Болезни связанные с нарушением метаболизма аминокислот
Ïîíÿòèå àìèíîêèñëîò, ïóòè èõ îáìåíà è îñíîâíûå íàïðàâëåíèÿ áèîcèíòeçà è äåãðàäàöèè. Çàáîëåâàíèÿ, âûçâàííûå íàðóøåíèåì ìåòàáîëèçìà àìèíîêèñëîò. Äåçàìèíèðîâàíèå, òðàíñäåçàìèíèðîâàíèå, äåêàðáîêñèëèðîâàíèå. Îïðåäåëåíèå áèîõèìè÷åñêîé ñóùíîñòè çàáîëåâàíèé.
Ñòóäåíòû, àñïèðàíòû, ìîëîäûå ó÷åíûå, èñïîëüçóþùèå áàçó çíàíèé â ñâîåé ó÷åáå è ðàáîòå, áóäóò âàì î÷åíü áëàãîäàðíû.
Ðàçìåùåíî íà https://www.allbest.ru/
ÌÎÑÊÎÂÑÊÈÉ ÃÎÑÓÄÀÐÑÒÂÅÍÍÛÉ ÒÅÕÍÈ×ÅÑÊÈÉ ÓÍÈÂÅÐÑÈÒÅÒ
èìåíè Í.Ý. ÁÀÓÌÀÍÀ
Ôàêóëüòåò Áèîìåäèöèíñêàÿ òåõíèêà
Êàôåäðà Ìåäèêî-òåõíè÷åñêèå èíôîðìàöèîííûå òåõíîëîãèè
Ñàìîñòîÿòåëüíàÿ ðàáîòà
Çàáîëåâàíèÿ, ñâÿçàííûå ñ íàðóøåíèÿìè ìåòàáîëèçìà àìèíîêèñëîò è èõ áèîõèìè÷åñêàÿ ñóùíîñòü
Ñòóäåíò: Ïèðîæêîâà À.À. Ãðóïïà:ÁÌÒ2-32
Ðóêîâîäèòåëü: Åðøîâ Þ.À.
Ìîñêâà 2014
Ñîäåðæàíèå
Ïîíÿòèå àìèíîêèñëîòû
Ìåòàáîëèçì àìèíîêèñëîò
Îñíîâíûå íàïðàâëåíèÿ ìåòàáîëèçìà àìèíîêèñëîò
Äåçàìèíèðîâàíèå/Òðàíñäåçàìèíèðîâàíèå/Äåêàðáîêñèëèðîâàíèå
Çàáîëåâàíèÿ, ñâÿçàííûå ñ íàðóøåíèåì ìåòàáîëèçìà àìèíîêèñëîò
Çàêëþ÷åíèå
Ñïèñîê ëèòåðàòóðû
Ïîíÿòèå àìèíîêèñëîòû
àìèíîêèñëîòà ìåòàáîëèçì äåçàìèíèðîâàíèå
Àìèíoêècëîòû — âàæíåéøèå, à íåêîòîðûå èç íèõ æèçíåííî âàæíûå îðãàíè÷åñêèå ñîåäèíåíèÿ, â ìîëåêóëå êîòîðûõ îäíîâðåìåííî ñîäåðæàòñÿ êàðáîêñèëüíûå è àìèííûå ãðóïïû.
 æèâûõ îðãàíèçìàõ àìèíîêèñëîòû âûïîëíÿþò ìíîæåñòâî ôóíêöèé. Îíè ÿâëÿþòñÿ ñòpóêòópíûìè ýëåìåíòàìè ïåïòèäîâ è áåëêîâ, à òàê æå äðóãèõ ïðèðîäíûõ ñîåäèíåíèé. Äëÿ ïîñòðîåíèÿ âñåõ áåëêîâ, áóäü òî áåëêè èç ñàìûõ äðåâíèõ ëèíèé áàêòåðèé èëè èç âûñøèõ îðãàíèçìîâ, èñïîëüçóåòñÿ îäèí è òîò æå íàáîð èç 20 ðàçëè÷íûõ àìèíîêèñëîò, êîâàëåíòíî ñâÿçàííûõ äðóã ñ äðóãîì â îïðåäåëåííîé, õàðàêòåðíîé òîëüêî äëÿ äàííîãî áåëêà ïîñëåäîâàòåëüíîñòè. Ïîèñòèíå çàìå÷àòåëüíîå ñâîéñòâî êëåòîê — ýòî èõ ñïîñîáíîñòü ñîåäèíÿòü 20 àìèíîêèñëîò â ðàçëè÷íûõ êîìáèíàöèÿõ è ïîñëåäîâàòåëüíîñòÿõ, â ðåçóëüòàòå ÷åãî îáðàçóþòñÿ ïåïòèäû è áåëêè, îáëàäàþùèå ñîâåðøåííî ðàçíûìè ñâîéñòâàìè è áèîëîãè÷åñêîé àêòèâíîñòüþ. Èç îäíèõ è òåõ æå ñòðîèòåëüíûõ áëîêîâ ðàçíûå îðãàíèçìû ñïîñîáíû âûðàáàòûâàòü òàêèå ðàçíîîáðàçíûå ïðîäóêòû, êàê ôåðìåíòû, ãîðìîíû, áåëîê õðóñòàëèêà ãëàçà, ïåðüÿ, ïàóòèíà, áåëêè ìîëîêà, àíòèáèîòèêè, ÿäîâèòûå âåùåñòâà ãðèáîâ è ìíîãèå äðóãèå ñîåäèíåíèÿ, íàäåëåííûå ñïåöèôè÷åñêîé àêòèâíîñòüþ. Òàêæå íåêîòîðûå èç aìèíoêècëoò ÿâëÿþòñÿ íåéðîìåäèàòîðàìè èëè ïðåäøåñòâåííèêàìè íåéðîìåäèàòîðîâ, ìåäèàòîðîâ èëè ãîðìîíîâ.
Ìåòàáîëèçì àìèíîêèñëîò
Âàæíåéøóþ è íåçàìåíèìóþ ðîëü â æèçíè îðãàíèçìîâ èãðàåò îáìåí àìèíîêèñëîò. Íåïðîòåèíîãåííûå aìèíoêècëoòû oápaçyþòcÿ â êà÷åñòâå ïðoìeæyòî÷íûx ïðîäóêòîâ ïðè áèîcèíòeçå è äåãðàäàöèè ïðîòåèíîãåííûõ àìèíîêèñëîò èëè â öèêëå ìî÷åâèíû. Êðîìå òîãî, äëÿ æèâîòíûõ è ÷åëîâåêà àìèíîêèñëîòû — ñòðîèòåëüíûå áëîêè áåëêîâûõ ìîëåêóë — ÿâëÿþòñÿ ãëàâíûìè èñòî÷íèêàìè îðãàíè÷åñêîãî àçîòà, êîòîðûé èñïîëüçóåòñÿ, â ïåðâóþ î÷åðåäü, äëÿ ñèíòåçà ñïåöèôè÷åñêèõ îðãàíèçìó áåëêîâ è ïåïòèäîâ, à èç íèõ — àçîòñîäåðæàùèõ âåùåñòâ íåáåëêîâîé ïðèðîäû (ïóðèíîâûå è ïèðèìèäèíîâûå îñíîâàíèÿ, ïîðôèðèíû, ãîðìîíû è äð.).
