БХ Экзамен 2021

ЭНЕРГЕТИКА

В результате орнитинового цила расходуются четыре макроэргические связи трех молекул АТФ на каждый оборот цикла. Однако, все неплохо компенсируется:

-при включении фумарата в ЦТК на стадии дегидрирования малата образуется НАДН, который обеспечивает синтез трех молекул АТФ.

-при окислительном дезаминировании глутамата в разных органах также образуется НАДН, и образуется три молекулы АТФ.

СВЯЗЬ ОРНИТИНОВОГО ЦИКЛА С ЦТК

1.Оба цикла протекают в одном и том же месте – в митохондриях печени

2.АТФ и СО2, образованные в ЦТК, расходуется в орнитиновом цикле

3.Фумарат из цикла мочевинообразования поступает в ЦТК

ПРОИСХОЖДЕНИЕ АТОМОВ АЗОТА МОЧЕВИНЫ

Мочевина образуется в результате циклической последовательности реакций, протекающих в печени. Оба атома азота берутся из свободного аммиака и за счет дезаминирования аспартата, карбонильная группа — из гидрокарбоната.

НАРУШЕНИЯ СИНТЕЗА И ВЫВЕДЕНИЯ МОЧЕВИНЫ

Нарушение реакций обезвреживания аммиака может вызвать повышение содержания аммиака в крови - гипераммониемию, что оказывает токсическое действие на организм. Причинами гипераммониемии могут выступать как генетический дефект ферментов орнитинового цикла в печени, так и вторичное поражение печени в результате цирроза, гепатита и других заболеваний. Известны пять наследственных заболеваний, обусловленных дефектом пяти ферментов орнитинового цикла

Нарушение орнитинового цикла наблюдается при гепатитах различной этиологии и некоторых других вирусных заболеваниях. Например, установлено, что вирусы гриппа и других острых респираторных вирусных инфекций снижают активность карбамоилфосфатсинтетазы I. При циррозе и других заболеваниях печени также часто наблюдают гипераммониемию.

Снижение активности какого-либо фермента синтеза мочевины приводит к накоплению в крови субстрата данного фермента и его предшественников.

Уремия (uraemia; греческий uron моча + haima кровь; синонимы мочекровие) — синдром аутоинтоксикации, развивающийся при выраженной почечной недостаточности в результате задержки в организме азотистых метаболитов и других токсических веществ, расстройства водно-солевого, кислотно-щелочного и осмотического гомеостаза, сопровождающийся вторичными обменными и гормональными нарушениями, общей дистрофией тканей и дисфункцией всех органов и систем

ГИПЕРАММОНЕМИИ

Повышение содержания аммиака в крови до 6000мкмоль/л (норма-60мкмоль/л) оказывает токсическое действие на организм.

Причины:

1.генетический дефект ферментов орнитинового цикла в печени;

2.вторичное поражение печени в результате цирроза, гепатита и др.

Симптомы: тошнота, повторяющаяся рвота, потеря сознания, отек мозга, отставание умственного развития. Все симптомы гипераммониемии – проявление действия аммиака на ЦНС.

Для диагностики производят определение содержания аммиака в крови, метаболитов орнитинового цикла в крови и моче, активность ферментов печени.

Основной диагностический признак - повышение концентрации аммиака в крови. Содержание аммиака в крови может достигать 6000 мкмоль/л (в норме - 60 мкмоль/л).

1.Гипераммониемия I типа – возникает при дефекте фермента карбамоилфосфатсинтетазы I (в печени),

характеризуется очень тяжелым состоянием больного, несовместимо с жизнью (в течение 24-48 часов после рождения кома, смерть).

2.Гиппераммониемия II типа - возникает при дефекте фермента орнитинкарбамоилтрансферазы,

характеризуется снижением толерантности к белкам, гипотонией. Еще симптомы: при пальпации обнаруживается увеличение печени, головные боли, тошнота, рвота (особенно после большого количества белковой пищи), судороги, летаргический сон (редко).

