88e7b476 lektsiya 9 perevarivanie belkov. gnienie.obschie puti obmena aminokislot

ФГБОУ ВО Новосибирский государственный медицинский университет
Минздрава России
Кафедра медицинской химии
Переваривание белков пищи.
Азотистый баланс. Гниение белков
в кишечнике.
Лекция
Специальность: Медико-профилактическое дело
Дисциплина: Биохимия Б1.О.20
к.м.н., доцент Долганова О.М.
2023г
32.05.01
Актуальность:
Аминокислоты входят в состав белков, метаболизм которых
занимает особое место в процессах обмена веществ между
организмом и внешней средой.
Цель лекции:
Изучить процессы переваривания, всасывания белков,
сформировать представление о значении обмена белков в
организме человека.
План лекции
1. Белки. Функции белков в организме
2. Аминокислоты. Значение в организме.
3. Азотистый баланс. Питательная ценность белков.
4. Переваривание белков в желудке. Синтез соляной кислоты
5. Пептидазы кишечника. Всасывание аминокислот.
6. Нарушение всасывания и переваривания белков.
7. Гниение белков в кишечнике.
Белки
 Высокомолекулярные органические
вещества, состоящие из двух и более
остатков α-аминокислот, соединенных пептидными связями.
Имеют 4 уровня организации.
 Составляют основу структуры и жизнедеятельности всех
живых клеток
 На долю белков в организме приходится до ¼ его массы
тела (около 15 кг)
 Фенотипические признаки и многообразие функций каждого
организма обуславливает определенный набор белков.
Определяют видовую и тканевую специфичность.
Функции белков
 Каталитическая - ферменты– специализированные белки, ускоряющие течение







химических реакций. Пепсин, трипсин – гидролиз пептидных связей
Регуляторная - контроль обмена веществ белковыми гормонами (инсулин,
АКТГ)
Рецепторная - мембранные белки обеспечивающие взаимодействие с
регуляторными молекулами и передачу сигнала в клетку (тирозиновая ПК)
Транспортная - перенос химических соединений по крови (альбумин,
гемоглобин, АТФ-аза)
Структурная - образовании клеточных и внеклеточных структур: входят в
состав клеточных мембран (гликопротеины), обеспечивают прочность и
эластичность тканей (коллаген, эластин)
Защитная - защита организма от действия бактерий токсинов, чужеродных
белков, др. повреждающих факторов (иммуноглобулины, факторы свертывания
крови)
Сократительная - белки актин, миозин обеспечивают процессы мышечного
сокращения
Резервная (энергетическая) – формой запасания аминокислот для организма
служат белки мышц, альбумин плазмы
Аминокислоты - органические соединения, содержащие амино- и
карбоксильную группы, соединённые с одним и тем же α-углеродным атомом
 В составе белков человека присутствуют только L-изомеры аминокислот
Протеиногенные аминокислоты
.
Классификация аминокислот
по способности синтеза в организме человека
1. Незаменимые аминокислоты
– не синтезируются организмом, поступают с пищей
валин, лейцин, изолейцин, лизин, метионин,
треонин, триптофан, фенилаланин
Исключение поступления с пищей даже одной незаменимой аминокислоты ведёт к
неполному усвоению других аминокислот, сопровождается остановкой роста и
нарушениями функций нервной системы, снижением иммунитета
2. Условно заменимые аминокислоты
- для синтеза необходимы незаменимые аминокислоты
тирозин, цистеин
Для синтеза тирозина необходим фенилаланина, цистеина - метионина
Классификация аминокислот
по возможности их синтеза в организме человека
3. Частично заменимые
- синтезируются в количествах, не покрывающих потребности
организма, особенно у детей. Для нормального роста необходимо
дополнительное поступление с пищей
аргинин, гистидин
4. Заменимые аминокислоты –
- синтезируются организмом в необходимом количестве
аланин, аспарагиновая кислота, аспарагин,
глицин, глутамин, глутаминовая кислота,
пролин, серин
Функции аминокислот
 Структурная
 Большая часть используются в биосинтезе белков.
 Протеиногенные аминокислоты - α-аминокислоты кодируются
генетическим кодом и участвуют в синтезе белка (20 α-аминокислот
 Непротеиногенные- таурин, орнитин и др.
 Анаболическая
Являются предшественниками гормонов, нейромедиаторов.
