Метаболізм порфіринів: будова гему, схема реакцій біосинтезу протофірину ІХ та гему. Спадкові порушення біосинтезу порфіринів, типи порфірій.

Гемоглобін -хромопротеїн, містить хімічний елемент залізо, — гем. Гемоглобін є тетрамером, тобто складається з чотирьох субодиниць. У дорослої людини вони представлені поліпептидними ланцюгами α1, α2, β1 і β2.

Гем є комплексом протопорфірину IX, що відноситься до класу порфіринових сполук, з атомом заліза(II). Ця простетична група нековал зв'язується з гідрофобною западиною молекул гемоглобіну і міоглобіну. Залізо(II) зв'язується з шістьма лігандамі. Чотири з них представлені атомами азоту порфіринового кільця, що лежать в одній площині. Дві інших координаційних позиції лежать на осі, перпендикулярній площині порфіринуВсього в гемоглобіні чотири ділянки зв'язування кисню (один гем на кожну субодиницю), тобто одночасно може бути зв'язано чотири молекули кисню на комплекс гемоглобіну.Синтез гему - багатостадійний лінійний процес, котрий має різні відгалуження. Порушення окремої ланки в цьому процесі може призвести до накопичення в організмі проміжних продуктів синтезу гему - порфіринів та їх похідних. Джерелом порфіринів може бути порушення синтезу інших гемпротеїнів - цитохромів, пероксидаз та інших продуктів розпаду гемоглобіну в кишковому тракті, які всмоктуються і потрапляють до кровообігу.

Порфірії - дефекти метаболізму порфіринів, які супроводжуються накопиченням і виведенням із сечею або фекаліями порфіринів та їх похідних. Деякі форми порфірій є успадкованими, інші - набутими. Успадковані форми поділ на три великі групи - еритропоетичні, печінкові й форми, за яких порушення метаболізму спостерігаються одночасно в еритропоетичній і печінковій тканинах.Первинне порушення може виникати у печінці (печінкова порфирія) або у кістковому мозку (еритропоетична порфирія); іноді воно може розвиватись в обох цих органах.

 

15. Біосинтез пуринових нуклеотидів: схема реакцій синтезу ІМФ; утворення АМФ та ГМФ; механізми регуляції. Синтез пуриновых нуклеотидов происходит путем сборки пуринового кольца на рибозо-5-фосфате. Пуриновое кольцо собирается из мелких фрагментов, которые поставляются различными соединениями: Глн, Гли, Асп, СО₂, N⁵, N¹⁰-метенилтетрагидрофолат, N¹⁰-формилтетрафол.

CО₂ N Глицин

 

Аспартат N N⁵, N¹⁰-метенилтетра- гидрофолат

N¹⁰-формил-

Тетрафолат

N NH

Глутамин

Синтез пуриновой циклической структуры – это сложный процесс. По сложности и числу промежуточных продуктов он сопоставим с важнейшими метаболическими процессами, н.р., гликолизом. Исходными соединениями при синтезе пуринов служит активированная форма рибозы – фосфорибозил–пирофосфат (ФРПФ). Далее происходят синтез и замыкание гетероцикла с участием вышеперечисленных соединений и образуется пуриновый нуклеотид инозиновой кислоты (ИМФ). Из ИМФ синтезируются адениловые и гуаниловые пуриновые нуклеотиды:

 

АМФ (аденилат) – при присоединении NН₂–группы аспартат в 6–м положении

ИМФ

ГМФ (гуанилат) – при окислении с после–дующим присоединением NН₂–группы глутамина во 2-м положении

Схема синтеза пуриновых нуклеотидов из ИМФ представлена ниже.

Рибозо-5-ф

АТФ, ГТФ

ФРПФ

ИМФ,АМФ,

ГМФ

ИМФ

Аспартат Н₂О

ГТФ

НАД

ГДФ+Ф_н

НАДН₂

- - -