Ïðè íåîáõîäèìîñòè àìèíîêèñëîòû ìîãóò ñëóæèòü èñòî÷íèêîì ýíåðãèè äëÿ îðãàíèçìà, ãëàâíûì îáðàçîì, çà ñ÷åò îêèñëåíèÿ èõ óãëåðîäíîãî ñêåëåòà.
Îñíîâíûå íàïðàâëåíèÿ ìåòàáîëèçìà àìèíîêèñëîò
Êàæóùååñÿ ïîñòîÿíñòâî õèìè÷åñêîãî ñîñòàâà æèâîãî îðãàíèçìà ïîääåðæèâàåòñÿ çà ñ÷åò ðàâíîâåñèÿ ìåæäó ïðîöåññàìè ñèíòåçà è ðàçðóøåíèÿ ñîñòàâëÿþùèõ åãî êîìïîíåíòîâ, ò.å. ðàâíîâåñèÿ ìåæäó êàòàáîëèçìîì è àíàáîëèçìîì.  ðàñòóùåì îðãàíèçìå òàêîå ðàâíîâåñèå ñìåùåíî â ñòîðîíó ñèíòåçà áåëêîâ, ò.å. àíàáîëè÷åñêàÿ ôóíêöèÿ ïðåîáëàäàåò íàä êàòàáîëè÷åñêîé.  îðãàíèçìå âçðîñëîãî ÷åëîâåêà â ðåçóëüòàòå áèîñèíòåçà åæåñóòî÷íî îáíîâëÿåòñÿ äî 400 ã áåëêà. Ïðè÷åì, ðàçíûå áåëêè îáíîâëÿþòñÿ ñ ðàçëè÷íîé ñêîðîñòüþ — îò íåñêîëüêèõ ìèíóò äî 10 è áîëåå ñóòîê, à òàêîé áåëîê, êàê êîëëàãåí, ïðàêòè÷åñêè íå îáíîâëÿåòñÿ çà âñå âðåìÿ æèçíè îðãàíèçìà.  öåëîì ïåðèîä ïîëóðàñïàäà âñåõ áåëêîâ â îðãàíèçìå ÷åëîâåêà ñîñòàâëÿåò îêîëî 80 ñóòîê. Èç íèõ íåîáðàòèìî ðàñïàäàåòñÿ ïðèìåðíî ÷åòâåðòàÿ ÷àñòü ïðîòåèíîãåííûõ àìèíîêèñëîò (îêîëî 100 ã.), êîòîðàÿ äîëæíà âîçîáíîâëÿòüñÿ çà ñ÷åò áåëêîâ ïèùè, îñòàëüíûå àìèíîêèñëîòû ÷àñòè÷íî ñèíòåçèðóþòñÿ îðãàíèçì.
Ïðè íåäîñòàòî÷íîì ïîñòóïëåíèè áåëêîâ ñ ïèùåé îðãàíèçì èñïîëüçóåò áåëêè îäíèõ òêàíåé (ïå÷åíè, ìûøö, ïëàçìû è äð.) äëÿ íàïðàâëåííîãî ñèíòåçà áåëêîâ äðóãèõ æèçíåííî âàæíûõ îðãàíîâ è òêàíåé: ñåðäå÷íîé ìûøöû è ò.ä. Áèîñèíòåç áåëêîâ îñóùåñòâëÿåòñÿ ëèøü ïðè íàëè÷èè â êà÷åñòâå èñõîäíûõ ìîíîìåðîâ âñåõ 20 ïðèðîäíûõ àìèíîêèñëîò, ïðè÷åì êàæäîé â íóæíîì êîëè÷åñòâå. Äëèòåëüíîå îòñóòñòâèå è íåäîñòàòî÷íîå ïîñòóïëåíèå äàæå îäíîé èç 20 àìèíîêèñëîò ïðèâîäèò ê íåîáðàòèìûì èçìåíåíèÿì â îðãàíèçìå.
Áåëêè è àìèíîêèñëîòû — ýòî ñàìûå ãëàâíûå àçîòñîäåðæàùèå ñîåäèíåíèÿ æèâîòíûõ îðãàíèçìîâ — íà èõ äîëþ ïðèõîäèòñÿ áîëåå 95% áèîãåííîãî àçîòà. Ñ îáìåíîì áåëêîâ è àìèíîêèñëîò íåðàçðûâíî ñâÿçàíî ïîíÿòèå àçîòèñòîãî áàëàíñà (ÀÁ), ïîä êîòîðûì ïîíèìàþò ðàçíèöó ìåæäó êîëè÷åñòâîì àçîòà, ââåäåííîãî â îðãàíèçì ñ ïèùåé (Nââåä) è êîëè÷åñòâîì àçîòà, âûâåäåííîãî èç îðãàíèçìà (Nâûâåä) â âèäå êîíå÷íûõ ïðîäóêòîâ àçîòèñòîãî îáìåíà, ïðåèìóùåñòâåííî ìî÷åâèíû:
ÀÁ = Nââåä — Nâûâåä, [ã·ñóòêè-1]
Ïðè ïîëîæèòåëüíîì àçîòèñòîì áàëàíñå áèîñèíòåç áåëêîâ ïðåîáëàäàåò íàä ïðîöåññàìè èõ ðàñïàäà, ò.å. èç îðãàíèçìà âûâîäèòñÿ ìåíüøå àçîòà, ÷åì ïîñòóïàåò. Ïîëîæèòåëüíûé àçîòèñòûé áàëàíñ íàáëþäàåòñÿ â ïåðèîä ðîñòà îðãàíèçìà, à òàêæå ïðè âûçäîðîâëåíèè ïîñëå èñòîùàþùèõ çàáîëåâàíèé. Ïðè îòðèöàòåëüíîì àçîòèñòîì áàëàíñå ðàñïàä áåëêîâ ïðåîáëàäàåò íàä èõ ñèíòåçîì, è àçîòà èç îðãàíèçìà âûâîäèòñÿ áîëüøå, íåæåëè ïîñòóïàåò. Òàêîå ñîñòîÿíèå âîçìîæíî ïðè ñòàðåíèè îðãàíèçìà, ãîëîäàíèè è ðàçëè÷íûõ èñòîùàþùèõ çàáîëåâàíèÿõ.  íîðìå ó ïðàêòè÷åñêè çäîðîâîãî âçðîñëîãî ÷åëîâåêà íàáëþäàåòñÿ àçîòèñòîå ðàâíîâåñèå, ò.å. êîëè÷åñòâî àçîòà, ââåäåííîãî â îðãàíèçì, ðàâíî êîëè÷åñòâó âûäåëåííîãî. Íîðìû áåëêà â ïèòàíèè ïðè äîñòèæåíèè àçîòèñòîãî ðàâíîâåñèÿ ñîñòàâëÿþò â ñðåäíåì 100-120 ã·ñóòêè-1.