Доноры азота при синтезе всех азотсодержащих небелковых
соединений: нуклеотидов, гема, креатина, холина и других веществ.
 Энергетическая
Катаболизм аминокислот может служить источником энергии для
синтеза АТФ. Энергетическая функция аминокислот становится
значимой при голодании, некоторых патологических состояниях
(сахарный диабет и др.).
Источники свободных аминокислот в
клетке
- белки пищи, собственные белки тканей, синтез аминокислот из углеводов и
метаболитов ОПК
Основной источник аминокислот в клетках - белки пищи
 Фонд свободных аминокислот организма составляет примерно 35 г
 Содержание свободных аминокислот в крови около 35—65 мг/дл
 В организме человека в сутки распадается на аминокислоты около 400 г
белков, примерно такое же количество синтезируется
Азотистый баланс
Баланс азота в организме человека является показателем
состояния белкового и аминокислотного обмена.
Аминокислоты содержат около 95% азота в организме.
Азотистый баланс -
определяют как разницу между
количеством азота, поступающим с пищей, и количеством азота,
выделяющимся из организма в виде мочевины и аммонийных солей
почками
Азотистое равновесие
-
азотистый баланс равен нулю - количество
поступающего в сутки азота равно количеству выделяемого.
Наблюдают у здоровых людей при сбалансированном
питании
Оптимальное количество для взрослого человека
при средней физической нагрузке 100 — 120 г белков в сутки,
при тяжёлой физической работе до 130 — 150 г.
Детям до 12 лет достаточно 50 — 70 г белков в сутки.
Физиологический минимум для поддержания азотистого
равновесия -30-50 г/сут.
При белковом голодании в организме расходуется около 25 г в сутки
собственных белков тканей.
.
Азотистый баланс
 Положительный – азота
поступает больше, чем
выводится.
У детей или людей,
выздоравливающих после тяжелой
болезни, а также при обильном
питании, при беременности и в
период лактации у женщин
 Отрицательный – выделение
азота преобладает над его
поступлением.
При тяжелых заболеваниях,
голодании, старении
Факторы, определяющие белковый обмен
Экзогенные:
 характер питания (количественный и качественный состав
белковой пищи)
Эндогенные:
 физиологическое состояние организма (состояние покоя,
мышечная работа, возраст, болезнь, беременность, лактация);
 функциональное состояние ЦНС, гормональный фон
организма (уровень АКТГ, СТГ, тироксина, андрогенов,
эстрогенов).
 активность ферментов желудочно-кишечного тракта,
 степень усвоения белков (зависит от количественного и
качественного состава углеводов и липидов пищи),
 обеспеченность организма витаминами (В1,В2, В6, РР и др.),
Полноценность белкового
питания
Определяется:
 Количеством белка в пище
 Содержание аминокислот, близость аминокислотного состава
белка к аминокислотному составу человека
 Определенное соотношением аминокислот (заменимых и
незаменимых) (оптимальное -белок куриного яйца, молоко). В
белке должно быть не менее 32% незаменимых аминокислот,
 Усвоением белка
 Эффективностью расщепления белков в желудочно-кишечном
тракте
 Степенью всасывания аминокислот в желудочно-кишечном тракте
.
Содержание белка в продукте
Продукты животного
происхождения
Мясо
Рыба
Сыр
Молоко
Продукты растительного происхождения
Рис
Горох
Соя
Картофель
Капуста
Морковь
Яблоки
Содержание белка,
%
18-22
17-20
20-36
3,5
8,0
26
35
1,5-2,0
1,1-1,6
0,8-1,0
0,3-0,4
Пищевая ценность белков
Содержанием незаменимых аминокислот
 Белки животного и растительного происхождения различаются по аминокислотному
составу (разное соотношение аминокислот, отсутствие незаменимых)
 Белки животного происхождения являются близкими по составу к белкам человека:
яичный альбумин, казеин молока, белки мяса.
 Растительные белки уступают по содержанию незаменимых аминокислот - Лиз,
Мет, Три. Белки кукурузы содержат мало Лиз, но достаточное количество Три.
Белки бобов, наоборот, богаты Лиз, но содержат мало Три.
