Билет №5

1. Специфические пути обмена серина и глицина, значение реакций перегруппировки и переноса одноодногруппных фрагментов.

Серин и глицин являются заменимыми аминокислотами. Серин образуется из промежеточного продцукта распада глюкозы: из трифосфоглицериновой кислоты. Аминный азот необходимый для синтеза серина поставляется глутаминовой кислотой.

Серин используется во многих метаболических путях:

Во-первых в синтезе белков и пептидов

Во-вторых в синтезе глицерофосфолипидов

В-третьих в синтезе сфингозидов.

Чрезвычайно важными являются метаболические пути в ходе которых атомы углерода серина принимают участие в формировании системы переноса одноуглеродных группировок которые используются в различных видах биосинтеза.

Одноуглеродные группировки переносимые ТГФ используются например при синтезе как пуриновых, так и перимидиновых нуклеотидов.

Серин и глицин - заменимые аминокислоты.

Схема путей обмена серина и глицина

Серии и глицин выполняют в организме человека разнообразные и очень важ­ные функции.

Глицин — важнейший (после ГАМК) тормозной нейромедиатор.

Азотистый баланс - это соотношение количества азота, поступившего в организм с пищей и выделенного.

Аминокислоты гликогенные - аминокислоты, в процессе обмена которых образуется глюкоза и не образуются химические соединения, содержащие кетогруппы; к аминокислотам гликогенным относятся аланин, аргинин, аспарагин, серин и др.

Гистидинемия - наследственная болезнь обмена веществ, происходит нарушение самого эффективного активного пути катаболизма - превращение гистидина в уроканиновую кислоту. В результате метаболического блока происходит накопление в крови и моче гистидина.

Гистидин является предшественником в биосинтезе гистамина. Одна из незаменимых аминокислот, способствует росту и восстановлению тканей. В большом количестве содержится в гемоглобине;

3. Задача

Причина – цитрулинемия, дефект фермента аргининосукцинатсинтетазы.

Снижении активности фермента аргининосукцинатсинтетазы приводит к накоплению в крови цитрулина и его предшественников. Повышается концентрация аммиака.

Лечение: малобелковая диета, в организм будет поступать меньше аминокислот, а, следовательно, уменьшится количество аммиака

Билет №6

1. Обмен безазотистого остатка аминокислот. Гликогенные и кетогенные аминокислоты. Синтез глюкозы из аминокислот, значение процесса

Пути обмена безазотистого остатка аминокислот

За сутки у человека распадаются примерно 100г АК. Катаболизм всех АК сводится к образованию шести веществ, вступающих в общий путь катаболизма: ПВК, ацетил-КоА, α-кетоглутарат, сукцинил-КоА, фумарат и ЩУК. Эти вещества окисляются в ЦТК для образования АТФ или используются для синтеза глюкозы и кетоновых тел.

Гликогенные аминокислоты - АК, которые превращаются в ПВК и промежуточные продукты ЦТК (а-КГ, сукцинил-КоА, фумарат, ЩУК). Они через ЩУК, используются в глюконеогенезе.

Кетогенные аминокислоты– АК, которые в процессе катаболизма превращаются в ацетоацетат (Лиз, Лей) или ацетил-КоА (Лей) и могут использоваться в синтезе кетоновых тел.

Кетоновые тела — Кето́новые тела́ — группа продуктов обмена веществ, которые образуются в печени из ацетил-КоА: ацетон H₃C−CO−CH₃, ацетоуксусная кислота H₃C−CO−CH₂−COOH, бета-оксимасляная кислота H₃C−CHOH−CH₂−COOH. В случае голодания являются основным источником энергии для организма.

Смешанные (глико-кетогенными) аминокислоты– АК, при катаболизме которых образуются метаболит цитратного цикла и ацетоацетат (Три, Фен, Тир) или ацетил-КоА (Иле). Эти АК используются для синтеза глюкозы и кетоновых тел.

