Обмен отдельныхаминокислот |
|
140 |
|
|
|
|
ПА Р К И Н СОН И З М |
|
Этиология.Причинойпаркинсчаст( после60летнизмата1:200)являетсянизкая |
к- |
|
тивность тирозин-гидроксилазы или ДОФА-декарбоксилазы внервнойткани,приэтом |
||
развиваетсядефицитнейромедиаторадофнакопленмина |
|
иетирамина. |
Клиническаякартина |
.Наиболеераспространеннымисимптомамиявляютсяриги |
д- |
ностьмышц,скованностьдвиж,треморисамопроизвольныенийдвижения. |
|
|
Основылечения |
.Требуетсясистематическлекарственныхвведениеаналдофгов |
а- |
мприменениенаинг |
ибиторовмоноаминоксидазы. |
|
|
|
|
К А Т ААБМОИЛНИОЗКМИ С Л О |
Т |
|
СР А З ВЦЕЕТПВЬЛ Е Н Н О Й |
Ю |
Каминокислотразветвленнойцепьюотносятся,изолейцинм, .Всеони являютсянезамдлчени.ловекаАминокиымиактучавсиннотвуютлобелков, езеы особеннов мышечнойткани,игрольваютэнергетинервныхметабоклеток. изме
|
(Б ОМОЧИСЛ ЕЗАПАХН Ь |
ЛЕ Й Ц И Н О З |
ГОСИРОПА ) |
|
|
|
ОМКЛЕНОВО |
|
|||
Причины.Восновезаболеваниялежитаутосомно |
-рецессивнонаслферментдуемый |
а- |
|||
тивныйблок |
окислительного декарбоксилирования кетокислот сразветвленнойцепью |
, |
|||
(частота1: |
180000) образующихсяп аспаде |
изолейцина, ,валина.Этуреакцию |
|
||
осущферментативныйствляеткомплекс |
|
дегидрогеназа α-кетокислотразветвленной |
|
||
цепью. |
|
|
|
|
|
Патогенез досихпокорнвыяснечатель.Но,таккаки но |
|
звестно,чтолейцина |
к- |
||
тивнопоглощнервнойтк,аньюро,тсянарушаеготновэнергетикельнервныхтся |
|
|
|
||
клетокисинтмиеоболочкизелин.Обнвойтапонижениеруженокжеактивностиглутамат |
|
|
- |
||
декариобоксилразованияГАМКмозгебольныхподзывлияниемп |
|
овышенныхкол |
и- |
||
чествразветвлённыхкетокислот. |
|
|
|
|
|
Недоокисленныекетокисвыделяютсямочойпридаютотыейспецифическийзапах. |
|
|
|
||
Клиническаякартина |
.Клиническизаболевпроявляпервойанеделеиежизнится |
|
|
||
рвот,пронзйкрпоявленительнымкомхарактемр |
|
ногозапахамочи,напоминающегоз |
а- |
||
пахкленовогосиропа, |
карам,пересахаралижженногоотваралиовощей. |
|
|
||
Одновременнопоявляется |
неврологическаясимптоматика |
:отсутствсухожильныхе |
|
||
рефлексов,мышечгипотония,генерализованныеаяочаговыесудо,на ритмаогиушение |
|
|
|
||
дыхания.Отмечаетсязамедленнпсихомразвитие,дальнейшемоторное |
|
– умственнаяо |
т- |
||
стал.Возможноразвитиестькоматозс стоя,ралетаногонийя |
|
|
льныйисход. |
|
|
Основылечения |
.Лечениеосущтолькодиетойствляетсяисключениемсоотве |
|
т- |
||
ствующихаминокислот. |
|
|
|
|
|
|
|
ИЗОВАЛЕРАТАЦИДЕМИЯ |
|
||
Сходнуюслейцкартинуимеетнозомсвязанндефектомиз валерил |
|
-SKoA- |
|||
дегидрогеназыизоли обмованушелейцинаеное |
|
|
– изовалератацидемия. Некото- |
||
рымотличиемлейцинозаявляетсяпоявлениеубольныхза "отныхаханог",идущего |
|
|
|
||
тела. |
|
|
|
|
|
biokhimija.ru |
Тимин О.А. Лекции по общей биохимии (2018г) |
141 |
|
|
|
О Б М Е Н Т Р И П Т О Ф А Н А
Поступающий в составе белков пищи триптофан в основном используется для биосинтеза белков организма и гормона мелатонина. Метаболизм остальной части осуществляется в трех направлениях, которые сложны и на некоторых участках перекрещиваются друг с другом. Принципиально можно выделить следующие пути:
1.Кинурениновый (основной) – окисление и разрушение индольного кольца с образованием производных кинуреновой и антраниловой кислот. В одном из ответвлений этого пути одна из 60 молекул триптофана превращается в никотиновую кислоту, большая часть триптофана распадается до ацетил-SКоА.