Способностью усваиваться организмом
 Растительные белки ( пшеницы, овса и др.злаковых) полностью не
перевариваются
 Белки шерсти, волос, перьев и др. (близкий аминокислотный состав к белкам тела
человека) не гидролизуются протеиназами кишечника человека и большинства
животных
Пищевая ценность белков
Белок
считается
полноценным,
незаменимые аминокислоты в
если
содержит
все
необходимых пропорциях и
легко подвергается действию протеаз. Биологическая ценность
такого белка условно принимается за 100.
Биологическая ценность белков яиц и молока. - 100, белки
мяса говядины имеют - 98, белки кукурузы - 36.
Переваривание белков
 Пептидазы - гидролазы пептидной связи (3 класс ферментов)
 Обладают относительной субстратной специфичностью. Гидролиз
пептидных связей между определенными аминокислотами
позволяет быстрее расщепить белковую молекулу
 Ферменты синтезируются в неактивной форме (профермент)
 Активация ферментов: частичный протеолиз
 Место синтеза и активации пространственно разделены
Переваривание белков
В зависимости от расположения гидролизуемой связи:
 Эндопептидазы
– гидролиз пептидных
удаленных от концов пептидной цепи
связей,
(пепсин, трипсин, химотрипсин, эластаза)
 Экзопептидазы
гидролиз пептидных связей,
образованные N- и С- концевыми аминокислотами
(аминопептидаза, карбоксипептидаза А и В)
Переваривание белков в желудке
Пепсин
 Синтез: главные клетки
желудка в виде профермента
-пепсиногена
 Активация: частичный
протеолиз
НСl – медленно,
аутокаталитически – быстро, уже
имеющимся пепсином
 рН 1,5-2,0
 Субстратная
специфичность: гидролиз
связи, образованной
аминогруппой ароматических
аминокислот – АК-Фен-, АКТир, и связь –Лей-Глу-
.
Гастриксин
 По своим функциям близок к пепсину
 Составляет в желудочном соке составляет 20-50% от
количества пепсина
 Синтез: главными клетками желудка в виде прогастриксина
 Активация: соляной кислотой
 Оптимум рН 3,2-3,5
 Значение: активен при питании молочно-растительной
пищей, слабее стимулирующей выделение соляной кислоты и
одновременно нейтрализующей ее в просвете желудка
 Эндопептидаза, гидролизует связи, образованные
карбоксильными группами дикарбоновых аминокислот.
Реннин
 Основной фермент желудка грудных детей
 Синтез: главными клетками желудка в виде
профермента (прореннина)
 Активация при рН≤5,0
 Оптимальная рН для 3,0-4,0
 Имеет значение для переваривания молочного
белка казеина
Переваривание белков в желудке
Желудочный сок:
 Пепсиноген (профермент) – синтезируют главные клетки желудка
 Соляная кислота — образуется в обкладочных клетках
 Муцинсодержащую слизь – выделяют добавочные и другие клетки
эпителия желудка
 Париетальные
клетки секретируют в полость желудка также
гликопротеин - «внутренний фактор» (фактором Касла). Фактор Касла
связывает «внешний фактор» — витамин В12, предотвращает его
разрушение и способствует всасыванию.
Переваривание белков в кишечнике
Трипсин, химотрипсин,
эластаза, карбоксипептидаза А, В
Синтез: поджелудочная железа в виде
проферментов
Активация: частичный протеолиз
Трипсин –энтеропептидазой→
медленно, аутокаталитически →быстро,
уже имеющимся трипсином
Химотрипсин, эластаза,
карбоксипептидаза →трипсином
(частичный протеолиз)
рН 7,0-8,0
Субстратная специфичность:
Трипсин - -Арг-аминокислота (АК); Лиз-АК (катионогенные)
Химотрипсин- Фен-АК, -Тир-АК-, и Три-АКЭластаза –Гли-Ала-
Переваривание белков в кишечнике
Карбоксипептидазы – С-концевые аминокислоты
Карбоксипептидаза А- гидрофобные аминокислоты
(Ала, Вал, Лей, Иле)
Карбоксипептидаза В - -Лиз –Арг
Аминопептидазы, дипептидазы, трипептидазы
Синтез: тонкий кишечник в активной форме
Аминопептидаза – отщепляет N-концевые аминокислоты
Дипептидаза- гидролиз дипептида из любых аминокислот
 Результат: Образование свободных аминокислот
Регуляция синтеза соляной кислоты
 Осуществляется нервными (условные и безусловные рефлексы) и
гуморальными механизмами
 Раздражение механорецепторов, хеморецепторов (продукты первичного
гидролиза белков), под влиянием n.vagus (ацетилхолин) → секреция
Гастрина (G-клетки) →кровь
 → стимулирует главные, обкладочные и добавочные клетки, повышает синтез
желудочного сока
 →вызывает секрецию гистамина (ECL-клетки, энтерохромаффиноподобные
клетки), ↗ Са2+
 Гистамин -через Н2-рецепторы на обкладочных клетках →активация
аценилатциклазы → активация ПК-А →фосфорилирование белков
ферментов →гликогенфосфорилаза, карбоангидраза, ТАГ-липаза и др.