3.Цитрулинемия – возникает при дефекте фермента аргининосукцинатсинтетазы, проявляется также как гипераммониемия II типа, только чуть легче. + У новорожденных тяжелая гипераммониемия, у взрослых – только после белковой нагрузки.

4.Аргининосукцинатурия – возникает при дефекте фермента аргининосукцинатлиазы. Характеризуется гипераммониемией, атаксией (нарушение согласованности движений различных мышц при условии отсутствия мышечной слабости), судорогами, выпадением волос.

5.Гипераргиниемия – возникает при дефекте фермента аргиназы. Клиническим проявлением является гипераргиниемия (повышенное содержание аргинина в крови и спинномозговой жидкости, низкое содержание в эритроцитах аргиназы).

98.ТРАНСМЕТИЛИРОВАНИЕ. МЕТИОНИН И S-АДЕНОЗИЛМЕТИОНИН. СИНТЕЗ КРЕАТИНА, АДРЕНАЛИНА И ФОСФАТИДИЛХОЛИНОВ.

ТРАНСМЕТИЛИРОВАНИЕ Трансметилирование (син. переметилирование)– необратимые реакции переноса метильной группы от донора к акцептору Биологическая роль:

синтеза адреналина из норадреналина;

синтеза анзерина из карнозина;

метилирования азотистых оснований в нук-леотидах и др.;

инактивации метаболитов (гормонов, медиаторов и др.) и обезвреживания чужеродных соединений, включая и лекарственные препараты.

МЕТИОНИН И S-АДЕНОЗИЛМЕТИОНИН Метионин - незаменимая аминокислота,

участвует в реакциях дезаминирования, является источником атома серы для синтеза цистеина. Метионил-тРНК участвует в инициации процесса трансляции. Метальная группа метионина - мобильный одноуглеродный фрагмент, используемый для синтеза ряда соединений. Перенос метильной группы метионина на соответствующий акцептор называют реакцией трансметилирования. Метальная группа в молекуле метионина прочно связана с атомом серы, поэтому непосредственным донором

этого одноутлеродного фрагмента служит активная форма аминокислоты.

Реакция активация метионина Активной формой метионина является S-аденозилметионин (SAM) - сульфониевая форма аминокислоты, образующаяся в результате присоединения метионина к молекуле аденозина. Аденозин образуется при гидролизе АТФ. Эту реакцию катализирует фермент метионин аденозилтрансфераза, присутствующий во всех типах клеток. Структура (-S+-CH3) в SAM - нестабильная группировка, определяющая высокую активность метильной группы (отсюда термин "активный метионин"). Эта реакция уникальна для биологических систем, так как, по-видимому, является единственной известной реакцией, в результате которой освобождаются все три фосфатных остатка АТФ. Отщепление метильной группы от SAM и перенос её на соединение-акцептор катализируют ферменты метилтрансферазы. SAM в ходе реакции превращается в S-аденозилгомоцистеин (SAT)

СИНТЕЗ КРЕАТИНА

Конечным продуктом распада аминокислот в организме, наряду с мочевиной, является креатинин, который образуется в мышечной ткани из креатинфосфата. Креатин и креатинфосфат – важнейшие азотистые вещества мышц, участвующие в химических процессах, связанных с ресинтезом АТФ, являющегося участником мышечного сокращения. Это небелковые азотистые вещества мышц. Креатин синтезируется в почках и печени из трех аминокислот, затем поступает в мышечную ткань.

Диагностическое значение: содержание креатинина в сыворотке крови резко возрастает при почечной недостаточности, застойной

сердечной недостаточности, акромегалии, при избытке в пище белков животного происхождения

СИНТЕЗ АДРЕНАЛИНА

Биологическая роль:

является гормоном мозгового вещества надпочечников;

является нейромедиатором.

