Биохимия. Лекция 12. Специфические пути обмена отдельных аминокислот. Патология. 2016


Чтобы посмотреть презентацию с картинками, оформлением и слайдами, скачайте ее файл и откройте в PowerPoint на своем компьютере.
Текстовое содержимое слайдов презентации:

ЛЕКЦИЯ № 12 Специфические пути обмена отдельных аминокислот. Патология Екатеринбург, 2016г Дисциплина: Биохимия Лектор: Гаврилов И.В.Факультет: лечебно-профилактический, Курс: 2 ФГБОУ ВО УГМУ Минздрава России Кафедра биохимии План: Серин и глицин. Роль ТГФК и витамина В12 в этих процессах, их нарушение (мегалобластическая анемия).Цистеин. Образование сульфат-иона, образование ФАФС. Метионин. Образование S -аденозилметионина (SАМ), его участие в реакциях трансметилирования. Ресинтез метионина, роль ТГФК и витамина В12 в этом процессе. Связь обменов метионина и цистеина. Метионин как липотропное вещество. Схема путей обмена глутаминовой и аспарагиновой кислот, их биосинтез, участие в обезвреживании аммиака. Глутамин как донор аминогруппы при синтезе ряда соединений. Образование и использование в организме ГАМК и ГОМК. Антиоксидантные, антигипоксические и адаптогенные свойства Глу, Асп, их клинико – фармакологическое значение. Фенилаланин: схема обмена, реакции образования тирозина. Катехоламиновый и меланиновый пути, реакции, регуляция. Гомогентизиновый путь (схема). Фенилкетонурия, альбинизм, алкаптонурия как энзимопатии обмена фенилаланина (механизмы биохимических нарушений, диагностические показатели крови и мочи). Триптофан: схема основных путей обмена. Реакции биосинтеза серотонина, биологическое значение. Схема кинуренинового пути, и его роль в образовании НАД и снижении потребности в витамине РР. пища (много в зелёных овощах с листьями, в некоторых цитрусовых, в бобовых, в хлебе из муки грубого помола, дрожжах, печени). микрофлора кишечника (плохо всасывается). Источник: Норма: 200-400 мкг/сут (беременным 800 мкг/сут ) Синтезируют большинство микроорганизмов, низшие и высшие растения Свежие лиственные овощи, хранимые при комнатной температуре, могут терять до 70% фолатов за 3 дня В процессе приготовления пищи до 95% фолатов разрушается. Серин. Глицин.В превращениях серина и глицина ключевую роль играют ферменты, коферментом которых служат производные фолиевой кислоты. Витамин: фолиевая кислота (фолат, витамин B9, витамин Bc, витамин M) Тетрагидрофолиевая кислота (ТГФК) Дегидрофолатредуктаза Печень Фолиевая кислота Фолиевая кислота + белки крови Кровь 1/3 в ткани 2/3 в печени 2НАДФН2 2НАДФ+ Моча ЖКТ Фолиевая кислота + фактор Касла Связывание Всасывание: тощая кишка, 50% 5 - 20 мкг/литр 1% от общего запаса / сут - метотрексат Активация фолиевой кислоты Мощный ингибитор: метотрексат — противоопухолевый препарат из группы антиметаболитов, антагонист фолиевой кислоты. Средние ингибиторы: триметоприм, пириметамин, применяемые соответственно как антибактериальное и антипротозойное средства. Хромосомная локализация 5q11.2-q13.2 Дигидрофолат-редуктаза (1.5.1.3)(англ. Dihydrofolate reductase, DHFR) Участвует: Роль ТГФК в метаболизме аминокислот (серин глицин, гомоцистеин метионин), в синтез нуклеиновых кислот (пуриновые основания, тимидиловая кислота), в образовании эритроцитов в образовании ряда компонентов нервной ткани к ТГФК присоединяются одноуглеродные фрагментыв ТГФК одноуглеродые фрагменты взаимопревращаются3. одноуглеродные фрагменты ТГФК используются для синтеза: 5,10-метиленТГФК-редуктаза Сериноксиметилтрансфераза Н Метионинсинтаза 1 2 2 2 2 3 Метионин Гомоцистеин Пурины ТМФ дУМФ Пурины ф Роль ТГФК в синтезе нуклеиновых кислот ДНК Пурины Пищевая недостаточность кислые продукты и тепловая обработка пищиалкоголизм беременностьприем лекарств (сульфаниламиды и антибиотики, некоторые цитостатики – аминоптерин, метотрексат – гибель микрофлоры кишечника, барбитураты, антиконвульсанты карбамазепин и вальпроевая кислота - активируют микросомальное окисление в печени и разрушение фолатов) Причины Гиповитаминоз фолиевой кислоты приводит к: мегалобластической (макроцитарной) анемии. уменьшение количества Er, Hb, увеличение размера Er. Причина — нарушение синтеза ДНК и РНК из-за недостатка тимидиловой кислоты и пуриновых нуклеотидов.