 ↗ увеличивает синтез и секрецию соляной кислоты.
 Закисление желудочного содержимого (pH 1,0) по механизму обратной
отрицательной связи подавляет активность G-клеток, снижает секрецию
гастрина и желудочного сока.
Секреция соляной кислоты
В
образовании
соляной
кислоты
принимают
участие
париетальные
(обкладочные)
клетки
желудка, образующие Н+.
Обкладочные клетки
составляют 20 % от общей
массы слизистой желудка.
Около 40% объема клеток
занимают митохондрии.
Синтез
НСl
в
обкладочных
клетках
сопряжен с клеточным
дыханием и является
аэробным процессом, при
гипоксии
секреция
кислоты прекращается
Источником ионов Н+ является угольная кислота,
образуемая карбоангидразой (карбонат-дегидратаза), лиаза,
4 класс, кофактор Zn2+
В полость желудка ионы Н+ попадают энергозависимым
антипортом с ионами К+ (Н+,К+-АТФаза).
Значение соляной кислоты
 Активация пепсиногена
 Создает оптимум рН для пепсина
 Денатурация белков пищи, доступность связей. Высвобождение
различных органических молекул, прочно связанных с белковой частью
 Бактерицидное действие
 Стимуляция секреции кишечных гормонов, выделения панкреатического
сока и желчи
Защитные факторы слизистой оболочки желудка,
препятствующие повреждению клеток эпителия
 Образование слизи на поверхности (добавочные и др.клетки эпителия
желудка)
 Секреция эпителиальными клетками НСО3- (рН в пристеночном слое 5,06,0)
 Гетерополисахариды на наружной поверхности мембраны клеток – не
являются субстратами пептидаз
 Быстрая регенерация поврежденного эпителия
Транспорт аминокислот в клетки
 Максимальная концентрация аминокислот в
крови достигается через 30-50 мин после приёма
белковой пищи
 Углеводы и жиры замедляют всасывание
аминокислот
 Обнаружено несколько систем для
трансмембранного переноса как в кишечнике,
так и в др. тканях.
Всасывание аминокислот в кишечнике
 Транспорт аминокислоты в энтероцит путём симпорта с ионами Na+
 Перенос транслоказой через мембрану в кровь
 Обмен ионов Na+ между клетками с участием Nа+/К+-АТФ-азы
ү-глутамильный
цикл
одна из транспортных
систем для нейтральных
аминокислот
1. Перенос аминокислоты
в клетки в комплексе с
глутамильным остатком
глутатиона (углутамилтрансфераза)
2. 2. Высвобождение
аминокислоты.
3. 3. Регенерация
глутатиона.
1.
Для транспорта в
клетку одной молекулы
аминокислоты с участием
у-глутамильного цикла
необходимо 3 молекулы
АТФ.
у-глутамилтрансфераза (Е1) - мембранный фермент;
у-глутамилциклотрансфераза (Е2)
пептидаза (Е3)
оксопролиназа (Е4)
у-глутамилцистеинсинтетаза (Е5)
глутатионсинтетаза (Е6) -цитоплазматические
Нарушения переваривания в желудке
 Причины: изменения кислотности желудочного сока, нарушение
образования пепсина
Гипоацидное состояние -пониженная кислотность. Развивается
при снижении активности и/или уменьшения количества обкладочных
клеток
Последствия:
 Снижение переваривания белков как в желудке, так и в кишечнике
 Активация процессов брожения, гниения белков в кишечнике
 Снижение усвоения минеральных веществ, витаминов, вследствие
нарушения высвобождения из белков.
(железо, медь, магний, цинк, йод и др, витамины группы В).