повышает давление;

учащает ритм сердечных сокращений;

оказывает стимулирующее действие на ЦНС: повышает уровень бодрствования, умственную и физическую активность, вызывает ощущение тревоги, беспокойства или напряжения, повышает устойчивость организма к стрессу и шоку.

СИНТЕЗ ФОСФАТИДИЛХОЛИНОВ

Фосфатидилхолины (лецитины) -

наиболее распространённая группа глицерофосфолипидов, участвующих в образовании мембран клеток и липопротеинов, в составе которых осуществляется транспорт липидов Биологическая роль:

входит в состав клеточных мембран;

участвует в образовании липопротеинов, в составе которых осуществляется транспорт липидов

99.МЕТИЛИРОВАНИЕ ДНК. ПРЕДСТАВЛЕНИЕ О МЕТИЛИРОВАНИИ ЧУЖЕРОДНЫХ И ЛЕКАРСТВЕННЫХ СОЕДИНЕНИЙ.

МЕТИЛИРОВАНИЕ ДНК

– это модификация молекулы ДНК без изменения самой нуклеотидной последовательности ДНК. Метилирование ДНК заключается в присоединении метильной группы к цитозину в позиции С5 цитозинового кольца

ПРЕДСТАВЛЕНИЕ О МЕТИЛИРОВАНИИ ЧУЖЕРОДНЫХ И ЛЕКАРСТВЕННЫХ СОЕДИНЕНИЙ

В организме метилированию могут подвергаться амины, фенолы и тиолы. В результате метилирования образуются соответствующие N-, О- и S-метильные конъюгаты. При метилировании чужеродных соединений и некоторых метаболитов переносчиком метильных групп является кофермент S-аденозилметионин. С участием метильных групп этого кофермента происходит метилирование перечисленных выше соединений. Реакции метилирования происходят под влиянием ферментных систем (метилтрансфераз)

Инактивация гистамина Обезвреживание никотинамида

Обезвреживание ксенобиотиков

100.ИСТОЧНИКИ И ОБРАЗОВАНИЕ ОДНОУГЛЕРОДНЫХ ГРУПП. ТЕТРАГИДРОФОЛИЕВАЯ КИСЛОТА И ЦИАНКОБАЛАМИН И ИХ РОЛЬ В ПРОЦЕССАХ ТРАНСМЕТИЛИРОВАНИЯ.

ИСТОЧНИКИ И ОБРАЗОВАНИЕ ОДНОУГЛЕРОДНЫХ ГРУПП

ТЕТРАГИДРОФОЛИЕВАЯ КИСЛОТА

Тетрагидрофолиевая кислота (витамин В9) является коферментом трансметилаз и выполняет функцию промежуточного переносчика метильной группы (и других одноуглеродных групп). Непосредственное участие в связывании и переносе одноуглеродных групп принимают 5 и 10 атомы азота в ТГФК Биологическая роль:

промежуточный переносчик одноуглеродных радикалов;

превращение одноуглеродных групп (метиленовой в метильную, формильную и т.д.) происходит только в связанном с ТГФК виде.

Впревращениях серина и глицина главную роль играют ферменты, коферментами которых служат производные фолиевой кислоты. Этот витамин широко распространён в животных и растительных пищевых продуктах. Молекула фолиевой кислоты (фолата) состоит из 3 частей: птеринового производного, парааминобензойной и глутаминовой кислот.

Гомоцистеин может снова превращаться в метионин под действием гомоцистеинметил-транс-феразы. Донором метильной группы в этом случае служит N5-метил-Н4-фолат:

Образование и использование одноуглеродных фрагментов.Особое значение реакций катаболизма серина и глицина заключается в том, что они сопровождаются образованием одноуглеродного метиленового фрагмента (-СН2-). Метиленовая группа в молекуле метилен- Н4-фолата может превращаться в другие одноуглеродные группы (фрагменты):

метенильную (-СН=), формильную (-НС=О), метильную (-СН3) и формиминогруппу (-CH=NH

Все образующиеся производные Н4-фолата играют роль промежуточных переносчиков и служат донорами одноуглеродных фрагментов при синтезе некоторых соединений: пуриновых оснований и тимидиловой кислоты (необходимых для синтеза ДНК и РНК), регенерации метионина, синтезе различных формиминопроизводных (формиминоглицина и т.д.)

