Метаболізм амінокислот. Ензимопатії амінокислотного обміну.
Дослідження загальних шляхів перетворення амінокислот у тканинах.
Основні шляхи обміну амінокислот у тканинах :
Джерела амінокислот:
1) всмоктування в кишечнику з продуктів харчування;
2) розпад білків;
3) синтез з вуглеводів і ліпідів.
Використання амінокислот:
1) для синтезу білків;
2) для синтезу інших азотвмісних сполук (креатину, пуринів, холіну, піримідинів);
3) як джерело енергії;
4) для глюконеогенезу.
Трансамінування амінокислот в організмі людини:
Дезамінування амінокислот
Дезамінування– виділення аміногрупи від амінокислоти з утворенням аміаку.
Чотири типи дезамінування:
- окисне (найбільш важливе),
Відновне,
Гідролітичне, і
Інтрамолекулярне
Відновне дезамінування:
R-CH(NH2)-COOH + 2H+ ® R-CH2-COOH + NH3
амінокислота жирна кислота
Гідролітичне дезамінування:
R-CH(NH2)-COOH + H2O ® R-CH(OH)-COOH + NH3
амінокислота гідроксикислота
Інтрамолекулярне дезамінування:
R-CH(NH2)-COOH ® R-CH-CH-COOH + NH3
амінокислота ненасичена жирна кислота
Окисне дезамінування
L-Глутаматдегідрогеназа відіграє центральну роль в дезамінуванні амінокислот
В більшості організмів глутамат є єдиною амінокислотою, що має активну дегідрогеназу
Присутня в цитозолі і мітохондріях печінки
|
|
|
Трансамінування амінокислот
Трансамінування – перенесення аміногрупи від a-амінокислоти до a-кетокислоти (зазвичай до a-кетоглутарату)
Ферменти: амінотрансферази (трансамінази).
A-amino acid a-keto acid a-keto acid a-amino acid
Найпоширеніші трансамінази :
аланінамінотрансфераза
аланін + a-кетоглутарат ® піруват + глутамат
аспартатамінотрансфераза
аспартат + a-кетоглутарат ® оксалоацетат + глутамат
Амінотрансферази переносять a-аміногрупи від різних амінокислот на a-кетоглутарат з утворенням глутамату
Глутамат може бути дезамінований з утворенням NH4+
Механізм трансамінування
Всі амінотрансферази потребують простетичну групу піридоксаль фосфат (ПАЛФ), які є похідними піридоксину (вітамін B6).
Перший крок: аміногрупа амінокислоти переноситься до піридоксальфосфату, утворюючи піридоксамінфосфат і звільняючи кетокислоту.
Другий крок: a-кетоглутарат реагує з піридоксамінфосфатом, утворюючи глутамат
Аспартат + a-кетоглутарат Û оксалоацетат + глутамат
Декарбоксилювання амінокислот
Декарбоксилювання – видалення діоксиду вуглецю від амінокислот з утворенням амінів.
|
|
|
Зазвичай аміни мають високу фізіологічну активність (гормони, нейромедіатори і ін.).
Фермент: декарбоксилаза.
Кофермент – піридоксальфосфат
Важливість декарбоксилювання амінокислот
Утворення фізіологічно-активних сполук
Гістамін– медіатор запалення, алергічних реакцій.
Декарбоксилування амінокислот у процесі гниття білків у кишківнику:
Ферменти мікроорганізмів (в товстому кишечнику; мертві організми) декарбоксилюють амінокислоти з утворенням диамінів.
Дослідження специфічних шляхів перетворення амінокислот у тканинах.
: Спеціалізовані шляхи обміну циклічних амінокислот та амінокислот із розгалуженими ланцюгами в умовах нормального функціонування організму мають наступні шляхи перетворення:
Основна кількість фенілаланіну використувується по 2 шляхам:
включаються в білки;
перетворюються в тирозин.
Перетворення фенілаланіну в тирозин необхідне для знешкодження надмірної кількості фенілаланіну, так як останній дуже токсичний.
Основний шлях метаболізму фенілаланіну починається з його гідроксилювання, в результаті чого утворюється тирозин.
Ця реакція каталізується специфічною монооксигеназою.
Активність ферменту залежить від наявності Fe2+. Реакція незворотня.
|
|
|
Особливості обміну тирозину в різних тканинах :
Катаболізм тирозину в печінці.
Відбувається катаболізм тирозину до кінцевих продуктів - фумарату та ацетоацетату.
В меланоцитах тирозин виступає попередником темних пігментів - меланінів. Знаходяться вони, в основному, в складі волосся. Меланіни присутні в роговиці ока. Колір шкіри залежить від розташування меланоцитів та кількості в них різних типів меланінів.
В щитовидній залозі синтезуються та виділяються гормони йодтироніни: тироксин (тетрайодтиронін) та трийодтиронін. Ці гормони є залишками тирозину, які потрапляють в клітини щитовидної залози через базальну мембрану.
В мозковій речовині наднирників та нервової тканини тирозин є попередником катехоламінів (дофаміна, норадреналіна та адреналіна)
Спадкові порушення обміну циклічних амінокислот:
Алкаптонурія – вроджений розлад метаболізму тирозину, викликається відсутністю гомогентизатоксидази.
гомогентизинова кислота акумулюється і екскретується в сечу
набуває чорного кольору на повітрі
В дітей:
сеча на пелюшках темніє
В дорослих:
потемніння вух
темні плями на склері і рогівці
|
|
|
артрити.
Фенілкетонурія викликається відсутністю або дефіцитом фенілаланінгідроксилази або її кофактора тетрагідробіоптерину.
Фенілаланін акумулюється в усіх рідинах тіла і перетворюється до фенілпірувату.
Порушення мієлінування нервів
Маса мозку нижче норми.
Розумове і фізичне відставання.
Тривалість життя різко знижується.
Діагностичні критерії:
рівень фенілаланіну в крові
FeCl3 тест
проби ДНК (пренатально)
Альбіні́зм (від латинського «albus» — білий) — вроджена хвороба, що характеризується відсутністю пігменту в шкірі та її придатках, райдужної і пігментної оболонках очей. В основі захворювання лежить нездатність меланоцитів утворювати меланін, що зумовлено інактивацією тирозинази.
Обмін амінокислот із розгалуженими ланцюгами (валін, лейцин, ізолейцин):
Хвороба кленового сиропу –розлади окисного декарбоксилювання a-кетокислот утворених з валіну, ізолейцину, і лейцину, викликані дефектом дегідрогенази розгалужених ланцюгів.
Рівень амінокислот з розгалуженим ланцюгом і відповідних a-кетокислот значно підвищується як в крові так і в печінці.
Сеча має запах кленового сиропу
Ранні симптоми:
летаргія
кетоацидоз
нерозпізнанняхвороби веде до втрати свідомості, коми і смерті
пригнічення розумового і фізичного розвитку
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 2377; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!