Ряд аминокислот являются глюкогенными, то есть их углеродные скелеты в той или иной степени способны включаться в состав глюкозы. Такими являются большинство аминокислот, кроме лейцина и лизина, углероды которых никогда не участвуют в синтезе углеводов.

Прежде, чем включиться в синтез глюкозы, углеродный скелет аминокислот должен превратиться в пируват, оксалоацетат или метаболиты реакций распада глюкозы до пирувата (гликолиза). В качестве примера используется превращение аланина, аспартата или глутамата.

2. Терминология

Мегалобластическая анемия представляет собой заболевание, возникающее в результате нарушения процесса созревания эритроцитов в связи с нарушением синтеза в клетке РНК и ДНК, сопровождающееся наличием в костном мозге большого количества видоизмененных предшественников эритроцитов – мегалобластов. Анемия может быть вызвана недостаточным потреблением витамина B12 в пищу.

Азотистый баланс– это разность между количеством белка усвоенного организмом и подвергнутого расщеплению. Количество усвоенного белка рассчитывается по разнице между содержанием азота принятого с пищей и выделенного из организма с калом, а количество белка подвергнутого расщеплению вычисляют по содержанию азота находящегося преимущественно в моче и частично в поте.

3. Задача

Потому что зеин не содержит в составе не одной незаменимой аминокислоты. В казеине есть лизин, в зеине – нет.

Билет №7

1.Дезаминирование кислот, значение процесса. Глутаматдегидрогеназа. Судьба амигогруппы и безазотистого остатка.

Дезаминирование – процесс удаления аминогруппы из аминокислот и выделение ее в виде аммиака. Углеродный скелет аминокислоты превращается в кетокислоту. Трансаминирование и дезаминирование протекает в клетке одновременно и часто ключевой молекулой является глутамат.

В природе известны четыре основных типа дезаминирования:

Восстановительное дезаминирование:

Гидролитическое дезаминирование:

Окислительное дезаминирование:

7.Окислительное дезаминирование аминокислот

Значение окислительного дезаминирования состоит в выделении аммиака, который используется для синтеза мочевины, и образования α-кетокислот для различных метаболических процессов: глюконеогенеза, синтеза жирных кислот, заменимых аминокислот и окисления до углекислоты и воды с образованием энергии. Безазостистый остаток вступает в реакции метаболизма глюкозы.

7.2. Глутаматдегидрогеназа.

Глутаматдегидрогеназа (ГлДГ) - митохондриальный фермент, катализирующий превращение глутаминовой кислоты в α-кетоглутаровую и аммиак. Рассматривается как один из органоспецифических энзимов, активность которого выявляется в сыворотке крови при заболеваниях печени.

Терминология:

Незаменимые аминокислоты — необходимые аминокислоты, которые не могут быть синтезированы в том или ином организме и должны поступать с пищей. Фенилаланин?Лизин?Треонин?Метионин?Валин?Лейцин?Триптофан?Гистидин

Альбинизм — это наследственное заболевание, связанное с нарушением пигментного обмена в организме. При этой патологии возникает дефицит меланина — особого вещества, придающего окраску коже, пигментной и радужной оболочкам глаза, волосам, ногтям. Связанно это с нарушением метаболизма тирозина, который учавствует в образовании меланина в меланоцитатах кожи, волосах, радужке глаза.

Азотурия — Ненормально увеличенное выделение мочою азота, который содержится в моче главным образом в виде мочевины. При нормальных условиях временная А. бывает после обильного потребления азотистой пищи. Пталогически может развиваться в результате нарушений фильтрацци азота.

8 Билет

1. Обмен фенилаланина и тирозина, образование биологически активных соединенй (дофамин, норадреналин, меланин). Нарушения обмена и последствия

ФЕН - незаменимая аминокислота(в клетках животных не синтезируется бензольное кольцо!)