ЦИАНКОБАЛАМИН

Гомоцистеин, образующийся в результате гидролиза S- аденозилгомоцистеина, используется в синтезе цистеина (основной путь превращения) или служит акцептором метильной группы от N5–СН3– ТГФК в синтезе метионина (эту реакцию катализирует гомоцистеинметилтрансфераза). В реакциях метилирования гомоцистеина кроме фолиевой кислоты участвует также цианкобаламин (витамин В12).

Биологическая роль:

пополнение фонда донора метильной группы метионина;

устранение гомоцистеина, избыток которого может привести к патологии сердечнососудистой системы, повреждению артериальной стенки, развитию атеросклероза и увеличению риска тромбозов.

101.ОБМЕН ФЕНИЛАЛАНИНА И ТИРОЗИНА В НОРМЕ. ФЕНИЛКЕТОНУРИЯ; БИОХИМИЧЕСКИЙ ДЕФЕКТ, ПРОЯВЛЕНИЕ БОЛЕЗНИ, МЕТОДЫ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ, ДИАГНОСТИКА И ЛЕЧЕНИЕ.

ОБМЕН ФЕНИЛАЛАНИНА И ТИРОЗИНА

Фенилаланин - незаменимая аминокислота, так как в клетках животных не синтезируется её бензольное кольцо.

Тирозин - условно заменимая аминокислота, поскольку образуется из фенилаланина. Содержание этих аминокислот в пищевых белках (в том числе и растительных) достаточно велико. Фенилаланин и тирозин используются для синтеза многих биологически ктивных соединений. В разных тканях метаболизм этих аминокислот происходит по-разному

Метаболизм фенилаланина

Основное количество фенилаланина расходуется по 2 путям:

включается в белки;

превращается в тирозин.

Превращение фенилаланина в тирозин прежде всего необходимо для удаления избытка фенилаланина, так как высокие концентрации его токсичны для клеток. Образование тирозина не имеет большого значения, так как недостатка этой аминокислоты в клетках практически не бывает. Основной путь метаболизма фенилаланина начинается с его гидроксилирования, в результате чего образуется тирозин. Эта реакция катализируется специфической монооксигеназой - фенилаланингидроксилазой, коферментом которой служит тетрагидробиоптерин (Н4БП). Активность фермента зависит также от наличия Fe2+. Реакция необратима. Н4БП в результате реакции окисляется в дигидробиоптерин (Н2БП). Регенерация последнего происходит при участии дигидроптеридинредуктазы с использованием NADPH + H+. Метаболизм тирозина значительно сложнее, чем обмен фенилаланина. Кроме использования в синтезе белков, тирозин в разных тканях выступает предшественником таких соединений, как катехоламины, тироксин, меланины, и катаболизируется до СО2 и Н2О.

Превращения тирозина в щитовидной железе В щитовидной железе синтезируются и выделяются

гормоны йодтиронины: тироксин (тетрайодтиронин) и

трийодтиронин. Данные гормоны представляют собой йодированные остатки тирозина, которые попадают в клетки щитовидной железы через базальную мембрану.

Превращения тирозина в надпочечниках, нервной ткани и меланоцитах В мозговом веществе надпочечников и нервной ткани тирозин является предшественником катехоламинов

(дофамина, норадреналина, адреналина), а в меланоцитах меланина. При этом промежуточным продуктом служит диоксифенилаланин (ДОФА)

Катаболизм тирозина в печени

Трансаминирование тирозина с α-кетоглутаратом в присутствии тирозинаминотрансферазы с образованием п-гидроксифенилпирувата;

Окисление п-гидроксифенилпирувата в присутствии п- гидроксифенилпируватдиоксигеназы с образованием гомогентезиновой кислоты;

Превращение гомогентезиновой кислоты под действием диоксигеназы гомогентезиновой кислоты в фумарилацетоацетат;

Гидролиз фумарилацетоацетата под действием фумарилацетоацетатгидролазы с образованеим фумарата и ацетоацетата.