2.Серотониновый путь – окисление до 5-окситриптофана и далее превращение в серотонин
имелатонин.
3.Индольный путь – образование индольных производных, которые затем конъюгируются
ивыводятся с мочой.
СИ Н Д Р О М ХАРТНУПА (ТРИПТОФАНУРИЯ )
Хартнуп – имя больного, родители которого были двоюродными братом и сестрой Этиология. Аутосомн-рецессивное заболевание, гомозиготы встречаются с частотой
примерно 1:16000. При синдроме Хартнупа в результате дефекта транспортных систем клеток возникает снижение всасывания (мальабсорбция) триптофана в кишечнике и уменьшение его реабсорбции в канальцах почек.
Обмен отдельныхаминокислот |
|
142 |
|
|
|
Патогенез.Отмечается гипераминоацидемиясотсутствием |
триптофана вкрови,моче |
|
преобладаютпроизводныетрип.Таккактриптофанофанаобходимдлясинтезаэ доге |
|
н- |
ноговитамРР,токлиничесахарактеризуетсяртинапризнакамиая |
недостаточностив |
и- |
таминаPP. |
|
|
Клиническаякартина |
|
.Упациентовнаблюдаютсядерматол,неврогическиелогич |
|
е- |
||||
скиепсихическиепроявления |
|
|
пеллагры,фоточувствительнаякожнаясыпь, |
эмоциональная |
||||
лабиль,возмэноцефалжнысть,прехмопатиязжечковаядящаяатаксия. |
|
|
|
|
|
|||
Однимизсимптомо |
в являетсясимптомголубыхпеленок,возникающийиз |
|
-затого,что |
|
||||
избытоктриптофавкишечндействиемпод аикпрерофлорывиндиканращается, |
|
|
|
о- |
||||
торыйвыво |
дитсямочойокисляетсявиндигосинегоцвета. |
|
|
|
|
|
||
Основылечения |
|
.Симптомыболезуменилидажеьшаютсясчезаютприкормлении |
|
|
|
|||
ребенка продуктамисвысокимсодержаниембелка |
|
|
(4 гнакг1массытелавдень)идобавл |
|
е- |
|||
нием никотиновойкислоты |
|
(по40 -200мгразавдень4 ). |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
О БАМРЕГ ИНН И Н А |
|
|
||
|
|
|
|
|
||||
Аргининявляетсяположзаряжениусловнотельнезамйеин. имойокислотой |
|
|
|
|
||||
Понятиеусловно |
-незаменимаяиспользтойприч,чтоудетейетсяиподростковне,у |
|
|
о- |
||||
жилыхлюдейсинтезаргининанепокрываетпотребностиорганизма. |
|
|
гистонов,регулирующихс |
|
||||
Аргининвтканяхвходитсоставбелков,частности, |
|
|
о- |
|||||
стояниеДНК.Метаболизмар |
|
|
гининапо |
аргиназному путиведетксинтезурегуляторныхп |
|
о- |
||
лиаминов спермина и спермидина.Превращениепо |
NO-синтазному путиисподльзуется |
|
||||||
образованияоксидаазот(NO),выполфумессенджераяющегокцию.Аргининиспользуе |
|
|
|
т- |
biokhimija.ru |
Тимин О.А. Лекции по общей биохимии (2018г) |
143 |
|
|
|
ся в орнитиновом цикле мочевины, при синтезе креатина, выполяющего функцию запасного макроэрга.
СИ Н Т Е З ОКСИДА АЗОТА
Оксид азота образуется при ферментативном окислении L-аргинина. Процесс сложен и катализируется NO-синтазами (NOS), кофакторами в реакции выступают НАДФН, тетрагидробиоптерин, ФАД и ФМН.
Оксид азота обладает широким спектром биологического действия: o играет ключевую роль в регуляции сосудистого тонуса,
o расслабляет гладкую мускулатуру,
o предотвращает агрегацию тромбоцитов и адгезию нейтрофилов к эндотелию, o является важным нейромедиатором,
oобладает цитотоксической и микробицидной активностью.
