Вопрос 35. Алкаптонурия, альбинизм. Биохимический дефект, проявление болезней.
Алкаптонурия ("чёрная моча")
Причина заболевания - дефект диоксигеназы гомогентизиновой кислоты. Для этой болезни характерно выделение с мочой большого количества гомогентизиновой кислоты, которая, окисляясь кислородом воздуха, образует тёмные пигменты алкаптоны. Это метаболическое нарушение было описано ещё в XVI веке, а само заболевание охарактеризовано в 1859 г. Клиническими проявлениями болезни, кроме потемнения мочи на воздухе, являются пигментация соединительной ткани (охроноз) и артрит. Частота - 2-5 случаев на 1 млн новорождённых. Заболевание наследуется по аутосомнорецессивному типу. Диагностических методов выявления гетерозиготных носителей дефектного гена к настоящему времени не найдено.
Альбинизм
Причина метаболического нарушения - врождённый дефект тирозиназы. Этот фермент катализирует превращение тирозина в ДОФА в меланоцитах. В результате дефекта тирозиназы нарушается синтез пигментов меланинов.
Клиническое проявление альбинизма (от лат. albus - белый) - отсутствие пигментации кожи и волос. У больных часто снижена острота зрения, возникает светобоязнь. Длительное пребывание таких больных под открытым солнцем приводит к раку кожи. Частота заболевания 1:20 000.
Нарушение синтеза катехоламинов может вызывать различные нервно-психические заболевания, причём патологические отклонения наблюдаются как при снижении, так и при увеличении их количества.
Вопрос 36 Нарушения синтеза дофамина при паркинсонизме.
Болезнь Паркинсона
Заболевание развивается при недостаточности дофамина в чёрной субстанции мозга. Это одно из самых распространённых неврологических заболеваний. При этой патологии снижена активность тирозингидроксилазы, ДОФА-декарбоксилазы. Заболевание сопровождается тремя основными симптомами: акинезия (скованность движений), ригидность (напряжение мышц), тремор (непроизвольное дрожание). Дофамин не проникает через гематоэнцефалический барьер и как лекарственный препарат не используется. Для лечения паркинсонизма предлагаются следующие принципы:
заместительная терапия препаратами-предшественниками дофамина (производными ДОФА) - леводопа, мадопар, наком и др.
подавление инактивации дофамина ингибиторами МАО (депренил, ниаламид, пиразидол и др.).
Депрессивные состояния часто связаны со снижением в нервных клетках содержания дофамина и норадреналина.
Гиперсекреция дофамина в височной доле мозга наблюдается при шизофрении.
Вопрос 37 Конечные продукты азотистого обмена: соли аммония и мочевина.
Конечные продукты обмена белков:
C, H, O, N , S. – CO2 , H2O, NH3, H2S.
Соли аммония выводятся с мочой:
В почках также происходит гидролиз глутамина под действием глутаминазы с образованием аммиака. Этот процесс является одним из механизмов регуляции кислотно щелочного равновесия в организме и сохранения важнейших катионов для поддержания осмотического давления. Глутаминаза почек значительно индуцируется при ацидозе, образующийся аммиак нейтрализует кислые продукты обмена и в виде аммонийных солей экскретируется с мочой .
Эта реакция защищает организм от излишней потери ионов Na+ и К+, которые также могут использоваться для выведения анионов и утрачиваться. При алкалозе количество глутаминазы в почках снижается.
В почках образуется и выводится около 0,5 г солей аммония в сутки.
В печени – синтез мочевины ( в следующих вопросах будет подробно описано. Честно говоря, странный вопрос – скорее всего надо просто сказать где образуется.)
Вопрос №38. Основные источники и пути обезвреживания аммиака в организме.
Источники:
Аминокислоты :
Непрямое дезаминирование(основной путь дезаминирования амк)
Окислителное дезаминирование глутамата
Окислителное дезаминирование амк(малозначимый путь дезаминирования)
неокислительное дезаминирование Гис,Сер ,Тре
биогенные амины :
окислительное дезаминирование (путь инактивации биогенных аминов)
нуклеотиды:
гидролитическое дезаминирование АМФ
гниение белков в кишечнике в результате действия бактерий на пищевые белки.
Пути обезвреживания:связывание аммиака с образованием нетоксичных соединений,которые выводятся из организма вместе с мочой
Синтез глутамина под действием глутаматсинтетазы
Синтез аспарагина под действием аспарагинсинтета
Синтез мочевиы в печени
+
+
O
карбомоилфосфат
– 2АТФВосстановительное аминирование а-кетоглутарата
Вопрос №39 Роль глутамина в обезвреживании и транспорте аммиака в организме.
глутамин образуется при обезвреживании аммиака (мышцы, мозг, печень)Связывание аммиака глутамином протекает во всех тканях организма
Глутамин легко транспортируется через клеточные мембраны путём облегчённой диффузии и транспортируется из тканей в кровь.
Вопрос №40 Глутамин как донор амидной группы при синтезе ряда соединений.