ФЕНИЛКЕТОНУРИЯ

Фенилкетонурия (фенилпировиноградная олигофрения) – наследственное заболевание. В случае отсутствия фенилаланингидроксилазы в организме накапливается сам фенилаланин и продукты альтернативных путей его превращения – фенилпировиноградная кислота (фенилпируват), фенилацетат и фениллактат, вызывающие нарушение развития мозга и умственную осталось.

Заболевание наследуется по аутосомно-рецессивному типу. Частота 1 случай на 10000 новорожденных.

Диагностика: проведение скрининг-тестов на 3–5 день у всех новорожденных (проводятся данные тесты в роддоме).

Особенности скрининг-теста:

проводится для 100% популяции;

доклиническое исследование;

не дает ложноотрицательных результатов, но может давать ложноположительный;

является поводом не для постановки диагноза, а только для более детального обследования;

простой, быстрый и недорогой.

Лечение: диета с пониженным содержанием фенилаланина и увеличенным – тирозина. Данной диеты придерживаются до 12–13 лет. Полностью фенилаланин не исключается, так как помимо синтеза тирозина он участвует в синтезе белков.

102.АЛКАПТОНУРИЯ И АЛЬБИНИЗМ: БИОХИМИЧЕСКИЕ ДЕФЕКТЫ, ПРИ КОТОРЫХ ОНИ РАЗВИВАЮТСЯ. НАРУШЕНИЕ СИНТЕЗА ДОФАМИНА, ПАРКИНСОНИЗМ.

АЛКАПТОНУРИЯ(«чёрная моча»)

Причина заболевания - дефект диоксигеназы гомогентизиновой кислоты. Для этой болезни характерно выделение с мочой большого количества гомогентизиновой кислоты, которая, окисляясь кислородом воздуха, образует тёмные пигменты алкаптоны. Клиническими проявлениями болезни, кроме потемнения мочи на воздухе, являются пигментация соединительной ткани (охроноз) и артрит. Частота - 2-5 случаев на 1 млн новорождённых. Заболевание наследуется по аутосомно-рецессивному типу. Диагностических методов выявления гетерозиготных носителей дефектного гена к настоящему времени не найдено.

АЛЬБИНИЗМ

Причина метаболического нарушения - врождённый дефект тирозиназы. Этот фермент катализирует превращение тирозина в ДОФА в меланоцитах. В результате дефекта тирозиназы нарушается синтез пигментов меланинов.

Клиническое проявление альбинизма (от лат. albus - белый) - отсутствие пигментации кожи и волос. У больных часто снижена острота зрения, возникает светобоязнь. Длительное пребывание таких больных под открытым солнцем приводит к раку кожи. Частота заболевания 1:20 000.

НАРУШЕНИЕ СИНТЕЗА ДОФАМИНА – ПАРКИНСОНИЗМ

Заболевание развивается при недостаточности дофамина в чёрной субстанции мозга. Это одно из самых распространённых неврологических заболеваний (частота 1:200 среди людей старше 60 лет). При этой патологии снижена активность тирозингидроксилазы, ДОФА-декарбоксилазы. Заболевание сопровождается тремя основными симптомами: акинезия (скованность движений), ригидность (напряжение мышц), тремор (непроизвольное дрожание). Дофамин не проникает через гематоэнцефалический барьер и как лекарственный препарат не используется. Для лечения паркинсонизма предлагаются следующие принципы:

•заместительная терапия препаратами-предшественниками дофамина (производными ДОФА) - леводопа, мадопар, наком и др.

•подавление инактивации дофамина ингибиторами МАО (депренил, ниаламид, пиразидол и др.).