лейкопении;задержке роста. поражению ЖКТ (связано с недостатком нуклеотидов для синтеза ДНК в постоянно делящихся клетках слизистой оболочки).конъюнктивиту,ухудшению заживления ран, иммунодефициты, оживление хронических инфекций. Дефицит фолиевой кислоты В природе синтезируется бактериями, актиномицетами и сине-зелёными водорослями.Искусственно синтезируют по методу Роберта Бёрнса Вудворда (1973) Содержится много в печени, почках, а также в рыбе, яйцах и молочных продуктах Источник: Витамин: В12, кобаламины (цианокобаламин,гидроксикобаламин и др.) Образуется в толстой кишке микрофлорой кишечника, вопрос усвоения рассматривается Всасывание: в средней и нижней части подвздошной кишки в комплексе с фактором Кастла Транспорт в крови: в комплексе с транскобаламинами I и II Д. Ходжкин в 1955 г. Суточная потребность в В12 для взрослого человека 0,003 мг. В обмене одноуглеродных фрагментов важную роль играет витамин В12 Коферменты: метилкобаламин 5-дезоксиаденозилкобаламин Витамин: В12, кобаламины (цианокобаламин,гидроксикобаламин) Печень внутримолекулярный перенос Н в реакциях изомеризации реакции трансметилирования Активация В12 Причины макроцитарная (мегалобластическая) анемия: снижение числа эритроцитов, гемоглобина, увеличение размера эритроцитов. Причина — нарушение синтеза ДНК в эритрокариоцитах.расстройство деятельности нервной системы (бред, галлюцинации, шаткая походка, парестезии, болевые ощущения, онемение конечностей и др.). Нарушается синтез миелина. При распаде жирных кислот с нечетным количеством атомов С и разветвленных АК из-за дефицита В12 накапливается нейротоксичная метилмалоновая кислота. Нарушения ЖКТ глоссит, формирование "полированного" языка (в связи с атрофией его сосочков); стоматит; гастроэнтероколит Клиника Недостаток витамина В12 в пищевых продуктах, голодание или вегетарианстводефицит фактора Касла при пониженной кислотности желудочного сока Дефицит В12 норма Мегалобластическая анемия Глици́н (аминоуксусная кислота, аминоэтановая кислота) — простейшая алифатическая аминокислота, не имеющая оптических изомеров Глицин был обнаружен на комете 81P/Вильда (Wild 2) Сери́н (α-амино-β-оксипропионовая кислота; 2-амино-3-гидроксипропановая кислота) — гидроксиаминокислота, существует в виде двух оптических изомеров — L и D. Обмен серина и глицина Серин. Глицин. Синтез серина: Обмен глицина Основной путь катаболизма глицина Главный путь катаболизма серина и синтеза глицина поддержание равновесия между серином и глицином Глицин нейромедиатор. Рецепторы во многих участках головного и спинного мозга и оказывают «тормозящее» воздействие на нейроны Серин образует активных центров ряда ферментов (эстераз, пептидгидролаз) Схема путей обмена и биологическое значение серина и глицина Метионин — незаменимая аминокислота, может регенерировать из гомоцистеина с участием серина и глицина. Метионин Гомоцитинурия Цистотионинурия Гомоцитинурия Метионинсинтаза 5,10-метиленТГФК-редуктаза ДНК, белки, липиды Значение метионина участвует в синтезе белков организма;является источником метильной группы, используемой в реакциях трансметилирования (метилирование ДНК, белков, синтез фосфолипидов, нейромедиаторов и др.);является источником атома серы, необходимого для синтеза цистеина из него ФАФС и других серосодержащих соединений;Метионил-тРНК участвует в инициации процесса трансляции. Метионин обеспечивает транспорт липидов из печени. Дефицит приводит к жировому перерождению печениНеобходим для антиоксидантной системы (синтез глутатиона). Дефицит активирует ПОЛ и старениеОбеспечивает формирование основного вещества межклеточного матрикса (ГАГ) Синтез лецитина Синтез холина: Серосодержащая условнозаменимая АК.