Âñàñûâàíèå ñâîáîäíûõ àìèíîêèñëîò, îáðàçîâàâøèõñÿ â ðåçóëüòàòå ãèäðîëèçà áåëêîâ, ïðîèñõîäèò, â îñíîâíîì, â òîíêîì ðàçäåëå êèøå÷íèêà. Äàííûé ïðîöåññ ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé àêòèâíûé òðàíñïîðò ìîëåêóë àìèíîêèñëîò, òðåáóþùèé ýíåðãèè è çàâèñÿùèé îò êîíöåíòðàöèè èîíîâ Na+. Îáíàðóæåíî áîëåå ïÿòè ñïåöèôè÷åñêèõ òðàíñïîðòíûõ ñèñòåì, êàæäàÿ èç êîòîðûõ ïåðåíîñèò íàèáîëåå áëèçêèå ïî õèìè÷åñêîìó ñòðîåíèþ àìèíîêèñëîòû. Ðàçíûå àìèíîêèñëîòû ìîãóò êîíêóðèðîâàòü äðóã ñ äðóãîì çà ó÷àñòêè ñâÿçûâàíèÿ íà âñòðîåííûõ â ìåìáðàíó òðàíñïîðòíûõ áåëêàõ (ñì. ãëàâó 15 íàñòîÿùåãî Ðàçäåëà). Òàêèì îáðàçîì, âñîñàâøèåñÿ àìèíîêèñëîòû â êèøå÷íèêå ïîïàäàþò ÷åðåç ïîðòàëüíóþ ñèñòåìó â ïå÷åíü, à çàòåì ïîñòóïàþò â êðîâü.
Äàëüíåéøèé êàòàáîëèçì àìèíîêèñëîò äî êîíå÷íûõ ïðîäóêòîâ ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ñîâîêóïíîñòü ðåàêöèé äåçàìèíèðîâàíèÿ, òðàíñàìèíèðîâàíèÿ è äåêàðáîêñèëèðîâàíèÿ. Ïðè ýòîì êàæäîé èíäèâèäóàëüíîé àìèíîêèñëîòå ñîîòâåòñòâóåò ñâîé ñïåöèôè÷åñêèé ìåòàáîëè÷åñêèé ïóòü.
Äåçàìèíèðîâàíèå/Òðàíñäåçàìèíèðîâàíèå/Äåêàðáîêñèëèðîâàíèå
Äåçàìèíèðîâàíèå — ýòî îòùåïëåíèå àìèíîãðóïï îò àìèíîêèñëîò ñ îáðàçîâàíèåì àììèàêà. Èìåííî ñ ðåàêöèé äåçàìèíèðîâàíèÿ ÷àùå âñåãî íà÷èíàåòñÿ êàòàáîëèçì àìèíîêèñëîò.  æèâûõ îðãàíèçìàõ âîçìîæíî ÷åòûðå òèïà äåçàìèíèðîâàíèÿ àìèíîêèñëîò.
Îáùèì ïðîäóêòîì âñåõ ÷åòûðåõ òèïîâ äåçàìèíèðîâàíèÿ ÿâëÿåòñÿ àììèàê — äîâîëüíî òîêñè÷íîå äëÿ êëåòîê è òêàíåé ñîåäèíåíèå, ïîýòîìó îí ïîäâåðãàåòñÿ îáåçâðåæèâàíèþ â îðãàíèçìå (ñì. äàëåå).  ðåçóëüòàòå äåçàìèíèðîâàíèÿ çà ñ÷åò «ïîòåðÿííûõ» â ôîðìå àììèàêà àìèíîãðóïï óìåíüøàåòñÿ ñóììàðíîå êîëè÷åñòâî àìèíîêèñëîò. Äëÿ áîëüøèíñòâà æèâûõ îðãàíèçìîâ, â òîì ÷èñëå è ÷åëîâåêà, õàðàêòåðíî îêèñëèòåëüíîå äåçàìèíèðîâàíèå àìèíîêèñëîò, â òî âðåìÿ êàê äðóãèå òèïû äåçàìèíèðîâàíèÿ âñòðå÷àþòñÿ òîëüêî ó íåêîòîðûõ ìèêðîîðãàíèçìîâ.
