БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ АМИНОКИСЛОТЫ,ПЕПТИДЫ.

ФЕРМЕНТЫ.

Незаменимые аминокислоты-кислоты, которые не синтезируются клетками животных и человека и поступают в организм в составе белков пищи. Для разных животных набор незаменимых аминокислот неодинаков. Отсутствие или недостаток незаменимых аминокислот приводит к остановке роста, падению массы, нарушениям обмена веществ и к гибели организма.

Для человека незаменимые аминокислоты: валин, лейцин, изолейцин, треонин, метионин, фенилаланин, триптофан, лизин и в некоторых случаях аргинин.

Валин (Вал; Val; V)

Валин необходим для метаболизма в мышцах, восстановления поврежденных тканей и для поддержания нормального обмена азота в организме. Он может быть использован мышцами в качестве источника энергии.

Лейцин (Лей; Leu; L)

Лейцин - незаменимая аминокислота. Она защищает мышечные ткани и является источником энергии, а также способствует восстановлению костей, кожи, мышц. Лейцин несколько понижает уровень сахара в крови и стимулирует выделение гормона роста.

Изолейцин (Иле; Ile; I)

Изолейцин - одна из незаменимых аминокислот, необходимых для синтеза гемоглобина. Также стабилизирует и регулирует уровень сахара в крови и процессы энергообеспечения. Метаболизм изолейцина происходит в мышечной ткани.

Треонин (Тре; Tre; T)

Треонин - это незаменимая аминокислота, способствующая поддержанию нормального белкового обмена в организме. Она важна для синтеза коллагена и эластина, помогает работе печени и участвует в обмене жиров. Треонин находится в сердце, центральной нервной системе, скелетной мускулатуре и препятствует отложению жиров в печени. Эта аминокислота стимулирует иммунитет.

Метионин (Мет; Met; M)

Метионин - незаменимая аминокислота, помогающая переработке жиров, предотвращая их отложение в печени и в стенках артерий. Эта аминокислота способствует пищеварению, защищает от воздействия радиации, полезна при остеопорозе и химической аллергии. Метионин применяют в комплексной терапии ревматоидного артрита и токсикоза беременности.

Фенилаланин (Фен; Fhe; F)

Фенилаланин в организме может превращаться в другую аминокислоту - тирозин, которая, в свою очередь, используется в синтезе двух основных нейромедиаторов: допамина и норэпинефрина. Поэтому эта аминокислота влияет на настроение, уменьшает боль, улучшает память и способность к обучению, подавляет аппетит. Фенилаланин используют в лечении артрита, депрессии, болей при менструации, мигрени, ожирения.

Триптофан (Трп; Trp; W)

Триптофан - это незаменимая аминокислота, необходимая для продукции ниацина. Он используется для синтеза в головном мозге серотонина, одного из важнейших нейромедиаторов. Триптофан применяют при бессоннице, депрессии и для стабилизации настроения. Он используется при заболеваниях сердца, для контроля за массой тела, уменьшения аппетита, а также для увеличения выброса гормона роста. Триптофан снижает вредное воздействие никотина.

Лизин (Лиз; Lys; K)

Лизин - это незаменимая аминокислота, входящая в состав практически любых белков. Он необходим для нормального формирования костей и роста детей, способствует усвоению кальция и поддержанию нормального обмена азота у взрослых. Лизин участвует в синтезе антител, гормонов, ферментов, формировании коллагена и восстановлении тканей. Его применяют в восстановительный период после операций и спортивных травм. Прием добавок, содержащих лизин в комбинации с витамином С и биофлавоноидами, рекомендуется при вирусных заболеваниях.

Аргинин (Арг; Arg; R)

Аргинин замедлят рост опухолей, в том числе раковых, за счет стимуляции иммунной системы организма. Его также применяют при заболеваниях печени (циррозе и жировой дистрофии), он способствует дезинтоксикационным процессам в печени (прежде всего обезвреживанию аммиака). Семенная жидкость содержит аргинин; его иногда применяют в комплексной терапии бесплодия у мужчин. В соединительной ткани и в коже также находится большое количество аргинина, поэтому он эффективен при различных травмах. Аргинин - важный компонент обмена веществ в мышечной ткани. Аргинин помогает снизить вес.