Синтезируется из незаменимого метионина и заменимого серина. Нарушение синтеза цистеина возникает при гиповитаминозе фолиевой кислоты, В6, В12 или наследственных дефектах цистатионинсинтазы и цистатионинлиазы. Цистеин используется в белках для формирования третичной структуры (дисульфидные мостики);SH группы цистеина формируют активный центр многих ферментов;идет на синтез глутатиона, таурина (парные желчные кислоты), НS-КоА, ПВК (глюкоза);Является источником сульфатов, которые идут на синтез ФАФС или выделяются с мочой. Использование цистеина Образование сульфат-иона, его утилизация Использование ФАФС 1.В обезвреживании ксенобиотиков:2.В синтезе гликозаминогликанов (сульфирование ОН-групп производных глюкозы, галактозы сульфотрансферазой) Заменимая АК.Синтезируется из α-КГ. Глутамат возбуждающий нейромедиатор в коре, гиппокампе, полосатом теле и гипоталамусе, участвует в регуляции процессов памяти.Используется в синтезе белков, липидов, углеводов;источник α-КГ (для ЦТК и синтеза АТФ);Входит в состав глутатиона;используется для синтеза тормозного нейромедиатора ГАМК; входит в состав нейропептидов — люлиберина, тиролиберина, нейротензина, бомбезина и др.;глутамат служит источником янтарной кислоты (сукцинат)Ведущая роль в интеграции азотистого обмена: Обеспечивает реакции переаминирования АК: глутамат универсальный донор аминогруппы для синтеза заменимых АК (Ала, Асп, Асн, Сер, Гли, Глн, Про). Обеспечивает непрямое дезаминирование большинства АК. Участвует в обезвреживании аммиака с образованием глутамина; Глутамат Используется в синтезе белков, углеводов; Источник азота в синтезе пуриновых и пиримидиновых оснований, аспарагина, аминосахаров;Обеспечивает транспорт азота из тканей Глутамин Заменимая АК.Синтезируется из ЩУК Используется в синтезе белков, липидов, углеводов;Участвует в орнитиновом цикле при синтезе мочевины;Участвует в синтезе карнозина, анзерина, пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов, N-ацетиласпарагиновой кислоты. Аспарагиновая кислота Используется в синтезе белков, липидов, углеводов Аспарагин Фенилаланин — незаменимая АК, которая содержится в достаточных количествах в пищевых продуктах. Фенилаланин идет в основном на синтез белков и тирозина. Белки Реакция необходима для удаления избытка фенилаланина, так как высокие концентрации его токсичны для клеток. Фенилаланин Тирозин Тирозин используется в синтезе белков, катехоламинов, тиреоидных гормонов и меланинов. Обмен тирозина зависит от типа тканей. Условно заменимая АК, образуется из незаменимого фенилаланина. Содержание тир в пищевых белках достаточно велико. Обмен тир в надпочечниках и нервной ткани Обмен тирозина в меланоцитах Эумеланин ПолимерВместо –СООН, может быть –Н. стрелка показывает продолжение полимера Феомеланин ПолимерВместо –СООН, может быть –Н. стрелка показывает продолжение полимера Цвет волос в зависимости от соотношения пигментов Катаболизм тирозина в печени Триптофан Незаменимая АК. Является предшественником ряда важных биологически активных веществ, в частности серотонина и рибонуклеотида никотиновой кислоты. В физиологических условиях >95% триптофана метаболизирует по кинурениновому пути и 1% по серотониновому пути. Мелатонин Серотонин образуется в надпочечниках, ЦНС и тучных клетках. Возбуждающий нейромедиатор средних отделов мозга (проводящих путей) и гормон. Стимулирует сокращение гладкой мускулатуры, вазоконстриктор, регулирует АД, температуру тела, дыхание, антидепрессант. В6 Схема серотонинового пути: Триптамин относиться к психоделикам Главные биохимические мишени триптаминов — 5-HT2A, 5-HT2C и 5-HT1A серотониновые рецепторы.  Гниение триптофана в кишечнике Спасибо за внимание!

Приложенные файлы

  • ppt 924461
    Размер файла: 2 MB Загрузок: 2

Добавить комментарий