3. Метаболизм ак с разветвленной цепью.

ВСАА (иначе branch chain amino acids) - это аминокислоты с разветв­ленными углеродными цепями. Точнее, это три аминокислоты: валин, лейцин и изолейцин. Они относятся к категории незаменимых, то есть организм не мо­жет их синтезировать самостоятельно. ВСАА метаболизируются в мышцах и действуют как переносчики азота при синтезе заменимых аминокислот, а так­же веществ, необходимых для протека­ния анаболических процессов. После того, как в ваш организм поступает пи­ща, наиболее быстро усваивающимися аминокислотами являются ВСАА. Каж­дая из этих аминокислот вносит 10% вклада в обеспечение мышц энергией во время интенсивных упражнений; особенно данный эффект проявляется при низкокалорийной диете. Изолей­цин участвует в образовании гликогена и гемоглобина, утилизации холестери­на, в метаболизме Сахаров, валин уча­ствует в образовании и запасании гли­когена, в синтезе пантотеновой кисло­ты, изолейцин участвует в утилизации холестерина и метаболизме Сахаров. Валин - незаменимая аминокисло­та, оказывающая стимулирующее дей­ствие. Валин необходим для метаболиз­ма в мышцах, восстановления повреж­денных тканей и для поддержания нор­мального обмена азота в организме. Относится к разветвленным аминокис­лотам, и это означает, что он может быть использован мышцами в качестве источника энергии. Валин часто исполь­зуют для коррекции выраженных дефи­цитов аминокислот, возникших в ре­зультате привыкания к лекарствам. Чрезмерно высокий уровень валина может привести к таким симптомам, как парестезии (ощущение мурашек на ко же), вплоть до галлюцинаций. Лейцин - незаменимая аминокис­лота, относящаяся к трем разветвлен­ным аминокислотам. Действуя вместе, они защищают мышечные ткани и явля­ются источниками энергии, а также спо­собствуют восстановлению костей, ко­жи, мышц. Поэтому их прием часто ре­комендуют в восстановительный пери­од после травм и операций. Лейцин также несколько понижает уровень са­хара в крови и стимулирует выделение гормона роста. Изолейцин — незаменимая амино­кислота, относящаяся к трем разветв­ленным аминокислотам. Изолейцин не­обходим при многих психических забо­леваниях; дефицит этой аминокислоты приводит к возникновению симптомов, сходных с гипогликемией. Необходим для синтеза гемоглобина. Также стаби­лизирует и регулирует уровень сахара в крови и процессы энергообеспечения. Метаболизм изолейцина происходит в мышечной ткани.

Аминокислоты с разветвленной цепью (АКРЦ) -валин, лейцин, изолейцин - при катаболизме превращаются в –кетокислоты (оксикислоты с разветвленной цепью - ОКРЦ). -NH₃

АКРЦ  ОКРЦ

Этапы окисления АКРЦ:

1) трансаминирование:

АКРЦ + –КГ  ОКРЦ + Глу.

Фермент - АКРЦ–аминотрансфераза.

Наибольшая активность этого фермента наблюдается в сердце, почках, меньше – в скелетных мышцах, самая низкая – в печени;

2) дегидратация ОКРЦ до промежуточных продуктов ЦЛК. Фермент - дегидрогеназа ОКРЦ – локализован во внутренней мембране митохондрий и катализирует реакцию окислительного декарбоксилирования, в результате которой образуются промежуточные продукты ЦЛК:

Лей  ацетил–КоА и ацетоацетат.

Вал, Иле  сукцинил–КоА.

Катаболизм Вал и Иле (как и Мет) до сукцинил–КоА сопровождается образованием пропионил–КоА и метилмалонил–КоА:

Вал, Иле, Мет

СО₂ , вит. Н

П ропионил–КоА Метилмалонил–КоА

1

вит. В₁₂

2

Сукцинил–КоА.

Ферменты, которые катализируют указанные реакции:

1) пропионил КоА–карбоксилаза (кофермент - биотин);

2) матилмалонил КоА–мутаза (кофермент -дезоксиаденозилкобаламин).

При дефиците В₁₂ нарушается превращение метилмалонил-КоА в сукцинил-КоА, следствием которого является выведение большого количества метилмалоновой кислоты с мочей - метилмалоновая ацидурия. Метилмалоновая кислота токсична для нервной ткани и при отсутствии лечения вызывает дегенерацию заднебоковых столбов спинного мозга.

Билет №25

1. Репликация ДНК

Реплика́ция ДНК — процесс синтеза дочерней молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты на матрице родительской молекулы ДНК. Этот процесс обеспечивает точную передачу генетической информации из поколения в поколение. По имеющимся данным, в репликации ДНК, включающей узнавание точки начала процесса, расплетение родительских цепей ДНК в репликационной вилке, инициацию биосинтеза дочерних цепей и дальнейшую их элонгацию и, наконец, окончание (терминация) процесса, участвует более 40 ферментов и белковых факторов, объединенных в единую ДНК-репликазную систему, называемую реплисомой.

Цепи молекулы ДНК расходятся, образуют репликационную вилку, и каждая из них становится матрицей, на которой синтезируется новая комплементарная цепь. В результате образуются две новые двуспиральные молекулы ДНК, идентичные родительской молекуле.

Ферменты хеликазы (расплетают концы), топоизомеразы (раскручивают суперспирализованные витки) и ДНК-связывающие белки расплетают ДНК, удерживают матрицу в разведённом состоянии и вращают молекулу ДНК. Правильность репликации обеспечивается точным соответствием комплементарных пар оснований и активностью ДНК-полимераз, способных распознать и исправить ошибку. Источниками энергии и одновременно с этим субстратами являются dATP, dGTP, dTTP, dCTP. У прокариот выделено три типа ДНК-полимераз. Функцию элонгации выполняет ДНК-полимераза ІІІ. ДНК-полимеразы І и ІІ выполняют репарационные функции. Для затравки (инициации) требуется олигорибонуклеотид, который синтезируется праймазой.