Общее содержание аминокислот в ткани мозга человека в 8 раз превышает концентрацию их в крови. Аминокислотный состав мозга отличается определенной специфичностью. Так, концентрация свободной глутаминовой кислоты в мозге выше, чем в любом другом органе млекопитающих (10 мкмоль/г). На долю глутаминовой кислоты вместе с ее амидом глутамином и трипептидом глутатионом приходится более 50% α -аминоазота головного мозга. В мозге содержится ряд свободных аминокислот, которые лишь в незначительных количествах обнаруживаются в других тканях млекопитающих. Это γ -аминомасляная кислота, N-ацетиласпарагиновая кислота и цистатионин (соросодержащая аминокислота, в составе белка не встречается).

Известно, что обмен аминокислот в мозговой ткани протекает в разных направлениях. Прежде всего, пул свободных аминокислот используется как источник «сырья» для синтеза белков и биологически активных аминов. Одна из функций дикарбоновых аминокислот в головном мозге – связывание аммиака, освобождающегося при возбуждении нервных клеток.Аммиак – очень ядовитое вещество, особенно для нервной системы. Особую роль в устранении аммиака играет глутаминовая кислота. Она способна связывать аммиак с образованием глутамина – безвредного для нервной ткани вещества. Данная реакция амидирования протекает при участии фермента глутаминсинтетазы и требует затраты энергии АТФ. Непосредственный источник глутаминовой кислоты в мозговой ткани – путь восстановительного аминирования α -кетоглутаровой кислоты;

 

 

Образование глутаминовой кислоты из α -кетоглутаровой и аммиака является важным механизмом нейтрализации аммиака в ткани мозга, где путь устранения аммиака за счет синтеза мочевины не играет существенной роли.

Кроме того, глутаминовая кислота в нервной ткани может декарбоксилироваться с образованием ГАМК:

 

ГAMК в наибольшем количестве содержится в сером веществе головного мозга. В спинном мозге и периферических нервах ее значительно меньше.

Декарбоксилирование аминокислот – важный метаболический процесс, в результате которого из аминокислот образуются биологически активные амины.

У здорового человека ароматические аминокислоты служат предшественниками возбуждающих медиаторов в головном мозге – катехоламинов (образуются из фенилаланина и триптофана) и серотонина (образуется из тирозина). При печеночной недостаточности, в условиях избыточного накопления фенилаланина, триптофана и тирозина происходит " переключение" химических реакций. Вместо возбуждающих медиаторов вырабатываются так называемые ложные нейротрансмиттеры, оказывающие тормозящее действие, – октопамин (образуется из тирозина), фенилэтаноламин (образуется из фенилаланина).

Главные медиаторы головного мозга — аминокислоты. К возбуждающим относятся глутамат и аспартат. При освобождении в синапс они через ионотропные рецепторы (регуляторные субъединицы каналов) открывают быстрые натриевые каналы. Это приводит к быстрому входу в постсинаптический нейрон ионов Na + (в межклеточной жидкости концентрация Na + намного больше, чем внутри клетки). Это деполяризует плазматическую мембрану (изменяет отрицательный заряд на её внутренней поверхности на положительный) и в результате вызывает возбуждение нейрона. Возбуждающие аминокислоты необходимы для всех основных функций головного мозга, включая поддерживание его тонуса, бодрствования, психологической и физической активности, регуляцию поведения, обучение, память, восприятие чувствительных и болевых импульсов. Но всё хорошо в меру. Существуют тяжёлые болезни, вызванные слишком большим освобождением глутамата в синапс. Это характерно для эпилепсии. Избыток глутамата в синапсе приводит к перевозбуждению мозга вплоть до развития тяжёлого судорожного приступа. При ишемии (нарушении кровоснабжения) головного мозга в синапс выделяется так много глутамата, что он вызывает чрезмерное накопление ионов Са 2+ в постсинаптическом нейроне и его повреждение (нейротоксическое действие) — возникает инсульт („удар“). Человек может стать инвалидом из-за ухудшения интеллекта, нарушения речи или плохой работы конечностей.