Впрактическом здравоохранении широко используются нитратсодержащие противоангинальные препараты (нитроглицерин, нитросорбид, амилнитрит и др.), лечебный эффект которых обосновано связывают с их способностью высвобождать в организме оксид азота.
СИНТЕЗ ПОЛИАМИНОВ
Действие аргиназы на молекулу аргинина приводит к образованию мочевины и орнитина. Орнитин декарбоксилируется до путресцина. Путресцин взаимодействует с S-метиладенозин–гомоцистеамином (производное S-аденозилметионина, также называется S-аденозил-метилтиопропиламин) и последовательно получает от него пропиламин. В итоге в двух реакциях образуются полиамины спермидин и спермин. Эти высокоактивные вещества содержатся в клетках всех типов и жизненно необходимы для их нормального роста и пролиферации.
Спермин и спермидин:
o взаимодействуют с ДНК, РНК и нуклеопротеинами,
o служат регуляторами активности ферментов транскрипции, репликации и репарации, o абсолютно незаменимы при синтезе одного из факторов инициации при трансляции,
Обмен отдельныхаминокислот |
|
144 |
|
|
|
|
|
o |
регулируютпроцессполимеризациитубулина |
. |
|
o |
участврегуляциитранспютионСаоврта |
2+ иионовK |
+. |
СТРОЕНИЕ И ОБМЕН НУКЛЕОТИДОВ
ВН Е Ш Н И Й О Б М Е Н Н У К Л Е О П Р О Т Е И Н О В
Нуклеотиды поступают в организм с пищей, главным образом, в составе нуклеопротеинов. После воздействия протеолитических ферментов желудка и кишечника из них освобождаются нуклеиновые кислоты и белковая часть. Белки перевариваются обычным порядком, нуклеиновые кислоты с помощью дополнительных ферментов. Панкреатический сок содержит рибонуклеазы и дезоксирибонуклеазы, гидролизующие нуклеиновые кислоты до полинуклеотидов.
После действия панкреатических нуклеаз полинуклеотидазы (или фосфодиэстеразы) кишечника гидролизуют нуклеиновые кислоты до мононуклеотидов. Далее, под действием нуклеотидаз и фосфатаз происходит гидролиз нуклеотидов до нуклеозидов, которые либо всасываются, либо под действием нуклеозидаз слизистой кишечника деградируют до пуриновых и пиримидиновых оснований.
В просвете кишечника пуриновые основания могут подвергаться окислению до мочевой кислоты, которая всасывается и затем выделяется с мочой. Большая часть тех пуринов, что всосались, в энтероцитах также окисляется в мочевую кислоту, при этом не происходит их перехода в кровь, в другие клетки и во вновь образующиеся молекулы нуклеотидов и нуклеиновых кислот.
Как и пурины, свободные пиримидины в основном катаболизируют и выделяются без их использования в организме.
Таким образом, нуклеиновые кислоты и/или отдельные полинуклеотиды пищевых продуктов не поступают из кишечника в кровоток и не выступают в роли поставщика непосредственных предшественников ДНК и РНК клеток организма. И хотя млекопитающие потребляют значительные количества нуклеиновых кислот и нуклеотидов, их жизнедеятельность и генотип не зависят от всасывания этих веществ или соответствующих продуктов распада.
Строениеобменнукл отидов |
146 |
|
|
|
|
П У Р И Н О В Ы ЕН У К Л Е О Т И Д Ы
С Т Р ПОУЕРНОИНСЕО В Ы Х |
Н О В А Н И Й ИН У К Л Е О Т И Д О В |
|
Кпуриновымазотистымоснованиямотносятаденин |
гуанин.Гипоксантин |
,ксантин и |
мочекислотаявляютсяаяконечныпродуктамиобменапуриноворганизмечеловека большинствамлекопптиц. тающих
Наосназоосноваветиинтезитыхнуклеозидыий,представляющиеуютсясобой комбинациюазотистогоосно ванириили(дезоксирибозыя).
Присоединениемодного,двухилитрехостатфосфорнойкислотыовкнуклеозиду |
|
о- |
стигаетсяобразсоответственнование |
нуклеозид( |
моно-,ди -,три )фосфатов. |
biokhimija.ru |
Тимин О.А. Лекции по общей биохимии (2018г) |
147 |
|
|
|
С И Н Т Е З П У Р И Н О В Ы Х О С Н О В А Н И Й И Н У К Л Е О Т И Д О В
Синтез пуриновых оснований происходит во всех клетках организма, главным образом в печени. Исключение составляют эритроциты, полиморфноядерные лейкоциты, лимфоциты.