103.ДЕКАРБОКСИЛИРОВАНИЕ АМИНОКИСЛОТ. СТРУКТУРА БИОГЕННЫХ АМИНОВ (ГИСТАМИН, СЕРОТОНИН, -АМИНОМАСЛЯНАЯ КИСЛОТА, КАТЕХОЛАМИНЫ). ФУНКЦИИ БИОГЕННЫХ АМИНОВ.

ДЕКАРБОКСИЛИРОВАНИЕ АМИНОКИСЛОТ

Декарбоксилирование – процесс отщепления группы СО2 при участии декарбоксилаз, небелковый компонент которых пиридоксальфосфат (ПФ), активная форма витамина В6. Реакции декарбоксилирования необратимы. Их продуктами являются СО2 и биогенные амины, которые выполняют функцию нейромедиаторов (серотонин, дофамин, ГАМК), гормонов (адреналин, норадреналин), регуляторных факторов местного действия (гистамин, карнозин и др.).

СТРУКТУРА БИОГЕННЫХ АМИНОВ

Биогенные амины – соединения, которые могут выступать в качестве гормонов местного действия, нейромедиаторов. Они не обладают биологической активностью, но входят в состав биологически активных соединений.

Гистамин – образуется путем декарбоксилирования гистидина в тучных клетках соединительной ткани. Секретируется в кровь при повреждении ткани (удар, ожог), развитии иммунных и аллергических реакций. Роль:

1.стимулирует секрецию желудочного сока, слюны;

2.повышает проницаемость капилляров, вызывает отеки, снижает АД (но увеличивает внутричерепное давление, вызывает головную боль);

3.сокращает гладкую мускулатуру легких, вызывает

удушье;

4.участвует в формировании воспалительной реакции – вызывает расширение сосудов, покраснение кожи, отечность ткани;

5.выполняет роль нейромедиатора;

6.является медиатором боли.

Серотонин – нейромедиатор проводящих путей. Образуется в надпочечниках и ЦНС из аминокислоты 5- окситриптофана. Он может превращаться в гормон мелатонин, регулирующий суточные и сезонные изменения метаболизма организма и участвующий в регуляции репродуктивной функции.

Роль:

1.стимулирует сокращение гладкой мускулатуры;

2.оказывает сосудосуживающий эффект;

3.регулирует АД, температуру тела, дыхание;

4.обладает антидепрессантным действием

5.принимает участие в аллергических реакциях.

В мозговом веществе надпочечников и нервной ткани тирозин является предшественником катехоламинов (дофамина, норадреналина, адреналина).

При образовании катехоламинов и меланина (в меланоцитах) промежуточным продуктом служит диоксифенилаланин (ДОФА). Однако гидроксилирование тирозина в клетках различных типов катализируется различными ферментами:

-Тиразиназа ( Cu-зависимый фермент)

-Тирозингидроксилаза (1)

-ДОФА – декарбоксилаза (2)

-дофамингидроксилаза (3)

-фенилэтаноламин-N-метилтрансфераза (4)

дофамин и норадреналин служат медиаторами в синаптической передаче нервных импульсов, а адреналин – гормон широкого спектра действия, регулирующий энергетический обмен. Одна из функций катехоламинов – регуляция деятельности ССС.

γ-аминомаслянная кислота (ГАМК) – образуется путем декарбоксилирования глутаминовой кислоты. Основной тормозной медиатор высших отделов мозга. Роль:

1.увеличивает проницаемость постсинаптических мембран для ионов К+, что вызывает торможение нервного импульса;

2.повышает дыхательную активность нервной ткани;

3.улучшает кровоснабжение головного мозга.

ГАМК в виде препаратов гаммалон или аминалон применяют при сосудистых заболеваниях головного мозга (атеросклероз, гипертония), нарушениях мозгового кровообращения, умственной отсталости, эндогенных депрессиях, травмах головного мозга, эпилепсии.

