Специфические пути обмена отдельных аминокислот. Патология. (Лекция 12)

Август 1, 2022

Главная
Биология
Специфические пути обмена отдельных аминокислот. Патология. (Лекция 12)

Содержание

2. План: Серин и глицин. Роль ТГФК и витамина В12 в этих процессах, их нарушение (мегалобластическая анемия).
3. Серин. Глицин. В превращениях серина и глицина ключевую роль играют ферменты, коферментом которых служат производные фолиевой
4. Активация фолиевой кислоты Тетрагидрофолиевая кислота (ТГФК) Дегидрофолатредуктаза Печень Фолиевая кислота Фолиевая кислота + белки крови Кровь
5. Дигидрофолат-редуктаза (1.5.1.3) (англ. Dihydrofolate reductase, DHFR) Мощный ингибитор: метотрексат — противоопухолевый препарат из группы антиметаболитов, антагонист
6. Роль ТГФК в метаболизме аминокислот (серин глицин, гомоцистеин метионин), в синтез нуклеиновых кислот (пуриновые основания, тимидиловая
7. к ТГФК присоединяются одноуглеродные фрагменты в ТГФК одноуглеродые фрагменты взаимопревращаются 3. одноуглеродные фрагменты ТГФК используются для
8. Роль ТГФК в синтезе нуклеиновых кислот ДНК Пурины
9. Дефицит фолиевой кислоты Пищевая недостаточность кислые продукты и тепловая обработка пищи алкоголизм беременность прием лекарств (сульфаниламиды
10. В обмене одноуглеродных фрагментов важную роль играет витамин В12 В природе синтезируется бактериями, актиномицетами и сине-зелёными
11. Коферменты: метилкобаламин 5-дезоксиаденозилкобаламин Активация В12 Витамин: В12, кобаламины (цианокобаламин,гидроксикобаламин) Печень внутримолекулярный перенос Н в реакциях изомеризации
12. Дефицит В12 Причины макроцитарная (мегалобластическая) анемия: снижение числа эритроцитов, гемоглобина, увеличение размера эритроцитов. Причина — нарушение
13. Мегалобластическая анемия норма
14. Обмен серина и глицина Глици́н (аминоуксусная кислота, аминоэтановая кислота) — простейшая алифатическая аминокислота, не имеющая оптических
15. Серин. Глицин. Синтез серина:
16. Обмен глицина Основной путь катаболизма глицина Главный путь катаболизма серина и синтеза глицина поддержание равновесия между
17. Схема путей обмена и биологическое значение серина и глицина Глицин нейромедиатор. Рецепторы во многих участках головного
18. Метионин Метионин — незаменимая аминокислота, может регенерировать из гомоцистеина с участием серина и глицина.
19. Гомоцитинурия Цистотионинурия Гомоцитинурия Метионинсинтаза 5,10-метиленТГФК- редуктаза ДНК, белки, липиды
20. Значение метионина участвует в синтезе белков организма; является источником метильной группы, используемой в реакциях трансметилирования (метилирование
21. Синтез холина: Синтез лецитина
22. Цистеин Серосодержащая условнозаменимая АК. Синтезируется из незаменимого метионина и заменимого серина. Нарушение синтеза цистеина возникает при
23. Использование цистеина используется в белках для формирования третичной структуры (дисульфидные мостики); SH группы цистеина формируют активный
24. Образование сульфат-иона, его утилизация
25. Использование ФАФС 1.В обезвреживании ксенобиотиков: 2.В синтезе гликозаминогликанов (сульфирование ОН-групп производных глюкозы, галактозы сульфотрансферазой)
26. Глутамат Заменимая АК. Синтезируется из α-КГ.
27. возбуждающий нейромедиатор в коре, гиппокампе, полосатом теле и гипоталамусе, участвует в регуляции процессов памяти. Используется в
28. Глутамин Используется в синтезе белков, углеводов; Источник азота в синтезе пуриновых и пиримидиновых оснований, аспарагина, аминосахаров;
29. Аспарагиновая кислота Заменимая АК. Синтезируется из ЩУК Используется в синтезе белков, липидов, углеводов; Участвует в орнитиновом
30. Аспарагин Используется в синтезе белков, липидов, углеводов
31. Фенилаланин Фенилаланин — незаменимая АК, которая содержится в достаточных количествах в пищевых продуктах. Фенилаланин идет в
32. Условно заменимая АК, образуется из незаменимого фенилаланина. Содержание тир в пищевых белках достаточно велико. Тирозин Тирозин
33. Обмен тир в надпочечниках и нервной ткани
34. Обмен тирозина в меланоцитах
35. Эумеланин Полимер Вместо –СООН, может быть –Н. стрелка показывает продолжение полимера Феомеланин Полимер Вместо –СООН, может
36. Цвет волос в зависимости от соотношения пигментов
37. Катаболизм тирозина в печени
38. Незаменимая АК. Является предшественником ряда важных биологически активных веществ, в частности серотонина и рибонуклеотида никотиновой кислоты.
39. В физиологических условиях >95% триптофана метаболизирует по кинурениновому пути и 1% по серотониновому пути.
40. Схема серотонинового пути: Мелатонин Серотонин образуется в надпочечниках, ЦНС и тучных клетках. Возбуждающий нейромедиатор средних отделов
41. Гниение триптофана в кишечнике Триптамин относиться к психоделикам Главные биохимические мишени триптаминов — 5-HT2A, 5-HT2C и
42. Спасибо за внимание!
43. ОБМЕН АМИНОКИСЛОТ
45. Скачать презентацию