Высокий уровеньглутамина в крови и легкость его поступления в клетки обусловливают использования глутамина во многих анаболических процессах
Глутамин - основной донор азота в организме. Амидный азот глутамина используется для синтеза пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов, аспарагина, аминосахаров и других соединений
Вопрос №41 Синтез мочевины, химизм, ферменты, энергетика, происхождение атомов азота в мочевине
Орнитиновый цикл:
В реакциях орнитинового цикла расходуются четыре макроэргических связи трёх молекул АТФ на каждый оборот цикла.Источник первого азота-аммиак. Аспартат - источник второго атома азота мочевины
Вопрос №42 Связь орнитинового цикла с циклом трикарбоновых кислот.
Взаимосвязь
орнитинового цикла и общего пути
катаболизма.
Фумарат, образующийся в результате
расщепления аргининосукцината,
превращается в малат, который затем
переносится в митохондрии, включается
в ЦТК и дегидрируется с образованием
оксалоацетата. Эта реакция сопровождается
выделением 3 молекул АТФ, которые и
компенсируют затраты энергии на синтез
одной молекулы мочевины.
ЦЦ
ЦТК и орнитиновый цикл протекают в печени.
Вопрос№43 Нарушение синтеза и выведения мочевины. Гипераммониемия, происхождение
Нарушение реакций обезвреживания аммиака может вызвать повышение содержания аммиака в крови - гипераммониемию, что оказывает токсическое действие на организм. Причинами гипераммониемии могут выступать как генетический дефект ферментов орнитинового цикла в печени, так и вторичное поражение печени в результате цирроза, гепатита и других заболеваний. Известны пять наследственных заболеваний, обусловленных дефектом пяти ферментов орнитинового цикла
Наследственные нарушения орнитинового цикла и основные их проявления
|
Заболевание |
Дефект фермента |
Клинические проявления |
Метаболиты | |
|
кровь |
моча | |||
|
Гиперам- мониемия, тип I |
Карбамоил- фосфат- синтетаза I |
В течение 24-48 ч после рождения кома, смерть |
Глн Ала NH3 |
Оротат |
|
Гиперам- мониемия, тип II |
Орнитин- карбамоил- трансфераза |
Гипотония, снижение толерантности к белкам |
Глн Ала NH3 |
Оротат |
|
Цитрул- линемия |
Аргинино- сукцинат- синтетаза |
Гипераммониемия тяжёлая у новорождённых. У взрослых - после белковой нагрузки |
Цитруллин NH3 |
Цитруллин |
|
Аргинино- сукцина- турия |
Аргинино- сукцинат- лиаза |
Гипераммонимия, атаксия, судороги, выпадение волос |
Аргини- носукцинат NH3 |
Аргини- носукци- нат, Глн, Ала, Лиз |
|
Гиперар- гининемия |
Аргиназа |
Гипераргининемия |
Apr NH3 |
Apr Лиз Орнитин |
Основной диагностический признак - повышение концентрации аммиака в крови. Содержание аммиака в крови может достигать 6000 мкмоль/л (в норме - 60 мкмоль/л). Однако в большинстве хронических случаев уровень аммиака может повышаться только после белковой нагрузки или в течение острых осложнённых заболеваний.
Вопрос№44 Определение мочевины в сыворотке крови, принцип метода, диагностическое значение. Количество морчевины в сыворотке крови определяется уреазным методом
Принцип:
Под
действием уреазы мочевина распадается
на
и
,которые
в щелочной среде с гипохлоритом натрия
и фенолом образуют нофенол синего
цвета(метод Бертло).Светопоглощение
образующегося продукта пропорционально
содержанию мочевины в образце.
Значение:при повышении концентрации мочевины , которое встречается при хронических поражениях почек, усиленном распаде белков в тканях, непроходимости кишечника ,закупорке мочевыводящих путей.Снижение уровня мочевины наблюдается при голодании, безбелковой диете, ферментных дефектах мочеобразования.
45. Образование и выведение солей аммония. Глутаминаза почек
Почка располагает рядом ферментных систем, разрушающих глутамин, но, подобно большинству реакций анаболизма аминокислот, синтез глутамина не осуществляется. Глутамин доставляется к почкам током крови. Клетки почек жадно поглощают из циркулирующей крови глутамин, который образуется в основном за счет аммиака клеток печени. В почках же аммиак образуется преимущественно из глутамина, так что последний можно рассматривать как нетоксичную форму аммиака, который совершает челночные движения между печенью и почками. Глутаминаза почек действует подобно глутаминазе печени, освобождая глутамат и NH3 путем простой реакции гидролиза Однако фермент почек отличается тем, что его активность значительно возрастает под влиянием неорганического фосфата. Образующийся глутамат может, конечно, подвергаться затем дезаминированию при участии глутаматдегидрогеназы, так что из глутамина в конечном итоге образуются две молекулы аммиака.
В общем регулирует кислотно-щелочное равновесие в организме и задерживает натрий и калий.