Îêèñëèòåëüíîå äåçàìèíèðîâàíèå L-àìèíîêèñëîò îñóùåñòâëÿåòñÿ îêñèäàçàìè, ïðèñóòñòâóþùèìè â ïå÷åíè è ïî÷êàõ. Ðàñïðîñòðàíåííûì êîôåðìåíòîì îêñèäàçû L-àìèíîêèñëîò ÿâëÿåòñÿ ÔÌÍ, âûïîëíÿþùèé ðîëü ïåðåíîñ÷èêà âîäîðîäà ñ àìèíîêèñëîòû íà êèñëîðîä. Ñóììàðíàÿ ðåàêöèÿ îêèñëèòåëüíîãî äåçàìèíèðîâàíèÿ âûãëÿäèò ñëåäóþùèì îáðàçîì:
R-CH(NH2)-COOH + ÔÌÍ + H2O >
> R-CO-COOH + ÔÌÍÍ2 + NH3 + Í2Î2
 õîäå ðåàêöèè îáðàçóåòñÿ ïðîìåæóòî÷íîå ñîåäèíåíèå — èìèíîêèñëîòà, êîòîðàÿ çàòåì ãèäðàòèðóåòñÿ ñ îáðàçîâàíèåì êåòîêèñëîòû. Êðîìå êåòîêèñëîòû è àììèàêà — êàê îñíîâíûõ ïðîäóêòîâ äåçàìèíèðîâàíèÿ, â äàííîé ðåàêöèè îáðàçóåòñÿ åùå è ïåðîêñèä âîäîðîäà, êîòîðûé çàòåì ðàçëàãàåòñÿ íà âîäó è êèñëîðîä ïðè ó÷àñòèè êàòàëàçû:
Í2Î2 > Í2Î + ½Î2
Îêèñëèòåëüíîå äåçàìèíèðîâàíèå, êàê ñàìîñòîÿòåëüíûé ïðîöåññ, èãðàåò íåçíà÷èòåëüíóþ ðîëü â ïðåâðàùåíèè àìèíîãðóïï àìèíîêèñëîò; ñ áîëüøîé ñêîðîñòüþ äåçàìèíèðóåòñÿ òîëüêî ãëóòàìèíîâàÿ êèñëîòà. Äàííóþ ðåàêöèþ êàòàëèçèðóåò ôåðìåíò ãëóòàìàòäåãèäðîãåíàçà, êîôåðìåíòîì êîòîðîé âûñòóïàåò NAD èëè NADH. Àêòèâíîñòü ãëóòàìàòäåãèäðîãåíàçû ðåãóëèðóåòñÿ àëëîñòåðè÷åñêèìè ìîäèôèêàòîðàìè, â ðîëè èíãèáèòîðîâ âûñòóïàþò ÃÒÔ è ÀÒÔ, à â ðîëè àêòèâàòîðîâ — ÃÄÔ è ÀÄÔ. Îêèñëèòåëüíîå äåçàìèíèðîâàíèå ãëóòàìèíîâîé êèñëîòû ìîæíî ïðåäñòàâèòü ñëåäóþùåé ñõåìîé:
ÍÎÎÑ-CH2-CH2-CH(NH2)-COOH + NAD >
> ÍÎÎÑ-CH2-CÍ2-ÑÎ-ÑOOH + NH3 + (NADH + Í+)
Äàííàÿ ðåàêöèÿ îáðàòèìà, íî â óñëîâèÿõ æèâîé êëåòêè ðàâíîâåñèå ðåàêöèè ñìåùåíî â ñòîðîíó îáðàçîâàíèÿ àììèàêà. Äðóãèå, íå îêèñëèòåëüíûå òèïû äåçàìèíèðîâàíèÿ õàðàêòåðíû äëÿ cåðèíà, öèñòåèíà, òðåîíèíà è ãèñòèäèíà. Îñòàëüíûå àìèíîêèñëîòû ïîäâåðãàþòñÿ òðàíñäåçàìèíèðîâàíèþ.
Òðàíñäåçàìèíèðîâàíèå — ýòî îñíîâíîé ïóòü êàòàáîëè÷åñêîãî ðàñïàäà àìèíîêèñëîò. Ïî íàçâàíèþ ïðîöåññà íåòðóäíî äîãàäàòüñÿ, ÷òî îí ïðîòåêàåò â äâà ýòàïà. Ïåðâûé — òðàíñàìèíèðîâàíèå, à âòîðîé — ñîáñòâåííî îêèñëèòåëüíîå äåçàìèíèðîâàíèå àìèíîêèñëîòû. Òðàíñàìèíèðîâàíèå êàòàëèçèðóåòñÿ ôåðìåíòàìè àìèíîòðàíñôåðàçàìè, íàçûâàåìûìè òàêæå ïðîñòî òðàíñàìèíàçàìè.  êà÷åñòâå êîôåðìåíòà àìèíîòðàíñôåðàçû âûñòóïàåò ïèðèäîêñàëüôîñôàò (âèòàìèí Â6). Ñóòü òðàíñàìèíèðîâàíèÿ ñîñòîèò â ïåðåíîñå àìèíîãðóïïû ñ á-aìèíîêèñëîòû íà á-êåòîêèñëîòó. Òàêèì îáðàçîì, ðåàêöèÿ òðàíñàìèíèðîâàíèÿ ÿâëÿåòñÿ ìåæìîëåêóëÿðíûì îêèñëèòåëüíî-âîññòàíîâèòåëüíûì ïðîöåññîì, â êîòîðîì ó÷àñòâóþò àòîìû óãëåðîäà íå òîëüêî âçàèìîäåéñòâóþùèõ àìèíîêèñëîò, íî è ïèðèäîêñàëüôîñôàòà.
Äåêàðáîêñèëèðîâàíèå — ýòî ïðîöåññ îòùåïëåíèÿ êàðáîêñèëüíîé ãðóïïû îò àìèíîêèñëîòû â ôîðìå ÑÎ2. Äåêàðáîêñèëèðîâàíèþ â óñëîâèÿõ æèâîãî îðãàíèçìà ìîãóò ïîäâåðãàòüñÿ íåêîòîðûå àìèíîêèñëîòû è èõ ïðîèçâîäíûå. Äåêàðáîêñèëèðîâàíèå êàòàëèçèðóåòñÿ ñïåöèàëüíûìè ôåðìåíòàìè — äåêàðáîêñèëàçàìè, êîôåðìåíòîì êîòîðûõ (çà èñêëþ÷åíèåì ãèñòèäèíäåêàðáîêñèëàçû) ñëóæèò ïèðèäîêñàëüôîñôàò. Ïðîäóêòàìè äåêàðáîêñèëèðîâàíèÿ ÿâëÿþòñÿ àìèíû, îáëàäàþùèå áèîëîãè÷åñêîé àêòèâíîñòüþ — áèîãåííûå àìèíû. Ê ýòîé ãðóïïå ñîåäèíåíèé ïðèíàäëåæàò áîëüøèíñòâî íåéðîìåäèàòîðîâ è ðåãóëÿòîðíûõ ôàêòîðîâ ìåñòíîãî äåéñòâèÿ (òêàíåâûå ìåäèàòîðû, ðåãóëèðóþùèå îáìåí âåùåñòâ). Ðåàêöèþ äåêàðáîêñèëèðîâàíèÿ ïðîèçâîëüíîé àìèíîêèñëîòû ìîæíî ïðåäñòàâèòü â ñëåäóþùåì âèäå:
ÄåêàðáîêñèëàçàÁèîãåííûé àìèí
Îáðàçîâàíèå áèîëîãè÷åñêè àêòèâíûõ àìèíîâ
ÃÀÌÊ — ìåäèàòîð íåðâíîé ñèñòåìû (ãàììà-àìèíîìàñëÿíàÿ êèñëîòà).
Ãëóòàìàò
Ãèñòàìèí — ìåäèàòîð âîñïàëåíèÿ, àëëåðãè÷åñêèõ ðåàêöèé.
ÃèñòèäèíÃèñòàìèí
Òàáë. Ïðåäøåñòâåííèêè, õèìè÷åñêîå ñòðîåíèå, áèîëîãè÷åñêàÿ ðîëü áèîãåííûõ àìèíîâ
Çàáîëåâàíèÿ, ñâÿçàííûå ñ íàðóøåíèÿìè îáìåíà àìèíîêèñëîò
Îáìåí âåùåñòâ â îðãàíèçìå — î÷åíü âàæíûé ïðîöåññ. Ëþáîå îòêëîíåíèå îò íîðìû ìîæåò ïðèâåñòè ê óõóäøåíèþ ñîñòîÿíèÿ çäîðîâüÿ ÷åëîâåêà. Ðàçëè÷àþò íàñëåäñòâåííûå è ïðèîáðåòåííûå íàðóøåíèÿ îáìåíà àìèíîêèñëîò. Íàèáîëüøàÿ ñêîðîñòü îáìåíà àìèíîêèñëîò íàáëþäàåòñÿ â íåðâíîé òêàíè. Ïî ýòîé ïðè÷èíå â ïñèõîíåâðîëîãè÷åñêîé ïðàêòèêå ðàçëè÷íûå íàñëåäñòâåííûå àìèíîàöèäîïàòèè ñ÷èòàþòñÿ îäíîé èç ïðè÷èí ñëàáîóìèÿ.
Íàðóøåíèå îáìåíà òèðîçèíà.
Òèðîçèí, ïîìèìî ó÷àñòè â ñèíòåçå áåëêîâ, ÿâëÿåòñÿ ïðåäøåñòâåíèèêîì ãîðìîíîâ íàäïî÷å÷íèêîâ àäðåíàëèíà, íîðàäðåíàëèíà, ìåäèàòîðà äîôàìèíà, ãîðìîíîâ ùèòîâèäíîé æåëåçû òèðîêñèíû òðèéîäòèðîíèíà, ïèãìåíòîâ. Íàðóøåíèå îáìåíà òèðîçèíà ìíîãî÷èñëåííû è íàçûâàþòñÿ òèðîçèíåìèè.
Òèðîçèíåìèÿ I òèïà.
Ýòèîëîãèÿ.
Áîëåçíü âîçíèêàåò ïðè íåäîñòàòî÷íîñòè ôóìàðèëàöåòîàöåòàò-ãèäðîëàçû. Ïðè ýòîì íàêàïëèâàåòñÿ ôóìàðèëàöåòîàöåòàò è åãî ìåòàáîëèòû, ïîðàæàþùèå ïå÷åíü è ïî÷êè.
Ôóìàðèëàöåòî-ãèäðîëàçà
Êëèíè÷åñêàÿ êàðòèíà.
Îñòðàÿ ôîðìà ñîñòàâëÿåò áîëüøèíñòâî ñëó÷àåâ çàáîëåâàíèÿ ñ íà÷àëîì â âîçðàñòå 2-7 ìåñ. è ñìåðòüþ 90% áîëüíûõ â âîçðàñòå 1-2 ãîäà èç-çà íåäîñòàòî÷íîñòè ïå÷åíè.
Ïðè õðîíè÷åñêîé ôîðìå áîëåçíü ðàçâèâàåòñÿ ïîçäíåå, ìåäëåííåå ïðîãðåññèðóåò. Ïðîäîëæèòåëüíîñòü æèçíè îêîëî 10 ëåò.
Îñíîâû ëå÷åíèÿ.
Ëå÷åíèå ìàëîýôôåêòèâíî. Èñïîëüçóåòñÿ äèåòà ñî ñíèæåíèåì êîëè÷åñòâà áåëêà, ôåíèëàëàíèíà è òèðîçèíà, èíúåêöèè ãëóòàòèîíà. Íåîáõîäèìà òðàíñïëàíòàöèè ïå÷åíè.
Òèðîçèíåìèÿ 2 òèïà.
Ãîðàçäî áîëåå ðåäêîå çàáîëåâàíèå.
Ýòèîëîãèÿ.
Áîëåçíü âîçíèêàåò ïðè íåäîñòàòî÷íîñòè òèðîçèí-àìèíîòðàíñôåðàçû.
Êëèíè÷åñêàÿ êàðòèíà.
Çàäåðæêà óìñòâåííîãî è ôèçè÷åñêîãî ðàçâèòèÿ, ìèêðîöåôàëèÿ, êàòàðàêòû è êåðàòîç ðîãîâèöû (ïñåâäîãåðïåòè÷åñêèé êåðàòèò), ãèïåðêåðàòîç êîæè, ÷ëåíîâðåäèòåëüñòâî, íàðóøåíèå òîíêîé êîîðäèíàöèè äâèæåíèé.
Ýôôåêòèâíà äèåòà ñ íèçêèì ñîäåðæàíèåì òèðîçèíà, ïðè ýòîì ïîðàæåíèÿ êîæè è ðîãîâèöû áûñòðî èñ÷åçàþò.
Òèðîçèíåìèÿ íîâîðîæäåííûõ.
Ýòèîëîãèÿ.
Òèðîçèíåìèÿ íîâîðîæäåííûõ (òèï 3) — ðåçóëüòàò íåäîñòàòî÷íîñòè ãèäðîêñèôåíèëïèðóâàò-ãèäðîêñèëàçû. ×àùå íàáëþäàåòñÿ ó íåäîíîøåííûõ äåòåé.
Êëèíè÷åñêàÿ êàðòèíà.
Ñíèæåííàÿ àêòèâíîñòü è ëåòàðãèÿ. Àíîìàëèÿ ñ÷èòàåòñÿ áåçâðåäíîé. Äåôèöèò àñêîðáèíîâîé êèñëîòû óñèëèâàåò êëèíè÷åñêóþ êàðòèíó.
Îñíîâû ëå÷åíèÿ.
Äèåòà ñî ñíèæåíèåì êîëè÷åñòâà áåëêà, ôåíèëàëàíèíà, òèðîçèíà è âûñîêèå äîçû àñêîðáèíîâîé êèñëîòû.
Àëêàïòîíóðèÿ.
Ýòèîëîãèÿ.
Ãåíåòè÷åñêàÿ àóòîñîìíî-ðåöåññèâíàÿ ýíçèìîïàòèÿ.  îñíîâå çàáîëåâàíèÿ ëåæèò ñíèæåíèå àêòèâíîñòè ïå÷åíî÷íîãî ôåðìåíòà ãîìîãåíòèçàò-îêñèäàçû, â ðåçóëüòàòå â îðãàíèçìå íàêàïëèâàåòñÿ ãîìîãåíòèçèíîâàÿ êèñëîòà.
Êëèíè÷åñêàÿ êàðòèíà.
Òàê ãîìîãåíòèçàò íà âîçäóõå ïîëèìåðèçóåòñÿ â ìåëàíèíîïîäîáíîå ñîåäèíåíèå, òî íàèáîëåå ÷àñòûì è ïîñòîÿííûì ñèìïòîìîì ÿâëÿåòñÿ òåìíàÿ ìî÷à, íà ïåëåíêå è íàæíåì áåëüå îñòàþòñÿ òåìíî-êîðè÷íåâûå ïÿòíà. Äðóãèì îáðàçîì â äåòñêîì âîçðàñòå áîëåçíü íå ïðîÿâëÿåòñÿ.
Ñ âîçðàñòîì ãîìîãåíòèçèíîâàÿ ê-òà íàêàïëèâàåòñÿ â ñîåäèíèòåëüíî-òêàííûõ îáðàçîâàíèÿõ, ñêëåðàõ è êîæå, âûçûâàåò øèôåðíî-ãëóáîêèé îòòåíîê óøíîãî è íîñîâîãî õðÿùåé, îêðàøèâàíèå ó÷àñòêîâ îäåæäû, ïîòåþùèìè ó÷àñòêàìè òåëà (ïîäìûøêè).
Îäíîâðåìåííî ãîìîãåíòèçèíîâàÿ ê-òà èíãèáèðóåò ëèçèëãèäðîêñèëàçó, ïðåïÿòñòâóÿ ñèíòåçó êîëëàãåíà, ÷òî äåëàåò õðóïêèìè õðÿùåâûå îáðàçîâàíèÿ. Ê ïîæèëîìó âîçðàñòó íàñòóïàåò äåãåíåðàòèâíûé àðòðîç ïîçâîíî÷íèêà è êðóïíûõ ñóñòàâîâ, ìåæïîçâîíêîâûå ïðîñòðàíñòâà ñóæåíû.
Îñíîâû ëå÷åíèÿ.
Õîòÿ ýôôåêòèâíûå ñïîñîáû íåèçâåñòíû, ïî àíàëîãèè ñ äðóãèìè àìèíîêèñëîòíûìè íàðóøåíèÿìè ðåêîìåíäóåòñÿ ñ ðàííåãî âîçðàñòà îãðàíè÷èòü ïîòðåáëåíèå ôåíèëàëàíèíà è òèðîçèíà, ÷òî äîëæíî ïðåïÿòñòâîâàòü ðàçâèòèþ îõðîíîçà è ñóñòàâíûõ íàðóøåíèé. Íàçíà÷àþò áîëüøèå äîçû àñêîðáèíîâîé ê-òû äëÿ çàùèòû àêòèâíîñòè ëèçèëîêñèäàçû.
Àëüáèíèçì.
Ýòèîëîãèÿ. Çàáîëåâàíèå îáóñëîâëåíî ïîëíûì èëè ÷àñòè÷íûì äåôåêòîì ñèíòåçà ôåðìåíòà òèðîçèíàçû (÷àñòîòà 1:20000), íåîáõîäèìîé äëÿ ñèíòåçà äèîêñèôåíèëàëàíèíà â ïèãìåíòíûõ êëåòêàõ.
Êëèíè÷åñêàÿ êàðòèíà. Ïðè ïîëíîì îòñóòñòâèè ôåðìåíòà-òîòàëüíàÿ äåëèãìåíòàöèÿ êîæè, âîëîñ, ãëàç, ïðè÷åì îêðàñêà îäèíàêîâà äëÿ âñåõ ðàñîâûõ ãðóïï è íå ìåíÿåòñÿ ñ âîçðàñòîì. Êîæà íå çàãîðàåò, ñîâåðøåííî îòñóòñòâóþò íåâóñû, ïèãìåíòíûå ïÿòíà, ðàçâèâàþòñÿ ôîòîäåðìàòèòû. Ñèëüíî âûðàæåíû íèñòàãì, ñâåòîáîÿçíü, äíåâíàÿ ñëåïîòà, êðàñíûé çðà÷êîâûé ðåôëåêñ. Ïðè ÷àñòè÷íîé íåäîñòàòî÷íîñòè îòìå÷àþòñÿ ñâåòëî-æåëòûå âîëîñû, ñëàáîïèãìåíòèðîâàííûå ðîäèíêè, î÷åíü ñâåòëàÿ êîæà.
Îñíîâû ëå÷åíèÿ. Ðåêîìåíäóåòñÿ èñïîëüçîâàòü ðàçëè÷íûå ñðåäñòâà äëÿ çàùèòû îò óëüòðàôèîëåòîâûõ ëó÷åé.
Ïàðêèíñîíèçì.
Ýòèîëîãèÿ. Ïðè÷èííîé ïàðêèíñîíèçìà (÷àñòîòà ïîñëå 60 ëåò 1:200) ÿâëÿåòñÿ íèçêàÿ àêòèâíîñòü òèðîçèí-ãèäðîêñèëàçû èëè ÄÎÔÀ-äåêàáîêñèëàçû â íåðâíîé òêàíè, ïðè ýòîì ðàçâèâàåòñÿ äåôèöèò íåéðîìåäèàòîðà äîôàìèíà è íàêîïëåíèå òèðàìèíà.
Êëèíè÷åñêàÿ êàðòèíà.
Íàèáîëåå ðàñïðîñòðàíåííûìè ñèìïòîìàìè ÿâëÿþòñÿ ðèãèäíîñòü ìûøö, ñêîâàííîñòü äâèæåíèé, òðåìîð è ñàìîïðîèçâîëüíûå äâèæåíèÿ.
Îñíîâû ëå÷åíèÿ.
Òðåáóåòñÿ ñèñòåìàòè÷åñêîå ââåäåíèå ëåêàðñòâåííûõ àíàëîãîâ äîôàìèíà è ïðèìåíåíèå èíãèáèòîðîâ ìîíîàìèíîêñèäàçû.
Ôóìàðàò Àöåòîàöåòàò
Ôóìàðàò àöåòîàöåòàò
Ôåíèëêåòîíóðèÿ
Ýòèîëîãèÿ. Äåôèöèò ôåíèëàëàíèíãèäðîêñèëàçû. Ôåíèëàëàíèí ïðåâðàùàåòñÿ â ôåíèëïèðóâàò.
Êëèíè÷åñêàÿ êàðòèíà.
§ Íàðóøåíèå ìèåëèíèðîâàíèÿ íåðâîâ
§ Ìàñà ìîçêó íèæå íîðìû.
§ Óìñòâåííîå è ôèçè÷åñêîå îòñòàâàíèå.
Äèàãíîñòè÷åñêèå êðèòåðèè:
§ óðîâåíü ôåíèëàëàíèíà â êðîâè.
§ FeCl3 òåñò.
§ ïðîáû ÄÍÊ (ïðåíàòàëüíî).
Çàêëþ÷åíèå
Çíà÷åíèå àìèíîêèñëîò äëÿ îðãàíèçìà â ïåðâóþ î÷åðåäü îïðåäåëÿåòñÿ òåì, ÷òî îíè èñïîëüçóþòñÿ äëÿ ñèíòåçà áåëêîâ, ìåòàáîëèçì êîòîðûõ çàíèìàåò îñîáîå ìåñòî â ïðîöåññàõ îáìåíà âåùåñòâ ìåæäó îðãàíèçìîì è âíåøíåé ñðåäîé. Âàæíóþ ðîëü â êîîðäèíàöèè ðàáîòû âñåõ ñèñòåì êëåòîê èãðàþò áåëêîâûå ãîðìîíû. Îáìåí áåëêîâ è àìèíîêèñëîò èãðàåò âàæíåéøóþ è íåçàìåíèìóþ ðîëü â æèçíè îðãàíèçìîâ.
Ñïèñîê ëèòåðàòóðû
1. Åðøîâ ÞÀ, Çàéöåâà ÍÈ. Îñíîâû áèîõèìèÿ äëÿ èæåíåðîâ. ÌÃÒÓ 2010
2. Åðøîâ ÞÀ..ñîàâò. Îáùàÿ õèìèÿ. Ì. 2011.
3. Áåëîóñîâà Å.Ä., Íèêàíîðîâà Ì.Þ., Íèêîëàåâà Å.À. Íàñëåäñòâåííûå áîëåçíè îáìåíà âåùåñòâ, ïðîÿâëÿþùèåñÿ â ïåðèîäå íîâîðîæäåííîñòè// Ðîññèéñêèé âåñòíèê ïåðèíàòîëîãèè è ïåäèàòðèè, N6-2000, ñ.12-19
4. Ëåíèíäæåð À. Îñíîâû áèîõèìèè. Ì. Ìèð. 1985. 1055 ñ.
5. Blau N, Duran M, Blascovich ME, Gibson KM (eds) Physician`s Guide to the Laboratory Diagnosis of Metabolic Diseases (second edition). New York: Springer, 1996
6. Íèêîëàåâ À. ß., Áèîëîãè÷åñêàÿ õèìèÿ, Ì. «Ìåäèöèíñêîå èíôîðìàöèîííîå àãåíòñòâî», 2004 ã.
7. Ôëîðåíòüåâ Â. Ë., Áèîõèìèÿ. — Ì., 2004. — 464 ñ.
8. Áåðåçîâ Ò.Ò., Êîðîâêèí Á.Ô., Áèîëîãè÷åñêàÿ õèìèÿ. Ì, Ìåäèöèíà,1998
9. Åðøîâ Þ.À. è äð. Îáùàÿ õèìèÿ. 8-å èçä. Ì. ÂØ. 2009. 560 ñ.
10. Åðøîâ Þ.À. è äð. Êèíåòèêà è òåðìîäèíàìèêà áèîõèìè÷åñêèõ è ôèçèîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ. Ì. Ìåäèöèíà. 1990. 208 ñ.
11. Êîëüìàí ß., Ðåì Ê.-Ã. Íàãëÿäíàÿ áèîõèìèÿ. Ì., Ìèð, 2004. 269 ñ.
12. https://biomed.science.ulster.ac.uk/bmsri/-Metabolomics-and-Proteomics-Unit-.html
13. https://biokhimija.ru/lekcii-po-biohimii/21-matrichnye-biosintezy.html
14. Áèîõèìèÿ: Ó÷åá. äëÿ âóçîâ, Ïîä ðåä. Å.Ñ. Ñåâåðèíà., 2003. 779 ñ. ISBN 5-9231-0254-4
15. Âåëüòèùåâ Þ. Å., Êàçàíöåâà Ë. Ç., Ñåìÿ÷êèíà À. Í. Íàñëåäñòâåííûå áîëåçíè îáìåíà âåùåñòâ.  êí Íàñëåäñòâåííàÿ ïàòîëîãèÿ ÷åëîâåêà Ï/ðåä. Âåëüòèùåâ Þ. Å., Áî÷êîâ Í. Ï. Ì. 1992, ò. 1, ñ. 41-101.
16. Ìóñèë ß., Íîâèêîâà Î., Êóíö Ê. Ñîâðåìåííàÿ áèîõèìèÿ â ñõåìàõ: Ïåð. ñ àíãë.- 2-å èçä., èñïðàâë.-Ì.: Ìèð, 1984.-216 ñ., èë.
Ðàçìåùåíî íà Allbest.ru
…
Источник
Нарушение трансаминирования и окислительного дезаминирования.Процессы трансаминирования и дезаминирования имеют универсальное значение для всех живых организмов и всех аминокислот: трансаминирование приводит к образованию аминокислот, дезаминирование — к их разрушению.
Сущность реакции трансаминирования заключается в обратимом переносе аминогруппы от аминокислоты на а-кетокислоту без промежуточного образования свободного аммиака. Реакция катализируется специфическими ферментами: аминотрансферазами или трансаминазами, кофакторами которых являются фосфорилированные формы пиридоксина (пиридоксальфосфат и пиридок-саминофосфат).
Нарушения реакции трансаминирования могут возникать по нескольким причинам: это прежде всего недостаточность пиридоксина (беременность, подавление сульфаниламидными препаратами кишечной флоры, частично синтезирующей витамин, торможение синтеза пиридоксальфосфата во время лечения фтивазидом). Снижение активности трансаминаз происходит также при ограничении синтеза белков (голодание, тяжелые заболевания печени). Если в отдельных органах возникает некроз (инфаркт миокарда или легких, панкреатит, гепатит и др.), то вследствие разрушения клеток тканевые трансаминазы поступают в кровь и повышение их активности в крови при данной патологии является одним из диагностических тестов. В изменении скорости трансаминирования существенная роль принадлежит нарушению соотношения между субстратами реакции, а также гормонам, особенно гликокортикоидам и гормону щитовидной железы, оказывающим стимулирующее влияние на этот процесс.
Угнетение окислительного дезаминирования, приводящее к накоплению неиспользованных аминокислот, может вызвать повышение концентрации аминокислот в крови — гипераминоацидемию. Следствием этого является усиленная экскреция аминокислот почками (аминоацидурия) и изменение соотношения отдельных аминокислот в крови, создающие неблагоприятные условия для синтеза белковых структур. Нарушение дезаминирования возникает при недостатке компонентов, прямо или косвенно участвующих в этой реакции (недостаток пиридоксина, рибофлавина, никотиновой кислоты; гипоксия; белковая недостаточность при голодании).
Нарушения декарбоксилирования.Являясь очень важным, хотя и не универсальным, направлением белкового обмена, декарбоксилирование протекает с образованием CO2 и биогенных аминов. Декарбоксилированию подвергаются только некоторые аминокислоты: гистидин — с образованием гистамина, тирозин — тирамина, 1-глутаминовая кислота — γ-аминомасляной кислоты, 5-гидрокситриптофан — серотонина, производные тирозина (3,4-диоксифенилаланин) и цистина (1-цистеиновая кислота) — соответственно 3,4-диоксифенилэтиламина (дофамин) и таурина.
Биогенные амины, как известно, обладают специфической биологической активностью и увеличение их количества может вызвать ряд патологических явлений в организме. Причиной такого увеличения может быть не только усиление декарбоксилирования соответствующих аминокислот, но и угнетение окисления аминов и нарушение их связывания белками. Так, например, при гипоксических состояниях, ишемии и деструкции тканей (травмы, облучение и др.) ослабляются окислительные процессы, что способствует усилению декарбоксилирования. Появление большого количества биогенных аминов в тканях (особенно гистамина и серотонина) может вызвать значительное нарушение местного кровообращения, повышение проницаемости сосудов и повреждение нервного аппарата.
Наследственные нарушения обмена некоторых аминокислот.Прохождение аминокислот через определенные метаболические пути детерминируется наличием и активностью соответствующих ферментов. Наследственное нарушение синтеза ферментов приводит к тому, что соответствующая аминокислота не включается в метаболизм, а накапливается в организме и появляется в биологических средах: моче, кале, поте, цереброспинальной жидкости. Клиническая картина такого заболевания определяется, во-первых, появлением слишком большого количества вещества, которое должно было метаболизироваться при участии заблокированного фермента, а во-вторых, дефицитом вещества, которое должно было образоваться.
Таких генетически обусловленных нарушений обмена аминокислот известно довольно много; все они наследуются рецессивно. Некоторые из них представлены в табл. 4.
| Таблица 4 Наследственные нарушения аминокислот, связанные с отсутствием или низкой активностью ферментов | ||
| Аминокислота | Фермент | Клиническое проявление |
| Фенилаланин | Фенилаланингидроксилаза | Фенилкетонурия Фенилпировиноградная олигофрения |
| Тирозин | Оксидаза n-гидроксифенилпировиноградной кислоты | Алкаптонурия |
| Оксидаза гомогентизиновой кислоты | Тирозиноз | |
| Тирозиназа | Альбинизм | |
| Аргинин | Ксантиноксидаза | Ксантинурия |
| Аргининсукциназа | Аргининсукцинатурия |
Нарушения обмена фенилаланина. Фенилаланин в норме необратимо окисляется в тирозин. Если же в печени нарушается синтез необходимого для этого фермента фенилаланингидроксилазы (схема 14, блок а), то окисление фенилаланина идет по пути образования фенилпировиноградной и фенилмолочной кислот — развивается фенилкетонурия. Однако этот путь обладает малой пропускной способностью и поэтому фенилаланин накапливается в большом количестве в крови, тканях и цереброспинальной жидкости, что в первые же месяцы жизни ведет к тяжелому поражению центральной нервной системы и неизлечимому слабоумию. Из-за недостаточного синтеза тирозина снижается образование меланина, что обусловливает посветление кожи и волос. Кроме того, при увеличенной выработке фенилпировиноградной кислоты тормозится активность фермента (дофамингидроксилазы), необходимого для образования катехоламинов (адреналина, норадреналина). Поэтому тяжесть наследственного заболевания определяется комплексом всех этих нарушений.
Установить болезнь можно с помощью следующей пробы: при добавлении к свежей моче нескольких капель 5% раствора трихлоруксусного железа появляется оливково-зеленая окраска. Больные погибают в детстве, если не проводится специальное лечение, которое заключается в постоянном, но осторожном (контроль за аминокислотным составом крови) ограничении поступления фенилаланина с пищей.
Нарушения обмена тирозина. Обмен тирозина осуществляется несколькими путями. При недостаточном превращении образовавшейся из тирозина парагидроксифенилпировиноградной кислоты в гомогентизиновую (см. рис. 14.9, блок 6) первая, а также тирозин выделяются с мочой. Это нарушение носит название тирозиноза. Если же задержка окисления тирозина происходит в момент превращения гомогентизиновой кислоты в малеилацетоуксусную (см. рис. 14.9, блок в), развивается алкаптонурия. Фермент, окисляющий гомогентизиновую кислоту (оксидаза гомогентизиновой кислоты), образуется в печени. В норме он настолько быстро разрывает ее гидрохиноновое кольцо, что кислота «не успевает» появиться в крови, а если и появляется, то быстро выводится почками. При наследственном дефекте этого фермента гомогентизиновая кислота в большом количестве обнаруживается в крови и моче. Моча при стоянии на воздухе, а также при добавлении к ней щелочи становится черной. Это объясняется окислением гомогентизиновой кислоты кислородом воздуха и образованием в ней алкаптона («захватывающий щелочь»). Гомогентизиновая кислота из крови проникает в ткани — хрящевую, сухожилия, связки, внутренний слой стенки аорты, вследствие чего появляются темные пятна в области ушей, носа, щек, на склерах. Иногда развиваются тяжелые изменения в суставах.
Тирозин, кроме того, является исходным продуктом для образования красящего вещества кожи и волос — меланина. Если превращение тирозина в меланин уменьшено из-за наследственной недостаточности тирозиназы (см. рис. 14.9, блок д), возникает альбинизм.
Наконец, тирозин является предшественником тироксина. При недостаточном синтезе фермента, катализирующего процесс йодирования тирозина свободным йодом (см. рис. 14.9, блок г), нарушается образование гормонов щитовидной железы.
Нарушения обмена триптофана. Основной путь метаболизма триптофана приводит к синтезу амида никотиновой кислоты, который играет очень важную роль в жизнедеятельности организма, являясь простетической группой ряда окислительных ферментов — никотинамидадениндинук-леотида (НАД) и его восстановленной формы никотинамидаденин-динуклеотидфосфата (НАДФ). Поэтому при недостаточности никотиновой кислоты и ее амида нарушаются многие обменные реакции, а при значительном дефиците этих веществ развивается пеллагра.
Нарушение обмена триптофана может проявиться также в изменении количества образующегося из него серотонина.
Источник