Слайд 2

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.

Слайд 3

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)

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.

Слайд 4

Активация фолиевой кислоты
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

Слайд 5

Дигидрофолат-редуктаза (1.5.1.3) (англ. Dihydrofolate reductase, DHFR)
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

Слайд 6

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

Участвует:

Слайд 7

к ТГФК присоединяются одноуглеродные фрагменты
в ТГФК одноуглеродые фрагменты взаимопревращаются
3. одноуглеродные фрагменты

ТГФК используются для синтеза:

5,10-метиленТГФК-редуктаза

Сериноксиметилтрансфераза

Метионинсинтаза

Метионин

Гомоцистеин

Пурины

ТМФ

дУМФ

Пурины

Слайд 8

Роль ТГФК в синтезе нуклеиновых кислот
ДНК
Пурины

Слайд 9

Дефицит фолиевой кислоты
Пищевая недостаточность
кислые продукты и тепловая обработка пищи
алкоголизм
беременность
прием

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.

Слайд 10

В обмене одноуглеродных фрагментов важную роль играет витамин В12
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.

Слайд 11

Коферменты: метилкобаламин 5-дезоксиаденозилкобаламин
Активация В12
Витамин: В12, кобаламины (цианокобаламин,гидроксикобаламин)
Печень
внутримолекулярный перенос Н в

реакциях изомеризации

реакции трансметилирования

Слайд 12

Дефицит 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 вегетарианство
дефицит фактора Касла при пониженной кислотности желудочного сока

Слайд 13

Мегалобластическая анемия
норма

Слайд 14

Обмен серина и глицина
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.

Слайд 15

Серин. Глицин.
Синтез серина:

Слайд 16

Обмен глицина
Основной путь катаболизма глицина
Главный путь катаболизма серина и синтеза глицина

поддержание равновесия между серином и глицином

Слайд 17

Схема путей обмена и биологическое значение серина и глицина
Глицин нейромедиатор. Рецепторы

во многих участках головного и спинного мозга и оказывают «тормозящее» воздействие на нейроны

Серин образует активных центров ряда ферментов (эстераз, пептидгидролаз)

Слайд 18

Метионин
Метионин — незаменимая аминокислота, может регенерировать из гомоцистеина с участием серина

и глицина.

Слайд 19

Гомоцитинурия
Цистотионинурия
Гомоцитинурия
Метионинсинтаза
5,10-метиленТГФК-
редуктаза
ДНК, белки, липиды

Слайд 20

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 печени
Необходим для антиоксидантной системы (синтез глутатиона). Дефицит активирует ПОЛ и старение
Обеспечивает формирование основного вещества межклеточного матрикса (ГАГ)

Слайд 21

Синтез
холина:
Синтез лецитина

Слайд 22

Цистеин
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.

Слайд 23

Использование цистеина
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.

Слайд 24

Образование сульфат-иона, его утилизация

Слайд 25

Использование ФАФС
1.В обезвреживании ксенобиотиков:
2.В синтезе гликозаминогликанов (сульфирование ОН-групп производных глюкозы, галактозы

сульфотрансферазой)

Слайд 26

Глутамат
Заменимая АК. Синтезируется из α-КГ.

