Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Энергетическая цена синтеза мочевины
На синтез одной молекулы мочевины расходуется 4 высокоэнергетические фосфатные группы. Две молекулы АТФ требуются для образования аргининосукцината. Но в последней реакции АТФ подвергается пирофосфат, который гидролизуется с образованием 2 молекул ортофосфата. Поэтому на синтез мочевины расходуется 4 молекулы АТФ.
Билет 61. 5. Биосинтез мочевины. Мочевина – главный конечный продукт обмена азота в организме. С мочой за сутки выводится 25-30 г мочевины. Синтез мочевины идет в печени. Превращение аммиака в мочевину осуществляется в форме цикла. Цикл мочевины открыли Ганс Кребс и Курт Хенселайт (1932г). Пернвая аминогруппа, поступающая в цикл мочевины, получается в виде свободного аммиака при окислительном дезаминировании глутамата в митохондриях клеток печени. Эта рекция катализируется глутаматдегидрогеназой, для действия которой требуется НАД+ Глутамат+НАД++Н2О -кетоглутарат + +НАДН+Н+. Аммиак соединяется с двуокисью углерода с образованием карбомоилфосфата. Реакция требует затраты АТФ. Катализирует эту реакцию карбомоилфосфатсинтетаза. На следующей стадии карбомоилфосфат взаимодействует с орнитином с образованием цитрулина. Образовавшийся цитрулин переходит из митохондрий в цитозоль клеток печени. Цитрулин взаимодействует с аспартатом в присутствии АТФ с образованием аргининсукцината. Эта реакция катализируется аргининсукцинатсинтетазой. На следующей стадии аргининсукцинат расщепляется с образованием аргинина и фумарата. Фумарат возвращается в пул промежуточных продуктов цикла лимонной кислоты. На последней стадии аргинин под действием аргиназы расщепляется на мочевину и орнитин. Регенерированный орнитин вновь поступает в митохондрии. Мочевина из клеток печени поступает в кровь и через почки выводится с мочой. Повышение концентрации аммиака в крови может вызвать повторяющуюся рвоту, возбуждение, припадки с потерей сознания (печеночная кома) и судорогами. При хронической врожденной гипераммониемии наблюдается отставание умственного развития. Наиболее частая причина гипераммониемии – нарушение орнитинового цикла. В орнитиновом цикле участвует 5 ферментов и имеет место 5 типов наследственных болезней. Люди с такими дефектами не переносят пищи, богатой белком. Детей с таким нарушением лечат введением -кетоаналогов аминокислот. -кетоаналоги незаменимых аминокислот могут под действием трансаминаз присоединять аминогруппы от имеющихся заменимых аминокислот. Это предотвращает возможность попадания аммиака в кровь. Почему высокое содержание NH4+ токсично? Ион аммония сдвигает равновесие реакции, катализируемой глутаматдегидрогеназой, в сторону образования глутамата, а это приводит к истощению -кетоглутарата. Истощение -оксоглутамата, промежуточного продукта ЦТК, приводит к уменьшению скорости образования АТФ. -оксоглутарат глутамат глутамин глутаматдегидрогеназа глутаминсинтетаза Энергетическая цена синтеза мочевины На синтез одной молекулы мочевины расходуется 4 высокоэнергетические фосфатные группы. Две молекулы АТФ требуются для образования аргининосукцината. Но в последней реакции АТФ подвергается пирофосфат, который гидролизуется с образованием 2 молекул ортофосфата. Поэтому на синтез мочевины расходуется 4 молекулы АТФ. Синтез заменимых аминокислот 1. Аминирование СООН COOH | НАДФН2+NH4+ НАДФ | (CH2)2 (CH2)2 про | | глн C=O CHNH2 | | COOH COOH 2. Переаминирование Глу + пир ала + -КГ Глу + ЩУК асп + -КГ асн 3. Глю сер гли Токсическое действие аммиака. + -КГ Глу Глн ЦТК ЦТК АТФ в мозге Кома Способ лечения: 1. Перевод на малобелковую пищу 2. Замена заменимых аминокислот на кетокислоты (незам) Гепатоцит Билет 62. Обмен глицина и серина. Гли и сер относятся к заменимым, глюкопластичным аминокислотам. 1. Глицин, много содержится в белках, не имеет радикала, оптически неактивна, заменимая, глюкогенная NН2-СН2-СООН Используется для синтеза креатина в почках Почки Печень Мышцы требуют Е (кратковременная интенсивная работа). Должен быть запас Е-креатинфосфат.
