Обмін хромопротеїнів
Хромопротеїны – складні білки, небілкової частина яких є забарвлений компонент (від греч. chroma – фарба). Найбільш поширені хромопротеїни – цегемопротеїни, що містять як небілкова частинагем. До них належать :
гемоглобін та його похідні; міоглобін ;
ферменти : цитохроми , каталаза , пероксидаза .
|
Гемоглобін (Hb) складається з гема |
|
(небілкова частина ) та білка глобіну , який |
|
представлений чотирма поліпептидними |
|
ланцюгами , кожний з яких просторово |
|
оточує молекулу гема. Залежно від |
гем |
комбінації типів поліпептидних ланцюгів |
розрізняють види гемоглобіну: |
|
|
HbА1 – складається з 2α- та 2β-ланцюгів ; |
|
HbА2 - з 2α- и 2σ-ланцюгів (2,5%); |
|
Hb F - з 2α- и 2γ-ланцюгів . |
Гем складається з 4 пирольних кілець , що містять метильні (М) та вінільні (В) замісники . Азотовмісні кільця зв’язані метіленовими містками , утворюючи порфіринове кільце , а атоми азоту пов'язані із залізом : два азоти – ковалентними зв'язками , інші два азоти – координаційними зв'язками . Крім того, атом заліза пов'язаний з амінокислотою гістидином білка глобіна , а також має здатність до зв’язування лігандів : кисню або вуглекислого газу. Залізо в гемоглобіні двовалентно(Fе2+).
Захворювання гемоглобінів називаютьгемоглобінозами (описано понад 200):
гемоглобінопатії – спадкова зміна структури одного з ланцюгів глобіну , наприклад , серповидно -клітинна анемія , при якій в β-цепях гемоглобіна глутаміновая амінокислота замінена на валін зутворенням патологічногоHb S;
таласемії – генетично обумовлені порушення синтезу якого-небудь нормального ланцюга гемоглобіну , наприклад, при β-таласемії в крові зростає до 15% концентрація HbА2 і різко підвищується Hb F .
Проізводні гемоглобіна :
HbО2 –оксигемоглобін ,HbСО2 – карбгемоглобін ; |
|
HbСО – карбоксигемоглобін ;HbОН – метгемоглобін . |
211 |
РЕГУЛЯЦІЯ ВУГЛЕВОДНОГО ОБМІНУ
Печінка - практично єдиний орган, що підтримує постійний рівень глюкози навіть в умовах голодування . Це досягається регуляцією швидкості синтезу глікогеноліза і глюконеогенеза - з одного боку, та синтезу глікогену - з іншого.
Пускова реакція перетворення глюкози – фосфорилювання з утворенням глюкозо -6-
фосфата – в печінці каталізується двома ферментами : |
гексокіназою |
(активна при |
фізіологічних концентраціях глюкози в крові) та специфічною |
глюкокіназою |
|
(активується під час потрапляння з їжею великої кількості вуглеводів ). Активність глюкокінази в печінці в 10 разів більше , ніж гексокінази , і вона не інгібірується , на відміну від гексокінази.
Процеси синтезу і розпаду глікогену регулюються завдяки включенню механізмів фосфорилювання головних ферментів обміну глікогену - глікогенсинтази і глікогенфосфорилази . Активація аденілатциклази гормонами запускає “каскадний “ механізм фосфорилювання цих ферментів , що приводить до утворення активної фосфорилази і неактивної глікогенсинтетази . Таким чином , посилюється розпад глікогену . Включення механізму дефосфорилювання , навпаки , веде до посилення синтезу глікогену . В печінці також активний розгалужуючий фермент - глікозіл -(4-6)- трансфераза , що створює 1,6-глікозидні зв'язки, тобто формує розгалуження у молекулі
глікогену. |
|
В печінці є активними ферменти |
глюконеогенеза (ФЕП-карбоксикіназа , |
піруваткарбоксилаза , глюкозо -6-фосфатаза), які дозволяють перетворувати на глюкозу глюкогенні амінокислоти , лактат , гліцерин за умовах зменшення її концентрації в крові.
глюкоза
|
|
|
галактоза |
|
|
|
|
|
|
глюкоза |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
фруктоза |
конверсія |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
глюкоза |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
глікоген |
||||
|
|
|
|
|
|
глюкозо |
|
-6 |
-фосфат |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
амінокислоти |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3-фосфогліцериновий |
|
|
ТАГ |
|
ФЛ |
|
||||||||||
|
|
|
амінокислоти |
|
|
|
|
|
|
альдегід |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
піруват |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ВЖК |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
лактат |
глюконеогенез |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
ацетіл -КоА 
гліцерин
При розщеплюванні глюкози в печінці основне значення має не окислення її до кінцевих продуктів – вуглекислого газу і води, а запасання метаболітів , необхідних для
синтезу вищих жирних кислот і гліцерину , а отже, синтезу |
ТАГ, які у складі ЛП |
транспортуються в жирову тканину. |
217 |
Детоксикаційна функція печінки
Печінка є основним органом , де відбувається знешкодження природних продуктів обміну і екзогенних речовин (ксенобіотиків ).
Основні реакції детоксикації: окислення ; відновлення ;
метилювання ; ацетилювання ; кон'югація ;
зхисні синтези (синтез сечовини )
Знешкодження складається з двох фаз:
Фаза модифікації (несинтетична ) - це ферментативна модифікація структури , в процесі якої в молекулу знешкоджуваної речовини вводяться додаткові функціональні групи (аміно-, гідроксильна ), або розриваються зв'язки (гідроліз ), таким чином підвищується розчинність знешкоджуваної речовини у воді і (або) з'являється можливість залучити цю речовину у фазу кон'югації.
Фаза кон'югації (синтетична ) - утворення ковалентних зв'язків між молекулами знешкоджуваної речовини і біомолекулами організму : глюкуроновою кислотою , сульфатами та ін. Донорами залишку глюкуронової кислоти є її активна форма УДФ– - глюкуронова кислота , донором сірчаної кислоти є 3-фосфоаденозинфосфосульфат (ФАФС ). Не маючи функціональних груп, речовина не може пройти фазу кон'югації.
Слід зазначити , що деякі речовини знешкоджуються тільки в одну фазу - першу або другу.
В першій фазі головна роль відводиться мікросомальному окисленню, а саме ферментним системам мембран ендоплазматичного ретикулуму – мікросомальним оксигеназам (монооксигеназам .)Центральний компонент цієї системи - цитохром Р-450. Є ряд ізоформ цього ферменту в ендоплазматичному ретикулумі гепатоцитів , які відрізняються по специфічності , тобто можуть каталізувати не тільки гідроксилювання , але і інші реакції . Як донори водню (протона і електрона ) в реакціях гідроксилювання виступають НАДФН. Ці ферментні системи утворюють короткі електронтранспортні ланцюги мікросомального окислення , компонентами яких є флавопротеїн (ФП), що містить ФАД,цитохром b5 та кінцева монооксигеназа –цитохром Р-450:
|
|
|
|
|
RH |
НАДФН Н+ |
ФП(ФАД) |
цит.b5 |
цит.Р-450 |
О2 |
|
|
RH - гідрофобна сполука , що знешкоджується |
Н2О |
|||
|
|
||||
220 |
R-OH - гідрофільна сполука , здатна до кон'югації |
R-OH |
|||