Дофамин – нейромедиатор, предшественник норадреналина и адреналина

ГАМК оказывает тормозное воздействие на центральную нервную систему (препараты на основе ГАМК применяются для лечения эпилепсии)

ФУНКЦИИ АМИНОВ:

Амины, образовавшиеся при декарбоксилировании аминокислот, часто являются биологически активными веществами. Они выполняют функцию нейромедиаторов (серотонин, дофамин, ГАМК и др.), гормонов (норадреналин, адреналин), регуляторных факторов местного действия (гистамин, карнозин, спермин

104.ДЕЗАМИНИРОВАНИЕ БИОГЕНЫХ АМИНОВ (КАК РЕАКЦИИ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ЭТИХ СОЕДИНЕНИЙ).

Накопление биогенных аминов может отрицательно сказываться на физиологическом статусе и вызывать ряд существенных нарушений функций в организме.

Однако органы и ткани, как и целостный организм, располагают специальными механизмами обезвреживания биогенных аминов, которые в общем виде сводятся к окислительному дезаминированию этих аминов с образованием соответствующих альдегидов и освобождением аммиака:

105.ОБМЕН БЕЗАЗОТИСТОГО ОСТАТКА АМИНОКИСЛОТ. ГЛИКОГЕННЫЕ И КЕТОГЕННЫЕ АМИНОКИСЛОТЫ. СИНТЕЗ ГЛЮКОЗЫ ИЗ АМИНОКИСЛОТ. СИНТЕЗ АМИНОКИСЛОТ ИЗ ГЛЮКОЗЫ.

ОБМЕН БЕЗАЗОТИСТОГО ОСТАТКА АМИНОКИСЛОТ

В ходе катаболизма аминокислот происходит отщепление аминогруппы и выделение аммиака. Другим продуктом дезаминирования аминокислот служит их безазотистый остаток в виде α-кетокислот.

Катаболизм аминокислот происходит практически постоянно. За сутки в норме в организме человека распадается примерно 100 г. аминокислот, и такое же количество должно поступать в составе белков пищи.

Большая часть безазотистых остатков аминокислот превращается в пируват либо непосредственно (Ала, Сер), либо

врезультате более сложного пути, превращаясь вначале в один из метаболитов ЦТК. Затем в реакциях цитратного цикла происходит образование оксалоацетата, который превращается

вфосфоенолпируват. Из фосфоенолпирувата под действием пируваткиназы образуется пируват. Пируват подвергается окислительному декарбоксилированию и превращается в ацетил-КоА, который окисляется в ЦТК до СО2 и Н2О с

выделением энергии. Такой путь проходят преимущественно аминокислоты пищи. При недостатке глюкозы в организме фосфоенолпируват

включается в глюконеогенез. Это происходит при голодании, длительной физической работу при сахарном диабете и других тяжёлых хронических заболеваниях, сопровождающихся распадом собственных белков организма. Скорость глюконеогенеза из аминокислот регулируется гормонами. Так, под действием глюкагона увеличивается активность регуляторных ферментов процесса, а кортизол индуцирует синтез ферментов глюконеогенеза в печени. Активация глюконеогенеза из аминокислот происходит и при преимущественно белковом питании.

Катаболизм всех аминокислот сводится к образованию шести веществ, вступающих в общий путь катаболизма: пируват, ацетил-КоА, α-кетоглутарат, сукцинил-КоА, фумарат, оксалоацетат.

ГЛИКОГЕННЫЕ АМИНОКИСЛОТЫ – аминокислоты, которые превращаются в результате катаболизма в пируват, сукцинил-КоА, альфа-кетоглутарат, оксалоацетат и фумарат и могут быть использованы на синтез глюкозы (гликонеогенез) сразу (ПВК, ЩУК) или через превращения в цикле Кребса.