 проникновение недопереваренных продуктов в кровь и, как
следствие, аллергические реакции
Полное отсутствие НСl и пепсина (желудочная ахилия)- при
атрофических гастритах, часто сопровождается пернициозной анемией
(недостаточность фактора Касла и нарушения всасывания витамина В12)
Нарушения переваривания в желудке
Гиперацидное состояние развивается при
повышенной активности обкладочных клеток.
 Повышенная кислотность - сопровождается
изжогой, диареей и может быть симптомом язвы
желудка и двенадцатиперстной кишки,
гиперацидного гастрита.
Для диагностики заболеваний желудка используют
определение кислотности желудочного сока:
Кислотность желудочного сока выражается в титрационных
единицах (ТЕ) — количество 0,1 М NaOH в 1 мл, затраченное на
титрование 100 мл желудочного сока по определённому
индикатору (фенолфталеин).

Общую кислотность — совокупность всех
кислотореагирующих веществ желудочного сока, собираемый в
течение 1 ч (в норме составляют 40-60 ТЕ)

Связанную НСl - связанная с белками и продуктами их
переваривания ( в норме 20-30 ТЕ)


Свободная НСl — не связанная
с компонентами желудочного сока
(норма — 20-40 ТЕ)
Реакция Уффельмана на молочную кислоту
Значение метода:
Молочная кислота в норме в желудочном соке отсутствует или
находится в следовых количествах.
Образуется при уменьшении
содержания или отсутствии
свободной
соляной
кислоты
в
результате
размножения
молочнокислых бактерий или при злокачественных
опухолях
желудка.
Появляется при ускоренной десквамации эпителия в больших
количествах.
Наблюдают
при
острых
токсикоинфекциях
(сальмонеллез), некоторых формах гастрита.
Принцип метода: Молочная кислота с реактивом Уффельмана
(фенол + хлорное железо) дает желто-зеленое окрашивание,
вследствие образования молочно-кислого железа.
Норма: реакция отрицательная
Пирамидоновая проба на обнаружение крови
в желудочном соке
Значение метода:
Химическое обнаружение в желудочном соке сводится к
нахождению кровяного пигмента гемоглобина. Гемоглобин обладает
«пероксидазной» активностью и способен окислять пирамидон в
присутствии перекиси водорода с образованием
окрашенного
продукта.
Принцип метода: К 5мл 5% спиртового раствора пирамидона
прибавляют 0,5мл 30% уксусной кислоты и 0,5мл 3% Н2О2 и 1мл
желудочного сока, при положительной пробе получается фиолетовая
окраска через 5-10 мин.
Норма: реакция отрицательная
Нарушение процессов переваривания белков и
всасывания аминокислот
Причины: снижение активности ферментов, заболевания
желудочно-кишечного тракта, изменение проницаемости слизистой
оболочки кишечника, нарушение транспорта аминокислот в клетки
(дефект переносчиков)
 Образование и всасывание негидролизованых коротких пептидов
→ возникновение иммунной реакции на приём белка.
Аминокислоты - продукты полностью переваренного белка лишены
антигенных свойств, не вызывают иммунных реакций.
 У новорождённых проницаемость слизистой оболочки кишечника
выше, чем у взрослых, а активность протеолитических ферментов
пищеварительной системы низкая. Это способствует всасыванию
в
кишечнике
небольшого
количества
нативных
белков,
содержащихся в секрете молочных желёз (антитела), что
достаточно для обеспечения иммунной реакции у новорожденного
в первые дни после родов.
