Спеціалізовані шляхи обміну циклічних амінокислот. 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Спеціалізовані шляхи обміну циклічних амінокислот.



6.4.5.1. Обмін фенілаланіну та тирозину та його спадкові порушення. Особливістю метаболізму в тваринних організмах циклічних амінокислот фенілаланіну та тирозину є утворення з них численних фізіологічно активних сполук гормональної та медіаторної дії, а саме: катехоламінів (адреналіну, норадреналіну), тиреоїдних гормонів, меланінів (рис. 6.19).

Рис. 6.19. Схема обміну фенілаланіну та тирозину

Шляхи метаболізму фенілаланіну (рис. 6.20):

1. Катаболічний шлях обміну полягає у втраті фенілаланіном аміногрупи (у реакції трансамінування) з утворенням фенілпірувату та кінцевого метаболіту фенілацетату, що екскретується з організму.

2. Шлях синтезу фізіологічно активних сполук починається з перетворення фенілаланіну на тирозин при дії ферменту фенілаланінгідроксилази з подальшим перетворенням тирозину.

Шляхи метаболізму тирозину:

1. Катаболічний шлях обміну полягає у трансамінуванні тирозину і перетворенні на b-оксифенілпіруват, який окиснюється до гомогентизинової кислоти у складній реакції, з участю аскорбінової кислоти (вітаміну С); подальші перетворення полягають в окисненні гомогентизату до фумарилацетоацетату (фермент оксидаза гомогентизинової кислоти) та його розщепленні гомогентизинової кислоти до фумарату та ацетоацетату.

2. Синтез катехоламінів та меланінів (пігментів шкіри) починається з окиснення тирозину за участю специфічної гідроксилази до 3,4–диоксифенілаланіну (ДОФА), на рівні якого відбувається утворення катехоламінів (через декарбоксилування до дофаміну) та меланінів (через окиснення тирозиназою до дофахінону).

3. Синтез тиреоїдних гормонів проходить в клітинах щитовидної залози і полягає в утворенні йодованих тиронінів.

Рис. 6.20. Основні метаболічні перетворення фенілаланіну і тирозину: цифри вказують на ділянки блокування реакцій при фенілкетонурії (1), тирозинозі (2), альбінізмі (3) і алапктонурії (4).

Фенілкетонурія ензимопатія, спричинена генетичним дефектом синтезу фенілаланінгідроксилази. Внаслідок блокування утворення тирозину з фенілаланіну останній в збільшеній кількості надходить на шлях утворення фенілпірувату та фенілацетату, які в надмірних концентраціях накопичуються в організмі хворих. Концентрація фенілаланіну в крові хворих зростає в десятки разів, досягаючи 100-800 мг/л (норма –10-40 мг/л). Патологія проявляє себе ранніми порушеннями психічного розвитку дитини – фенілпіровиноградна олігофренія (oligophrenia phenylpyruvica).

Алкаптонурія ензимопатія, яка викликана генетично детермінованою недостатністю ферменту оксидази гомогентизинової кислоти. Характерним проявом захворювання є надмірне виділення гомогентизинової кислоти із сечею, яка при додаванні лугів набуває темного забарвлення; акумуляція гомогентизинату в тканинах суглобів призводить до розвитку артритів.

Альбінізм ензимопатія, біохімічною основою якої є спадкова недостатність ферменту тирозинази, яка каталізує реакції, необхідні для утворення чорних пігментів меланінів. Відсутність меланінів у меланоцитах шкіри проявляється недостатньою (або відсутньою) пігментацією шкіри та волосся, підвищеною чутливістю шкіри до сонячного світла, порушенням зору.

6.4.5.2. Обмін триптофану та його спадкові порушення. Триптофан належить до незамінних амінокислот для організму людини та вищих тварин у зв'язку з відсутністю ферментних систем синтезу його вуглецевого скелета. Разом з цим, триптофан є попередником у біосинтезі таких фізіологічно активних сполук, як речовина гормональної та медіаторної дії серотонін та нікотинова кислота (вітамін РР), який синтезується в тваринному організмі у формі НАД. Відомо, що нестача триптофану в харчовому раціоні прискорює розвиток захворювання, яке називається пелагрою і пов'язано з дефіцитом вітаміну РР. У цих випадках добавка триптофану в дієту покращує стан хворого і сприяє послабленню авітамінозу.

Існують два основні біохімічні шляхи перетворення триптофану (6.21):

- серотоніновий шлях, що становить в кількісному відношенні приблизно 1% загальної кількості триптофану в організмі;

- кінуреніновий шях, за яким метаболізується понад 95 % ендогенного триптофану.

Включення триптофану в серотоніновий шлях починається з гідроксилювання амінокислоти до 5-окситриптофану, який після декарбоксилування перетворюється на серотонін. В організмі людини серотонін підлягає окиснювальному дезамінуванню з утворенням оксііндолацетатної кислоти, яка виділяється з сечею. Екскреція оксііндолацетату значно збільшена при карциноїдному синдромі, коли за серотоніновим шляхом перетворюється до 60 % триптофану.

Катаболізм триптофану кінуреніновим шляхом починається з окиснення триптофану при дії гемвмісного ферменту триптофанпіролази до формілкінуреніну, який після відщеплення мурашиної кислоти перетворюється на кінуренін та 3-оксикінуренін. Подальші перетворення 3-оксикінуреніну пов'язані з дією ПАЛФ-залежного ферменту кінуренінази, яка розщеплює його до аланіну та 3-оксіантранілової кислоти. Остання після складних багатоступеневих перетворень призводить до хінолінової кислоти — попередника в синтезі нікотинаміду в формі коферменту НАД.

Рис. 6.21. Схема обміну триптофану

 

При декарбоксилуванні триптофану утворюється біологічно-активний амін-тобто триптамін. Дезамінуючись, він перетворюється в індолілоцтовий альдегід, а потім окиснюється в індолілацетатну кислоту — один із кінцевих продуктів обміну триптофану. В товстій кишці під впливом мікроорганізмів із триптофану синтезується індол і скатол, які в печінці знешкоджуються і в вигляді парних сполук виділяються з сечею.

Порушення обміну триптофану – хвороба Хартнупа викликається специфічними порушеннями обміну цієї амінокислоти. Метаболічний дефект пов'язаний із природженим порушенням всмоктування триптофану в кишечнику і реабсорбції триптофану та продуктів його обміну в нирках. Основним проявом захворювання, крім пелагроподібних пошкоджень шкіри (через великі втрати триптофану з сечею виникає нестача нікотинової кислоти), психічних розладів і атаксії, спотерігається гіпераміноацидурія.



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2017-02-17; просмотров: 312; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 44.200.191.146 (0.007 с.)