Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
бх.doc
Скачиваний:
2
Добавлен:
17.08.2019
Размер:
544.26 Кб
Скачать

Занятие 23 (5 – 10 марта 2012 г.)

Тема: «ОСОБЕННОСТИ ОБМЕНА ГЛИЦИНА, СЕРИНА, СЕРУСОДЕРЖАЩИХ И АРОМАТИЧЕСКИХ АМИНОКИСЛОТ»

1. Пути синтеза аминокислот в организме. Источники атомов углерода и азота для биосинтеза аминокислот.

2. Обмен глицина и серина. Роль тетрагидрофолиевой кислоты в образовании и переносе одноуглеродных групп.

3. Обмен серосодержащих аминокислот. Участие метионина в реакциях трансметилирования.

4. Биосинтез креатина и креатинфосфата, биологическая роль. Образование и выделение креатинина. Клинико-диагностическое значение определения содержания креатина и креатинина в крови и моче.

5. Обмен ароматических аминокислот. Участие их в синтезе гормонов, медиаторов и пигментов. Особенности катаболизма фенилаланина и тирозина.

6. Врождённые нарушения обмена фенилаланина и тирозина (фенилкетонурия, алкаптонурия, альбинизм): основные симптомы, биохимическая диагностика, особенности диеты.

Раздел 23.1 Биосинтез аминокислот в тканях.

23.1.1. В организме человека возможен синтез заменимых аминокислот, к которым относятся: аланин, аргинин, аспартат, гистидин, глицин, глутамат, глутамин, пролин, серин, тирозин, цистеин. Недостаток в пище любой из этих аминокислот не будет сопровождаться её дефицитом в организме. Основными путями образования заменимых аминокислот являются: 1) трансаминирование α-кетокислот , 2) восстановительное аминирование α-кетокислот , 3) синтез с участием незаменимых аминокислот .

23.1.2. Трансаминирование (см. тему 21). Источниками атомов углерода в этих реакциях служат метаболиты гликолиза и цикла Кребса, источниками атомов азота – другие аминокислоты, чаще всего – глутамат (см. рисунок 23.1).

23.1.3. Восстановительное аминирование (см. тему 22). Источником атома азота аминогруппы является молекула аммиака, источником углерода - α-кетокислоты, чаще всего - α-кетоглутарат (см. рисунок 23.1).

Рисунок 23.1. Биосинтез заменимых аминокислот в тканях с использованием углеродного скелета глюкозы (одной звёздочкой показаны реакции трансаминирования, двумя – восстановительного аминирования).

23.1.4. Синтез с участием незаменимых аминокислот. Заменимая аминокислота тирозин может образоваться из незаменимой аминокислоты фенилаланина:

Фенилаланингидроксилаза - типичная цитохром P 450 -зависимая гидроксилаза со смешанной функцией: один атом кислорода включается в воду и другой в гидроксильную группу тирозина. Восстановителем служит кофактор тетрагидробиоптерин , который поддерживается в восстановленном состоянии НАДФН-зависимым ферментом дигидробиоптерин-редуктазой.

Заменимая аминокислота цистеин синтезируется при участии незаменимой аминокислоты метионина, которая используется как источник атома серы. После отдачи метильной группы в реакциях трансметилирования метионин превращается в гомоцистеин. При его взаимодействии с заменимой аминокислотой серин образуется цистатионин:

Цистатионин подвергается расщеплению с образованием цистеина и гомосерина, который подвергается дезаминированию в α-кетобутират:

Таким образом, фенилаланин и метионин, поступающие с пищей, частично используются для синтеза заменимых аминокислот. Поэтому суточная потребность в фенилаланине и метионине может быть существенно снижена при поступлении в организм дополнительных количеств тирозина и цистеина соответственно.

Раздел 23.2 Обмен серина и глицина. Образование и перенос одноуглеродных групп.

      1. Главную роль в реакциях обмена серина и глицина играют ферменты, в состав которых в качестве кофермента входит тетрагидрофолиевая кислота (ТГФК). ТГФК образуется в организме в результате восстановления фолиевой кислоты (витамина В с ).

фолиевая кислота

ТГФК

      1. Реакционноспособными центрами в молекуле ТГФК являются атомы азота в положениях 5 и 10. Атомы водорода при N 5 и N 10 могут замещаться на различные одноуглеродные группы: метильную (-СН 3 ), метиленовую (-СН 2 -), метенильную (=СН-), формильную (-СН=О) и некоторые другие. Основными источниками одноуглеродных групп в клетке служат серин и глицин.

5,10-Метилен-ТГФК используется как донор метильной группы в реакциях биосинтеза тимидилового нуклеотида .

При окислении 5,10-метилен-ТГФК образуются 5,10-метенил-ТГФК и 10-формил-ТГФК. Эти производные ТГФК служат источниками атомов углерода в процессе биосинтеза пуриновых нуклеотидов (аденилового и гуанилового) .

При восстановлении 5,10-метилен-ТГФК образуется 5-метил-ТГФК. Это соединение интересно тем, что может поставлять метильную группу для регенерации метионина из гомоцистеина (см. далее).

23.2.3. Аминокислота глицин , помимо участия в синтезе белка и образовании различных одноуглеродных групп, является предшественником ряда специализированных биомолекул:

оба атома углерода и атом азота глицина могут включаться в структуру пуринового ядра (атомы С 4 , С 5 и N 7 );

глицин является главным предшественником порфиринов (простетической группы гемоглобина, миоглобина, цитохромов);

глицин участвует в синтезе креатина - предшественника креатинфосфата, участвующего в биоэнергетике мышечной и нервной ткани;

глицин входит в состав пептидного кофермента глутатиона;

участвует в образовании конъюгатов (гликохолевая кислота, гиппуровая кислота).

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]