Нарушение функции фенилаланин гидроксилазы – причина фенилкетонурии

Тема: Белки 2. Тканевой обмен аминокислот. Обезвреживание продуктов обмена.

Время 3ч.

 

1. УЧЕБНЫЕ И ВОСПИТАТЕЛЬНЫЕ ЦЕЛИ, МОТИВАЦИЯ ДЛЯ УСВОЕНИЯ ТЕМЫ; ТРЕБОВАНИЕ К ИСХОДНОМУ УРОВНЮ ЗНАНИЙ.

Цель занятия: сформировать представления об основных путях метаболизма свободных аминокислот в тканях. Изучить механизмы и значение реакций детоксикации аммиака в норме и при патологии. Освоить методику определения концентрации мочевины в сыворотке крови и моче.

В результате проведения занятия студент должен:

1) Знать общие пути превращения аминокислот в клетке; источники и пути обезвреживания аммиака в организме. ЦТК, реакции, ферменты, механизмы регуляции

2) Научиться проводить исследование на колориметре

 

2. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ИЗ СМЕЖНЫХ ДИСЦИПЛИН.

2.1. Строение, классификация и свойства аминокислот (биоорганическая химия).

2.2. Строение витамина В₆ и его активных форм (биоорганическая химия).

2.3. Физико-химические свойства аммиака (неорганическая химия).

 

3.КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПО ТЕМЕ ЗАНЯТИЯ.

1. Основные реакции обмена аминокислот:

1.1. Реакции на радикал:

а) гидроксилирование (про, лиз, фен). Механизм микросомального окисления (роль аскорбата, NADPH, цитохрома P450 и др.), примеры, биологическое значение;

б) разрыв (механизм, биологическое значение);

В) метилирование и др.

Кроме индивидуальных путей обмена, известен ряд превращений, общий почти для всех а/к. Это реакции:

1) на радикал (R): - гидроксилирование;

- разрыв радикала;

- метилирования

 

Гидроксилирование:

1. При синтезе коллагена одновременно с трансляцией происходит гидроксилирование остатков пролина и лизина, катализируется этот процесс проколлаген-гидроксилазами, имеющими в активном центре атомы железа, в качестве кофермента используется аскорбат (витамин С). Симптомы дефицита витамина С, такие, как выпадение зубов, кровоточивость десен или повреждения кожи (цинга), объясняются нарушением биосинтеза коллагенов. Гидроксилирование пролина и лизина происходит в микросомальной дыхательной цепи при помощи цитохрома Р₄₅₀, при этом один атом кислорода включается в вещество, а другой, связывая водород из среды, входит в состав воды (см. микросомальную дыхательную цепь)

 

2. При гидроксилировании фенилаланина образуется аминокислота тирозин. Эта реакция катализируется фенилаланингидроксилазой.

 

Нарушение функции фенилаланин гидроксилазы – причина фенилкетонурии.

 

Реакции метилирования:

Метионин на пути своего распада взаимодействует с АТФ с образованием S-аденозилметионина (SАМ). Эту молекулу называют «активный метионин», поскольку он является донором метильной группы в синтезе многих важных для клетки соединений.

После передачи метильной группы образуется S-аденозилгомоцистеин, который путем гидролиза S—С-связи распадается на L-гомоцистеин и аденин.

 

Реакции разрыва цепи можно рассмотреть на примере триптофана и аригинина:

Распад молекулы триптофана до промежуточных продуктов проходит в основном по кинуренин-антранилатному пути, в результате которого после ряда реакций из триптофана образуется никотинамид (витамин РР).

 

Разрыв цепей аргинина приводит к образованию орнитина и мочевины в цикле синтеза мочевины:

 

2. Реакции на карбоксильную группу:

а) декарбоксилирование (на примере гис, тир, трп, глу) – механизм, ферменты, биологическая роль;