Может образовываться в других клетках. Это средство транспорта Е внутри клетки. Фосфокреатин используется мышцами для кратковременной работы. Продукт распада креатина креатин Креатинфосфат легко проходит в цитоплазму, он менее полярен, чем АТФ. Креатинфосфат отдает Фн на АДФ, а креатин возвращается в митохондрии. Такая транспортная функция креатинфосфата характерна для всех клеток. 2. Образование -аминолевулиновой кислоты. 3. Синтез пуриновых оснований. Глицин является остовом – это скелет. 4. Синтез вторичных желчных кислот. Желчные кислоты участвуют в переваривании жиров, холестеридов. Желчные кислоты активируются глицином (холевая – гликохолевая). Глицин – нейромедиаторная АМК – тормозной медиатор нервной системы (30 минут). Глицин принимает участие в синтезе белков, пуриновых нуклеотидов, гема, парных желчных кислот, кератина, глутатиона.
Глицин участвует в образовании гема: СООН СН2-NH2 HSKoA COOH | | B6 | СН2 + COOH CH2 + CO2 | -аминолевули- | СН2 натсинтаза CH2 | | COSKoA C=O | CH2-NH2 -аминолевулиновая кислота В качестве кофермента -аминолевулинансинтаза содержит витамин В6. -аминолевулинсинтаза – аллостерический, ключевой фермент синтеза гема. Ингибируется активность фермента по принципу обратной отрицательной связи – гемом. Глицин принимает участие в синтезе креатина. Креатин обеспечивает работающую мышцу АТФ. Синтез креатина идет в почках и печени. В почках образуются гуанидинуксусная кислота: NH2 NH2 NH2 NH2 | | | | C=NH + CH2 (CH2)3 + C=NH | | | | NH COOH CH-NH2 NH | глицин | | (CH2)3 COOH CH2 | орнитин | CHNH2 COOH | гуанидинуксусная COOH кислота Аргинин Гуанидинацетат с кровотоком поступает в печень, где в результате реакции трансметилирования дает креатин: NH2 NH2 NH~PO3H2 | | | C=NH CH3 C=NH АТФ C=NH | | | NH N-CH3 N-CH3 | | | CH2 CH2 CH2 | | | COOH COOH COOH Креатин Креатинфосфат Источником метильного радикала является метионин. Серин – заменимая аминокислота, углеродная часть которой образуется из глюкозы: Глю 3-ФГК НАД НАДН глутамат -кетоглутарат Серин – содержит ОН–группу, заменимая, глюкогенная. Является источником одноуглеродных фрагментов, которые идут на синтез БАВ (гормоны, медиаторы). Серин является донатором одноуглеродных радикалов: метила, гидроксиметилена, формила. Нарушения обмена ДОФА-амина 1. Паркинсонизм – мышечная дрожь, ригидность мышц (дегенерация ДОФА-амин синтезирующих нейронов). Можно моделировать паркинсонизм с помощью амфитамина Лечат с помощью ДОФА (предшественник), легко проникает через мембраны. 2. Шизофрения – избыток накопления ДОФА-амина.
Билет 63.
Обмен цистеина и метионина. В молекулах белка обнаружены 3 серосодержащие аминокислоты: метионин, цистеин, цистин. Цистеин в организме синтезируется из метионина. Функции цистеина: 1. Цистеин участвует в образовании цистина:
2. При образовании цистина возникает дисульфидная связь S-S между двумя полипептидными цепями, что способствует стабилизации третичной структуры белка. 3. Цистеин входит в состав трипептида глутатиона–Г–SH. Глутатион обеспечивает сохранение ферментов в активной форме. Глутатион участвует в ингибировании белков. Например, инсулина. 4. Цистеин превращается в таурин:
СО2 СО2
Таурин используется для синтеза парных желчных кислот. 5. Цистеин входит в состав активных центров ферментов. Метионин – незаменимая аминокислота. Функции метионина: 1. Метионин является источником одноуглеродного радикала – метила, который используется в реакциях трансметилирования. Непосредственным источником метильных групп является производное метионина – S-аденозилметионин. 2. Метионин участвует в синтезе креатина. Синтез креатина происходит в печени и почках. В почках образуется гуанидинацетат из аргинина и глицина: В печени гуанидинацетат взаимодействует с S-аденозилметионином и образуется креатин: 3. Метионин участвует в реакциях трансметилирования в синтезе: адреналина, мелатонина, азотистых оснований. В результате реакции трансметилирования образуется гомоцистеин. 4. Гомоцистеин превращается в цистеин: + мет гомоцистеин серин цистатионин + NH3 + В качестве кофермента цистатионин- -синтаза и цистатионин- -лиаза содержат пиридоксальфосфат (В6). Гомоцистеин может превращаться в метионин путем метилирования. Гомоцистеин может превращаться в гомоцистин. Накопление гомоцистина в тканях и крови – характерный симптом наследственной недостаточности ферментов, а также признак недостаточности витаминов В6 и В12. Гомоцистин накапливается, если нарушается превращение гомоцистеина в метионин и цистеин.