Условно все реакции синтеза можно разделить на 4 этапа: 1. Синтез 5'-фосфорибозиламина.
Рибозо-5-фосфат является тем якорем, на основе которого синтезируется сложный пуриновый цикл. Первая реакция синтеза пуринов заключается в активации углерода в первом положении рибозо-5-фосфата, это достигается синтезом 5-фосфорибозил-1-дифосфата (ФРДФ).
Вторая реакция – это перенос NH2-группы глутамина на активированный атом С1 рибо- зо-5-фосфата с образованием 5-фосфорибозиламина. Указанная NH2-группа фосфорибозиламина уже принадлежит будущему пуриновому кольцу и ее азот будет атомом номер 9.
2. Синтез инозинмонофосфата (ИМФ). 5-фосфорибозиламин вовлекается в девять реакций, и в результате образуется первый пуриновый нуклеотид – инозинмонофосфорная кислота (ИМФ). В этих реакциях источниками атомов пуринового кольца являются глицин, аспартат, еще одна молекула глутамина, углекислый газ и производные ТГФК. В целом на синтез пуринового кольца затрачивается энергия 6 молекул АТФ.
3. Синтез аденозинмонофосфата (АМФ) и гуанозинмонофосфата (ГМФ).
ГМФ образуется в двух реакциях – сначала он окисляется ИМФ-дегидрогеназой до ксантозилмонофосфата, источником кислорода является вода, акцептором водорода – НАД. После этого работает ГМФ-синтетаза, она использует универсальный клеточный донор NH2-групп – глутамин, источником энергии для реакции служит АТФ.
АМФ также образуется в двух реакциях, но в качестве донора NH2-группы выступает аспарагиновая кислота. В первой, аденилосукцинат-синтетазной, реакции на присоединение аспартата используется энергия распада ГТФ, во второй реакции аденилосукцинатлиаза производит удаление части аспарагиновой кислоты в виде фумарата.
Строениеобменнукл отидов |
148 |
|
|
4. Образованнуклеозидтрифосфатов |
АТФиГТФ |
. |
|
СинтезГТФосуществляетстадиипоср2 реносамакрдтвяфомэргических |
|
с- |
|
фатныхгруппотАТФ |
. |
|
|
СинтезАТФпроисхнесколькоиначе.АДФдитизАМФобртазакжесчетуетсяма |
к- |
|
роэргическихсвязейАТФ.ДлясинтежеАТФизАДФва |
|
митохондриях естьфермент |
АТФ-синтаза,образ |
ующий АТФв |
реакциях окислительногофосфорилирования. |
biokhimija.ru |
Тимин О.А. Лекции по общей биохимии (2018г) |
149 |
|
|
|
|
Р Е Г У Л Я Ц И Я С И Н Т Е З А П У Р И Н О В Ы Х Н У К Л Е О Т И Д О В |
|
Внутриклеточная регуляция
Регуляция синтеза пуринов происходит по механизму обратной отрицательной связи, т.е. продукт реакции (или совокупности реакций) ингибирует начальные этапы процесса. Для синтеза пуринов такими ингибиторами являются АМФ и ГМФ. ГМФ блокирует первые две реакции синтеза ИМФ, а также ИМФ-дегидрогеназную реакцию. АМФ блокирует первую реакцию синтеза ИМФ и аденилосукцинатсинтетазную реакцию.
Кроме этого, имеется положительная перекрестная регуляция со стороны АТФ и ГТФ, а именно – как участник реакций каждый из них оказывает стимулирующее влияние на синтез другого нуклеотида. Это заключается в том, что АТФ, принимая участие в ГМФ-синтетазной реакции, облегчает синтез ГМФ; в свою очередь, ГТФ является донором энергии для синтеза АМФ, участвуя в аденилосукцинат-синтетазной реакции.
Пиримидиновый нуклеотид тимидиндифосфат (ТДФ) также блокирует фермент ФРДФ-синтетазу, что снижает синтез ФРДФ, который используется при синтезе пуринов и пиримидинов.
Лекарственная регуляция
При разработке новых противоопухолевых средств были предложены ингибиторы таких ферментов как ФРДФ-амидтрансфераза (азосерин, диазонорлейцин), ИМФ-дегидрогеназа (микофеноловая кислота, 6-меркаптопурин), аденилосукцинатлиаза
(6-меркаптопурин).