Белковая недостаточность
Недостаток поступления белка в организм
(белковое голодание, дефицит незаменимых аминокислот)

Квашиоркор
«золотой (или красный) мальчик»
Заболевание развивается у детей, которые
лишены молока и других животных белков,
а питаются исключительно растительной пищей
 задержка роста, замедление физического развития
 снижение мышечной массы
 нарушение костеобразования
 нарушение кроветворения, анемия
 гипопротеинемией, отёки
 снижение активности иммунной системы
 снижение образования гормонов эндокринными железами
 жировое перерождение печени
 нервно-психические нарушения
 гепатомегалия
Гниение белков в кишечнике
Аминокислоты и непереваренные фрагменты белков
толстого
кишечника,
где
подвергаются
воздействию
микрофлоры, с образованием токсичных продуктов
достигают
кишечной
Причины: избыток белковой пищи, нарушение всасывания аминокислот,
недостаток пищеварительных ферментов (нарушении деятельности пищеварительных
желез), снижении перистальтики кишечника (запоры)
В основе гниения
аминокислот
лежат
реакции
декарбоксилирования
и
дезаминирования
Метионин – метилмеркаптан
Цистин, цистеин - сероводород
Орнитин - путресцин
Лизин – кадаверин
Тирозин - крезол, фенол
Триптофан - скатол, индол
Аммиак, гистамин, серотонин
Всасывание клетками кишечника продуктов гниения → транспорт кровью по
воротной вене в печень – обезвреживание продуктов гниения
Гниение белков в кишечнике
 Продукты гниения всасываются клетками кишечника →
транспорт кровью по воротной вене в печень – обезвреживание
продуктов гниения
Продукты гниения вызывают:
 общую интоксикацию
 колебания артериального давления
 головные боли
 понижение аппетита
 понижение болевой чувствительности
 анемии, миокардиодистрофии
 нарушение желудочной секреции
 в тяжелых случаях возможны угнетение дыхания, сердечной
деятельности и кома
Обезвреживание продуктов гниения
Обезвреживание
происходит в печени с
помощью двух систем:
1. Система микросомального
окисления (МСО)
Необходима для придания
гидрофильности молекулы и
вступления в реакцию
конъюгации
2. Система конъюгации
Необходима для выведения с
мочой
Обезвреживание продуктов гниения - п-крезола и
фенола
Этапы обезвреживания:
1. Конъюгация с сернокислотным
остатком (сульфотрансфераза)
или с глюкуроновой кислотой в
составе УДФ-глюкуроната (УДФглюкуронилтрансфераза)
2. Выведение продуктов
конъюгации с мочой через почки
Обезвреживание индола и скатола
Этапы обезвреживание в печени:
1. Микросомальное окисление
(формирование гидроксильной
группы)
2. Конъюгация с сернокислотным
остатком (сульфотрансфераза)
или с глюкуроновой кислотой в
составе УДФ-глюкуроната (УДФглюкуронилтрансфераза)
3. Выведение продуктов
конъюгации с мочой через почки
 Калиевая соль индоксилсерной
кислоты получила название
животного индикана
ФГБОУ ВО Новосибирский государственный медицинский университет
Минздрава России
Кафедра медицинской химии
Катаболизм аминокислот: реакции
трансаминирования и
дезаминирования
Образование биогенных аминов
Лекция
Специальность: Медико-профилактическое дело
Дисциплина: Биохимия Б1.О.20
к.м.н., доцент Долганова О.М.
2023г
32.05.01
Катаболизм аминокислот
Катаболизм большинства аминокислот
начинается отщеплением а-аминогруппы с
помощью реакций:
- трансаминирования
- дезаминирования
Катаболизм аминокислот
Трансаминирование — реакция переноса а-аминогруппы с аминокислоты на акетокислоту →образуются новая кето- кислота и новая аминокислота.


Аминотрансферазы - 2 класс ферментов, кофермент пиридоксальфосфат
Пиридоксальфосфат служит переносчиком аминогрупп. Альдегидная группа кофермента
может обратимо присоединять различные амины с образованием шиффовых оснований
(альдимин и кетимин).

глутамат, аланин, аспартат
трансаминировании
- наиболее часто принимают участие в

глутамат - основной донор аминогруппы, α-кетоглутарат – акцептор

Исключение - лизин, треонин и пролин
Трансаминирование аминокислот
Вспомните
диагностическое
определения аминотрансфераз в
практике.
 При каких патологических процессах изменяется
активность АСТ и АЛТ?
 Что такое «коэффициент де Ритиса»?
значение
клинической
Биологическое значение
трансаминирования
 синтез заменимых аминоксилот из α-кетокислот
 перераспределение аминного азота в тканях и органах
 первая стадия дезаминирования большинства
аминокислот
 при трансаминировании общее количество аминокислот в
клетке не меняется
Дезаминирование аминокислот
- отщепление а-аминогруппы от аминокислоты с
образованием соответствующей а-кетокислоты
(безазотистый остаток) и молекулы аммиака
 При дезаминировании количество аминокислот уменьшается
 Исключение лизин
Ускорение реакций дезаминирования наблюдается
 при голодании (распад тканевых белков)
 при длительных тяжелых заболеваниях, сахарном диабете
 поступлении с пищей большого количества белка
Способы дезаминирование аминокислот
 Прямое окислительное
 Неокислительное
 Внутримолекулярное
 Гидролитическое
 Непрямое трансдезаминирование
Окислительное дезаминирование глутамата
Глутаматдегидрогеназа - олигомерный белок, 6 субъединиц
- содержится в митохондриях
- проявляет высокую активность в печени
 Ингибиторы АТФ, ГТФ, NADH (диссоциация)
 Активаторы АДФ
 Индукция синтеза – кортизол, тироксин
при ↗[NH3] в клетке может идти в обратном направлении восстановительное аминирование α-кетоглутарата
Непрямое дезаминирование
(транс-дезаминирование)
1.