Тормозные аминокислоты

Главный ингибирующий нейромедиатор головного мозга — гамма-аминомасляная кислота (ГАМК). Образуется из главного возбуждающего медиатора глутамата путём его декарбоксилирования. Связывание ГАМК с ионотропными ГАМКА-рецепторами (субъединицами хлоридных каналов) приводит к их открытию и быстрому входу в постсинаптический нейрон ионов Cl^-. Эти ионы вызывают гиперполяризацию (увеличение отрицательного заряда на внутренней стороне плазматической мембраны) и в результате — торможение функций нейрона. Оно столь же необходимо для всех функций головного мозга, как и возбуждение. По сути самое главное для мозга — это не концентрация и действие одного медиатора, а баланс возбуждающих и тормозящих регуляторов.

Глицин

Аминокислота глицин — основной ингибирующий нейромедиатор спинного мозга. В тканях мозга его немного, но это небольшое количество совершенно необходимо.

Будучи тормозным медиатором, глицин препятствует распространению импульса, пришедшего по чувствительным задним корешкам спинного мозга, в другую его половину и другие сегменты.

Врожденные нарушения обмена аминокислот:

1) гипераминоацидемии, сопровождающиеся аминоацидурией, обусловлены дефектом ферментов в обмене аминокислот:

фенилкетонурия, пролинемия, цитруллинемия, болезнь «кленового сиропа», гистидинемия, лизинемия, метионинемия;

2) наследственные нарушения транспорта аминокислот, вызванные угнетением канальцевой транспортной системы;

3) вторичные аминоацидурии, обусловленные действиемразличных факторов на систему почечного транспорта аминокислот, сопровождают почечные и внепочечные заболевания, ведущие к нарушению синтеза или активности ферментов белкового обмена (некроз печени, тяжелые ожоги,

гиповитаминозы).

Фенилкетонурия (фенилпировиноградная олигофрения) —нарушение обмена фенилаланина, который при этом дефекте невовлекается в окислительно-восстановительный распад, накапливается в высоких концентрациях.

Тирозинемия — результат нарушения превращения р-гидрооксипирувата в гомогентизированную кислоту, в крови накапливается тирозин и метионин.

Алкаптонурия — результат нарушенных превращений гомогентизированной кислоты, продукты окисления которой накапливаются в мезенхимальных тканях, моча при этом окрашивается в черный цвет.

Цистинурия — усиленное выделение цистина с мочой, обусловленное нарушением его обратного всасывания. Цистин плохо растворим, поэтому появление его в моче ведет к образованию камней.

Цистиноз имеет в основе дефект системы окисления цистина в тканях, дефект резорбции аминокислот и фосфатов в почечных канальцах.

Гомоцистинурия есть проявление нарушения метаболизмаметионина.

Глицинурия обусловлена дефицитом ферментов, обеспечивающих превращения глицина, что ведет к усиленной продукцииоксалата. Избыточное выведение оксалата с мочой в присутствиикальция вызывает формирование кристалликов в почках и мочевыводящих путях.

Альбуминизм характеризуется отсутствием пигментов в коже, волосах, сетчатке, связан с потерей способности меланоцитов синтезировать тирозиназу, катализирующую окисление тирозина в предшественники меланина.

Болезнь Хартнупа имеет в своей основе нарушение всасывания триптофана в кишечнике и реабсорбции в почках(характерны пеллагроподобные кожные поражения, психические расстройства, атаксия, гипераминоацидурия, моча имеетзапах кленового сиропа).

ПЕПТИДЫ

Пептиды, обладая высокой физиологической активностью, регулируют различные биологические процессы. По своему биорегуляторному действию пептиды принято делить на несколько групп:

соединения, обладающие гормональной активностью (глюкагон, окситоцин, вазопрессин и др.);

вещества, регулирующие пищеварительные процессы (гастрин, желудочный ингибирующий пептид и др.);

пептиды, регулирующие аппетит (эндорфины, нейропептид-Y, лептин и др.);

соединения, обладающие обезболивающим эффектом (опиоидные пептиды);

органические вещества, регулирующие высшую нервную деятельность, биохимические процессы, связанные с механизмами памяти, обучения, возникновением чувства страха, ярости и др.;

пептиды, которые регулируют артериальное давление и тонус сосудов (ангиотензин II, брадикинин и др.).

Нейропептиды

Пептиды иммунологического действия. Наиболее изученные пептиды, участвующие в иммунном ответе — тафцин, тимопотин II и тимозин α 1. Их синтез в клетках организма человека обеспечивает функционирование иммунной системы.

Пептиды, обладающие вкусом

Проникающие пептиды

Антимикробные пептиды

⇐ Предыдущая12345Следующая ⇒

Поделиться: