ВОЕННО-МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ

Экз №__

Кафедра клинической биохимии и лабораторной диагностики

«УТВЕРЖДАЮ»

ИО начальника кафедры

клинической биохимии и

лабораторной диагностики

полковник медицинской службы

В.ПАСТУШЕНКОВ

«___» _____________ 2008 г.

доцент кафедры клинической биохимии и лабораторной диагностики

кандидат медицинских наук доцент Р.ГРАШИН

_____________________________________________________________________

должность, ученая степень, ученое звание, воинское звание, инициал имени, фамилия автора (авторов)

ЛЕКЦИЯ № 15

_________________________________________

(номер по тематическому плану изучения дисциплины)

по дисциплине: «Биохимия»

___________________________________________________________

(наименование учебной дисциплины)

на тему: «Обмен белков и аминокислот №2»

________________________________________________

(наименование темы занятий по тематическому плану изучения дисциплины)

с курсантами и студентами 2 курса факультетов подготовки врачей

(военно-медицинских специалистов иностранных армий)

Обсуждена и одобрена на заседании кафедры

«____» ____________ 200___ г.

Протокол №______

Уточнено (дополнено):

«____» ____________ 200___ г.

_____________________________________

(воинское звание, подпись, инициал имени, фамилия)

Цель лекции: продолжить рассмотрение вопросов обмена простых белков. Рассмотреть метаболические превращения аминокислот в тканях, в результате которых происходит синтез биогенных аминов, креатина, мочевины, аминогексоз, заменимых аминокислот, возможность образования из аминокислот глюкозы, липидов, энергии. Остановиться на конечных продуктах белкового обмена, на путях обезвреживания аммиака в организме и его выведении. Аммониогенез.

Вопросы лекции

1. Декарбоксилирование аминокислот.

2. Обезвреживание биогенных аминов.

3. Пути превращений и обезвреживания аммиака.

4.Биосинтез заменимых аминокислот. Синтез небелковых азотсодержащих соединений.

4. Орнитиновый цикл мочеобразования.

5. Синтез креатина и креатинина. Клинико-диагностическое значение.

6. Аммониогенез.

Заключение.

Время лекции – 2 часа

Литература

а) использованная при подготовке лекции:

1. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. -М. Медицина 1990, сс. 318-368

2. Ленинджер А. Основы биохимии. М., Мир, 1985, т.2, сс. 571-597

3. Марри Р., Треннер Д. и др. Биохимия человека. М., Мир, сс. 167-168,306-319,

б) рекомендуемая курсантам и слушателям для подготовки к занятию:

1. Березов т.Т., Коровкин б.Ф. Биологическая химия. -м. Медицина 1990, сс. 345-354, 357-359, 364-368

ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ОБУЧЕНИЯ

1. Кодоскоп

2. Компьютер, программное и мультимедийное обеспечение

Декарбоксилирование аминокислот

(образование и инактивация биологически активных аминов).

Кроме процессов дезаминирования, трансаминирования, аминокислоты подвергаются и процессу декарбоксилирования. Декарбоксилирование аминокислот осуществляется специфическими ферментами - декарбоксилазами аминокислот. Это сложные ферменты, коферментом которых (так же как и аминотрансфераза) является пиридоксальфосфат, катализируют необратимые реакции декарбоксилирования аминокислот через образование промежуточных соединений - шиффовых оснований (подобно аминотрансферазам). Суммарное уравнение декарбоксилирования аминокислоты можно выразить следующим образом:

декарбоксилаза

R-CH-COOH R-CH-NH₂+CO₂

ПФ

NH₂

Амины, образующиеся при этом в некоторых тканях из ряда (не всех) аминокислот, обладают сильным фармакологическим действием на множество физиологических функций человека и животных и называются биогенными аминами. К этой группе соединений относится большинство медаиторов. Например: при декарбоксилировании в головном мозгу глутаминовой кислоты образуется гамма-аминомаслянная кислота (ГАМК).

COOH CH₂NH₂

CHNH₂ CO₂ (CH₂)₂

(CH₂)₂ декарбоксилаза СООН

ПФ

СООН

ГАМК

глу

ГАМК - медиатор тормозных импульсов ЦНС, используется при лечении психических заболеваний, сопровождающихся возбуждением коры головного мозга (эпилепсия). Биогенные амины оказывают большое биологическое действие весьма малыми концентрациями. Накопление биогенных аминов может отрицательно сказаться на физиологическом статусе и вызвать ряд серьёзных нарушений в организме. Способом инактивации биогенных аминов является окислительное дезаминирование с участием ферментов - аминооксидаз, катализирующих реакцию по уравнению:

R-CH₂-NH₂+O₂+H₂O R-CHO+NH₃+H₂O₂

аминооксидаза

Различают: моноаминоксидазы (МАО) и диаминооксидазы (ДАО). МАО, локализованные преимущественно в митохондриях, являются флавопротеидами - требуют ФАД, инактивируют первичные, вторичные и третичные амины. Такие ингибиторы МАО, как ипраниазид, гармин, паргилин нашли применение при лечении гипертонической болезни, депрессивных состояний, шизофрении и др. ДАО - локализованы в цитоплазме, имеют коферментом пиридоксальфосфат, требуют ионов меди, инактивируют гистамин, путресцин, кадаверин.

Образовавшиеся из биогенных аминов при окислительном дезаминировании альдегиды, далее окисляются до органических кислот, которые выводятся из организма.

О Н₂О НАДН₂ НАД

R - С R-СООН

Н альдегид ДГ органическая

кислота

например, инактивация ГАМК:

О СООН

CH₂NH₂ О₂ C

ФАД ФАДН₂ Н₂О₂ Н НАДН2 НАД СН₂

цикл

(СН₂)₂ (СН2)₂

Кребса

МАО ДГ СН₂

СООН Н₂О NH₃ СООН Н₂О

СООН

ГАМК янтарный янтарная

полуальдегид кислота

При декарбоксилировании гистидина образуется гистамин:

СО2

N CH2-CH-COOH CH2-CH2NH2

декарбоксилаза

NH NH2

Гистамин широко распространён в тканях, особенно много его в тканях лёгких и в коже, имеется он в спинном мозге и подкорковых образованиях головного мозга. Большое количество гистамина образуется и депонируется в тучных клетках соединительной ткани, в которых он связан в виде белково-гепаринового комплекса. Большое количество гистамина образуется в слизистой желудка, где он действует на секрецию пепсина и соляной кислоты (в медицинской практике нашла распространение “гистаминовая проба”). Наибольшие количества гистамина всегда имеются в плазме крови и других биологических жидкостях. В больших количествах гистамин освобождается при патологических процессах, являясь медиатором аллергических реакций, которые, как известно, сопровождаются расширением капилляров, зудом и образованием пузырьков на коже, спазмом бронхов, усилением перистальтики кишечника и т.д. В клинике находят широкое применение антигистаминные препараты: димедрол, санорин, супрастин, тавегил и т.д. Инактивация гистамина происходит следующим образом:

NH2 О НАДН2 НАД

NH2-CH2NH2 N CH2 - C CH2-COOH

N ДАО H ДГ

NH NH NH

гистамин имидозолилуксусная

кислота

имидозолилуксусная кислота - конечный продукт, выводится с мочой (её определение в моче используется в клинической практике). Реакция декарбоксилирования лежит в основе образования такого биогенного амина как серотонин. Предшественником его является аминокислота триптофан, который в начале гидроксилируется под влиянием триптофанмонооксигеназы, превращаясь в 5-окситриптофан, а затем декарбоксилируется, образуя 5-окситриптомин или серотонин.

Триптофан- CO2

СН2-СН-СООН НО- R -СН2-СН-СООН НО-R -СН2-СН2-NH2

монооксигеназа NH2 NH

триптофан 5-окситриптофан 5-окситриптамин

(серотонин)

Серотонин оказывает сосудосуживающее действие, участвует в регуляции: артериального давления, температуры тела, дыхания, почечной фильтрации, является медиатором нервных процессов в ЦНС.

Из фенилаланина и тирозина образуются следующие биогенные амины: фенилатиламин, финилатаноламин, ДОФА, дофамин, норадреналин, адреналин.

Фенилаланин Тирозин Диоксифенилаланин(ДОФА)

Фенилаланин- Тирозин 3’-моно-

онооксигеназа оксигеназа

Фенилэтиламин Тирамин Диоксифениламин(ДОФамин)

Фенилэтаноламин Норадреналин

Адреналин

Главными, выполняющими медиаторные или гормональные функции являются адреналин и норадреналин. Обнаружены медиаторные свойства у дофамина и по-видимому, у тирамина. Инактивация патехоламинов осуществляется двумя путями: с помощью моноаминооксидазы и катехол-о-метил-трансферазы, т.е. путём дезаминирования и метилирования. В различных органах из аминокислоты-цистеин образуется биогенный амин-таурин.

NH2-CH-COOH NH2-CH-COOH NH2-CH-COOH

CH2SH CH2SO2H CH2SO3H

цистеин цистеинсульфоновая цистеиновая кислота

кислота

NH2-CH2-CH2-SO3H

таурин

В печени он используется в реакциях конъюгации с желчными кислотами, в нервной системе, очевидно, является медиатором в синапсах.