Гомоцистинурия – высокая концентрация гомоцистина и меионина. Нарушение умственного развития и скелета. Цистинурия- выделение цистина с мочой: цистиновые камни в мочевых путях. выделяют 2 причины образования блоков: 1. Наследственная недостаточность ферментов, участвующих в обмене. 2. Недостаточность (гиповитаминоз) В6, В12, фолиевой кислоты. При блоке 1 развивается гомоцистинурия. Биохимически накапливается мет и гомоцистин, т.к. гомоцистеин не превращается в цистатионин. Гомоцистин выделяется с мочой. Клинически: нарушения со стороны соединительной ткани, сердечнососудистой системы, свертывающей системы, образование тромбов. Уродства черепа – башневидный череп, вывернутые глазные яблоки (подвывих хрусталика), умственная отсталость. При блоке 2 развивается цистатионинурия. Биохимически повышается концентрация цистатионина, уменьшается цистеина. Цистинурия – в моче выделяется в 50 раз больше нормы цистина, лизина, аргинина, орнитина. Причиной заболевания является нарушение реабсорбции цистина и нарушением всасывания остальных аминокислот. Для людей с этой патологией характерно образование камней.
Билет 64.
Обмен фенилаланина и тирозина. Фен – незаменимая аминокислота. Тирозин может синтезироваться из фенилаланина. Глюко-кетогенные аминокислоты. Билет 65.
Синтез катехоламинов (адреналина, норадреналина)
Синтез тироксина .
Билет 66 Обмен дикарбоновых аминокислот. Глутаминовая кислота – моноаминодикарбоновая, заменимая, глюкогенная. 1. Необходима для трансдезаминирования аминокислот:
2. Связывает NH3 в нервных клетках, прямо на месте, по мере образования: 3. + NH3 + АТФ Глн входин в полипептидную цепь белка, это продукт обезвреживания NH3.
Это процесс сохранения кислотно-щелочного равновесия. Основной щелочной эквивалент Na+, его нельзя терять с мочой. Na+ реабсорбируется, процесс регулируется гормонально. Вместо Na+ выводится . 4. Глутамин является возбудительным медиатором, в процессе метаболизма превращается в тормозной медиатор.
-аланин – заменимая, глюкогенная АМК, много в машечной ткани. Здесь существует 2 цикла глю – лак и глю – ала. Пируват аминируется или трансаминируется и образуется ала. Благодаря этому: 1. меньше образуется лактата 2. связывается определенное количество NH3 (его много в рабодающей мыщце за счет дезаминирования). В виде аланина NH3 идет в печень, где обезвреживается путем синтеза мочевины. Аргинин – диаминомонокарбоновая кислота, заменимая, гликогенная.
1. Отдача гуанидиновой группы в виде NH2-CО-NH2 (мочевины) 2. Отдача на гли гуанидиновой группы и образование креатина. При этом образуется орнитин NH2-(CH2)3-CH(NH2)-COOH. Его мало в пищевых продуктах, он не входит в белки, но он необходим для синтеза мочевины. Основа для синтеза орнитина – аргинин.
Аспарагиновая кислота – моноаминодикарбоновая кислота, заменимая, гликогенная. 1. Участвует в обезвреживании NH3 с образованием аспарагина (связыв. NH3 в 10 раз меньше, чем глу). Асн входит в полипептидную цепь (в геноме есть триплет). 2. При дезаминировании превращается в ЩУК. Два источника ЩУК а) асп (энергонезависимый путь) б) Карбоксилирование пирувата (энергозависимый путь). Без ЩУК не идет ЦТК, невозможен для многих веществ путь превращения в глю, т.е. глюконеогенез. 3. Асп – основа для синтеза пиримидиновых оснований. 4 положения из асп кислоты (по Лениджиру только 3) 2 остальных положения из карбомаилфосфата. Обезвреживание NH3 связано с синтезом пиримидиновых оснований.
4. Асп источник и -аланина (встречается в КоА, кранозин, ансериндипептиды – находится в мышечной ткани.) В других тканях таких дипептидов мало, нужны для функционирования мышечной ткани и повышения физической работоспособности.
Обмен триптофана. Триптофан – незаменимая кислота. В физиологических условиях 95% триптофана окисляются по кинурениновому пути и не более 1% по серотониновому. Основной обмен триптофана приводит к синтезу НАД, уменьшая потребность организма в витамине РР.
Биосинтез мелатонина. Мелатонин образуется из триптофана в паренхиматозных клетках эпифиза – пинеалоцитах.
Билет 67.
Популярное:
|
Последнее изменение этой страницы: 2016-08-24; Просмотров: 1277; Нарушение авторского права страницы