кислоты снижается. Это свидетельствует о созревании уреотельного типа выведения азота.

4. В моче взрослых обнаруживаются лишь следы креатина, у детей же отмечается физиологическая креатинурия, которая наблюдается с момента

рождения до 10 - 16 лет, что видимо связано с недостаточностью ферментных систем в мышцах, обеспечивающих его обмен.

5. У новорожденных имеет место физиологическая гипераминоацидурия - повышенное выделение с мочей аминокислот - глицина, серина, аспарагина и др. Это является доказательством несовершенств почечных канальцев.

6. У детей встречается заболевание пиридоксин-зависимость. Оно обусловлено нарушением превращения глутаминовой кислоты в ГАМК (судороги, иногда гибель в раннем возрасте). Введение витамина В₆ улучшает состояние, т.к. стимулирует синтез декарбоксилазы глутаминовой кислоты.

7. Генетически детерминированные заболевания, связанные с нарушением обмена аминокислот, сопровождаются повышением их концентрации в

крови и моче. Изучено около 20 форм таких нарушений. К ним относятся:

- фенилкетонурия (в крови и моче повышена концентрация фенилаланина);

- триптофанурия (триптофан);

- болезнь "кленового сиропа" (лейцин, валин, кетокислоты, их производные);

- болезнь "сушеного хмеля" (фенилаланин, тирозин, оксимасляная кислота и др.);

- аргининемия (аргинин).

Причина этих заболеваний "метаболические блоки", т.е. нарушения синтеза ферментов, участвующих в обмене соответствующих аминокислот.

Большая часть подобных заболеваний наследуется по аутосомнорецессивному типу.

8. Наследственные нарушения обмена аминокислот, сопровождающиеся повышением их экскреции с мочей, без изменения уровня в крови, обусловлены недостаточно активной ребсорбцией аминокислот в почках (гомоцистинурия, цистатионинурия).

9. Диагностированы наследственные нарушения, вызываемые частичным блокированием одной из реакций цикла мочевинообразования, в результате чего в крови и моче накапливаются промежуточные метаболиты этого цикла

(цитруллинемия, гипераргининемия и др.). Однако общим признаком подобных нарушений является повышенное содержание NH₄⁺ в крови - гипераммониемия. Заболевания проявляются в раннем возрасте (задержка физического и умственного развития, судороги, рвота и др.). Полная недостаточность какого-либо фермента ориентированного цикла несовместима с жизнью.

9. В плазме крови новорожденных повышена активность АсАТ, нормализация уровня которой происходит после 6 мес. жизни ребенка. Это является, по-видимому, следствием повышенной проницаемости клеточных, митохондриальных мембран и выходом органоспецифических ферментов в кровь у детей после рождения.

СПИСОК ОСНОВНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Лекции по биохимии

2. Северин Е.С. Биохимия. М. 2003

3. Северин Е. С. Биохимия. Краткий курс с упражнениями и задачами. М. 2001

4. Березов Т.Т., Коровкин В.Ф. Биологическая химия. 1982.

5. Строев В.А. Биологическая химия. 1986.

6. Николаев А.Я. Биологическая химия.1989.

СПИСОК ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Марри Р., Греннер Д., Мейс П. Биохимия человека. 1993. .

2. Бородин Е.А. Биохимический диагноз. 1989.

3.Тодоров И. Клинические лабораторные исследования в педиатрии. София. 1968

4. Некоторые вопросы биохимии детского возраста. Оренбург. 1997

5. Мусил Я. Современная биохимия в схемах. 1998