Слайд 27

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

Слайд 28

Глутамин
Используется в синтезе белков, углеводов;
Источник азота в синтезе пуриновых и

пиримидиновых оснований, аспарагина, аминосахаров;
Обеспечивает транспорт азота из тканей

Слайд 29

Аспарагиновая кислота
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.

Слайд 30

Аспарагин
Используется в синтезе белков, липидов, углеводов

Слайд 31

Фенилаланин
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.

Слайд 32

Условно заменимая АК, образуется из незаменимого фенилаланина. Содержание тир в пищевых

белках достаточно велико.

Тирозин

Тирозин используется в синтезе белков, катехоламинов, тиреоидных гормонов и меланинов.
Обмен тирозина зависит от типа тканей.

Слайд 33

Обмен тир в надпочечниках и нервной ткани

Слайд 34

Обмен тирозина в меланоцитах

Слайд 35

Эумеланин
Полимер
Вместо –СООН, может быть –Н.
стрелка показывает продолжение полимера
Феомеланин
Полимер
Вместо –СООН, может

быть –Н.
стрелка показывает продолжение полимера

Слайд 36

Цвет волос в зависимости от соотношения пигментов

Слайд 37

Катаболизм тирозина в печени

Слайд 38

Незаменимая АК. Является предшественником ряда важных биологически активных веществ, в частности

серотонина и рибонуклеотида никотиновой кислоты.

Триптофан

Слайд 39

В физиологических условиях >95% триптофана метаболизирует по кинурениновому пути и 1%

по серотониновому пути.

Слайд 40

Схема серотонинового 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

Слайд 41

Гниение триптофана в кишечнике
Триптамин относиться к психоделикам
Главные биохимические мишени триптаминов —

5-HT2A, 5-HT2C и 5-HT1A серотониновые рецепторы.

Слайд 42

Спасибо за внимание!

Слайд 43

Специфические пути обмена отдельных аминокислот. Патология. (Лекция 12)

Содержание

План:Серин и глицин. Роль ТГФК и витамина В12 в этих процессах,

Серин. Глицин. В превращениях серина и глицина ключевую роль играют ферменты, коферментом

Активация фолиевой кислотыТетрагидрофолиевая кислота (ТГФК)ДегидрофолатредуктазаПеченьФолиевая кислотаФолиевая кислота + белки кровиКровь1/3 в

Дигидрофолат-редуктаза (1.5.1.3) (англ. Dihydrofolate reductase, DHFR)Мощный ингибитор: метотрексат — противоопухолевый препарат из

Роль ТГФКв метаболизме аминокислот (серин глицин, гомоцистеин метионин), в синтез нуклеиновых

к ТГФК присоединяются одноуглеродные фрагментыв ТГФК одноуглеродые фрагменты взаимопревращаются3. одноуглеродные фрагменты

Роль ТГФК в синтезе нуклеиновых кислотДНКПурины

Дефицит фолиевой кислотыПищевая недостаточность кислые продукты и тепловая обработка пищиалкоголизм беременностьприем

В обмене одноуглеродных фрагментов важную роль играет витамин В12 В природе

Дефицит В12Причинымакроцитарная (мегалобластическая) анемия: снижение числа эритроцитов, гемоглобина, увеличение размера эритроцитов.

Мегалобластическая анемиянорма

Обмен серина и глицинаГлици́н (аминоуксусная кислота, аминоэтановая кислота) — простейшая алифатическая

Серин. Глицин.Синтез серина:

Обмен глицинаОсновной путь катаболизма глицинаГлавный путь катаболизма серина и синтеза глицина

Схема путей обмена и биологическое значение серина и глицинаГлицин нейромедиатор. Рецепторы

МетионинМетионин — незаменимая аминокислота, может регенерировать из гомоцистеина с участием серина

ГомоцитинурияЦистотионинурияГомоцитинурияМетионинсинтаза5,10-метиленТГФК-редуктазаДНК, белки, липиды

Значение метионинаучаствует в синтезе белков организма;является источником метильной группы, используемой в

Синтез холина:Синтез лецитина

ЦистеинСеросодержащая условнозаменимая АК. Синтезируется из незаменимого метионина и заменимого серина.Нарушение синтеза цистеина

Использование цистеинаиспользуется в белках для формирования третичной структуры (дисульфидные мостики);SH группы