• Суточная потребность - 12мг/кг(источники ФЕН – продукты животного и растительного происхождения)

• В организме ФЕН используется только в синтезе белков.

• Весь неиспользованный запас аминокислоты превращается в ТИР.

• Превращение ФЕН в ТИР необходимо для удаления избытка ФЕН(высокие концентрации его токсичны для клеток!)

• Недостатка ТИР в клетках практически не бывает.

• Реакция происходит в печени!

Тирозин-условно заменимая аминокислота, синтезируется только из фенилаланина.

В мозгововм веществе надпочечников и нервной ткани из тирозина синтезируется катехоламин (дофамин, норадреналин, адреналин)

Дофамин- является медиатором среднего отдела мозга.

Норадреналин- тормозной медиатор симпатики и разных отедлов головного мозга, но может выполнять функцию возбуждающего медиатора

Адреналин- гормон интенсивной физ. работы, который синтезируется при стрессе и регулирует основной обмен, а также усиливает сокращение сердечной мышцы.

В меланоцитах - пигментных клетках кожи, сетчатка глаз тирозин является предшественником пигментов меланинов.

Нарушение обмена

Дефекты ферментов обмена этих аминокислот проявляются как наследственные заболевания (энзимопатии)

1. Дефект фенилаланингидроксилазы приводит к заболеванию фенилкетонурия (сопровождается накоплением фенилаланина и его токсических продуктов, что приводит к тяжёлому поражению ЦНС, проявляющемуся, в частности, в виде нарушения умственного развития (фенилпировиноградной олигофрении).

2. Нарушение катаболизма Тир в печени на стадии расщепления гомогентизиновой кислоты пиводит к алкаптонурии («черная моча»). Когда выделение с мочой гомогентизиновой кислоты, которая, окисляясь кислородом воздух, образует черные пигменты- алкаптоны. Они откладываются в хрящевой ткани и суставах, что вызывает артриты и охроноз.

3. Наследственный дефект тирозиназы- фермент, катализирующего в меланоцитах превращение тирозина в ДОФА, вызывает нарушение синтеза темных пигментов меланинов, которые приводят к альбинизму. У больных снижена острота зрения, возникает светобоязнь. Длительное пребывание больных под открытым солнцем приводит к ожогам и раку кожи.

4. Снижение активности тирозингидроксилазы приводит к недостаточности дофамина в черной субстанции мозга, что приводит к болезни Паркинсона.

5. Депрессивные состояние, связанные со снижением в нервных клетках дофамина и норадреналина. Гиперсекреция дофамина в височной доле мозга наблюдается при шизофрении.

2. Объясните значения терминов: Азотемия — повышенное содержание в крови азотистых продуктов обмена, выводимых почками. Гипераммониемия — это нарушение обмена веществ, проявляющееся в недостаточности цикла ферментов мочевины, приводящее к отравлению организма аммиаком. При повышении концентрации аммиака (гипераммониемия) до предельных величин может наступить кома и смерть. При хронической гипераммониемии развивается умственная отсталость. Азотистый баланс - это разность между количеством белка усвоенного организмом и подвергнутого расщеплению. Количество усвоенного белка рассчитывается по разнице между содержанием азота принятого с пищей и выделенного из организма с калом, а количество белка подвергнутого расщеплению вычисляют по содержанию азота находящегося преимущественно в моче и частично в поте.

Задача. АЛТ и АСТ — ферменты, которые концентрируются преимущественно в клетках печени. В процессе развития серьезных заболеваний, когда поражаются ткани печени, эти ферменты в больших количествах попадают в кровь. повышение АСат и АЛат при геппатите говорит об активном некрозе гепатоцитов на 1.5 раза - умеренная гиперферментемия. При гепатите в 6 раз По биохимическому анализу крови пациента можно сделать вывод, что клетки печени восстанавливатся т.к. показатели алт и аст увелечены примерно в 1.3 раза следовательно пациент идет на поправку. Коэффициент Ритиса также снижен.