КЕТОГЕННЫЕ АМИНОКИСЛОТЫ – аминокислоты, дающие при катаболизме ацетил-КоА, являющийся сырьем для синтеза кетоновых тел и других компонентов липидного обмена. Чисто кетогенных аминокислот всего две – лизин и лейцин, остальные смешанного типа, но с преобладанием или одних, или других метаболитов

СИНТЕЗ ГЛЮКОЗЫ ИЗ АМИНОКИСЛОТ

Из аминокислот могут образовываться пируват и оксалоацетат, из которых в дальнейшем синтезируется глюкоза. На синтез одной молекулы глюкозы используется две молекулы ПВК (или ЩУК), а энергии затрачивается 6 АТФ (или 4 АТФ).

СИНТЕЗ АМИНОКИСЛОТ ИЗ ГЛЮКОЗЫ

В организме человека возможен синтез восьми заменимых аминокислот: Ала, Асп, Асн, Сер, Гли, Глу, Глн, Про. Углеродный скелет этих аминокислот образуется из глюкозы. α-аминогруппа вводится в соответствующие α- кетокислоты в результате реакций трансаминирования.

Универсальным донором α-аминогруппы служит

глутамат.

Путём трансаминирования α-кетокислот, образующихся из глюкозы, синтезируются аминокислоты.

106.НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ, ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ, СТРОЕНИЕ. ПЕРВИЧНАЯ СТРУКТУРА ДНК И РНК, СВЯЗИ, ФОРМИРУЮЩИЕ ПЕРВИЧНУЮ СТРУКТУРУ.

НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ

– биополимеры (полинуклеотиды), состоящие из мононуклеотидов, соединенных фосфодиэфирными связями

ДНК хранит наследственную информацию, т.е. информацию о первичной структуре белков данного организма, а РНК (мРНК, тРНК и рРНК) ее реализуют, т.е. участвуют в синтезе белков.

Виды РНК:

м-РНК является копией гена и матрицей (планом) для синтеза белка;

т-РНК осуществляет транспорт аминокислот к месту синтеза белка и встраивает аминокислоту в полипептидную цепочку в соответствии с кодоном;

р-РНК вместе с белками формирует рибосому – место синтеза белка.

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ

В молекуле ДНК углевод (пентоза) представлен дезоксирибозой, а в молекуле РНК – рибозой, отсюда их названия: дезоксирибонуклеиновая (ДНК) и

рибонуклеиновая (РНК) кислоты. Кроме того, они содержат фосфорную кислоту, по два пуриновых и по два пиримидиновых основания; различия только в пиримидиновых основаниях: в ДНК содержится тимин, а в РНК –

урацил.

СТРОЕНИЕ

Каждый нуклеотид содержит 3 химически различных компонента: гетероциклическое азотистое основание, моносахарид (пентозу) и остаток фосфорной кислоты. В зависимости от числа имеющихся в молекуле остатков фосфорной кислоты различают нуклеозидмонофосфаты (НМФ), нуклеозиддифосфаты (НДФ), нуклеозидтрифосфаты (НТФ) .

В состав нуклеиновых кислот входят азотистые основания двух типов: пуриновые - аденин (А), гуанин(G) и пиримидиновые - цитозин (С), тимин (Т) и урацил (U).

ПЕРВИЧНАЯ СТРУКТУРА ДНК И РНК

- порядок чередования (дезокси)рибонуклеозидмонофосфатов (дНМФ) в полинуклеотидной цепи.

Концевые нуклеотиды ДНК различают по структуре: на 5'-конце находится фосфатная группа, а на 3'-конце цепи - свободная ОН-группа.

Н. к. обладают видовой специфичностью, т. е. у каждого вида характеризуются определённым нуклеотидным составом.

СВЯЗИ, ФОРМИРУЮЩИЕ ПЕРВИЧНУЮ СТРУКТУРУ

Каждая фосфатная группа в полинуклеотидной цепи, за исключением фосфорного остатка на 5'-конце молекулы, участвует в образовании двух эфирных связей с участием 3'- и 5'-

углеродных атомов двух соседних дезоксирибоз, поэтому связь между мономерами обозначают 3', 5'- фосфодиэфирной.