Подвергается большинство аминокислот.
Этапы:
трансаминирование аминокислоты с α-кетоглутаратом
(цитозоль) → перенос аминогруппы в состав глутамата
аминотрансфераза, кофермент пиридоксальфосфат
2.
окислительное дезаминирование глутамата, выделение
аммиака
глутаматдегидрогеназа (митохондрии), кофермент NAD+
Непрямое дезаминирование
цикл ИМФ-АМФ
 в мышечной ткани при интенсивной физической нагрузке
 низкая активность глутаматдегидрогеназы
1.
2.
3.
4.
Стадии процесса:
трансаминирование с α-кетоглутаратом → образование глутамата
трансаминирование глутамата с оксалоацетатом (ACT)→ аспартата
реакция переноса аминогруппы от аспартата на инозинмонофосфат
(ИМФ) → образование АМФ и фумарата
гидролитическое дезаминирование АМФ (дезаминаза)
Выделяющийся аммиак предотвращает закисление среды в клетках, вызванное
образованием лактата, образующегося в мышцах при интенсивной работе
Неокислительное дезаминирование
серина и треонина
Преимущественно в печени
Внутримолекулярное неокислительное
дезаминирование гистидина
Гистидаза
- реакция происходит только в печени и коже
- образование молекулы аммиака происходит из атомов
самой аминокислоты без участия молекулы воды
Декарбоксилирование аминокислот
 Отщепление а-карбоксильной группы
 Фермент: декарбоксилаза, 4 класс, кофермент
пиридоксальфосфат
 Продукты реакции: СО2 и амины, которые часто являются
биологически активными веществами (биогенные амины).
 Биогенные амины выполняют функцию нейромедиаторов (серотонин,
дофамин, ГАМК и др.), гормонов (норадреналин, адреналин),
регуляторных факторов местного действия (гистамин, карнозин,
спермин и др.).
γ-аминомасляная кислоты (ГАМК)
 Синтез происходит в нервных клетках
 Является тормозным медиатором ЦНС
Ацетилхолин
 Возбуждающий медиатор вегетативной нервной системы
 Нарушение образования ацетилхолина в синапсах может
вызвать мышечную слабость - миастению.
Гистамин
 Образуется в тучных клетках соединительной ткани, легких, коже, печени.
В комплексе с белками сохраняется в секреторных гранулах.
 Выделяется в кровь при повреждении ткани (удар, ожог, воздействие
эндо- и экзогенных веществ).
Функции:
 стимулирует секрецию желудочного сока, слюны
 обеспечивает воспалительную, аллергическую реакции (расширение
сосудов, покраснение кожи, отечность ткани, повышает проницаемость
капилляров)
 снижает артериальное давление
 сокращает гладкую мускулатуру легких, вызывает удушье
Серотонин
 Нейромедиатор проводящих путей, образуется в
гипоталамусе, надпочечниках
Функции:
 стимулирует сокращение гладкой мускулатуры, перистальтику
кишечника
 оказывает сосудосуживающий эффект
 регулирует артериальное давление, температуру тела, дыхание,
 обладает антидепрессантным действием («гормон удовольствия»)
Дофамин
 Синтез происходит в основном в нейронах промежуточного
и среднего мозга
 Медиатор дофаминовых рецепторов в подкорковых
образованиях ЦНС
 Вбольших дозах расширяет сосуды сердца, стимулирует
частоту и силу сердечных сокращений, расширяет сосуды
почек, увеличивая диурез.
Для закрепления материала заполните таблицу:
«Образование биогенных аминов»
Аминокислота Продукт
декарбоксилиро
вания
серин
триптофан
тирозин
глутаминовая
кислота
гистидин
Биологически
активные
вещества
Физиологическая роль
Пути инактивации биогенных аминов
1. Окислительное дезаминирование
 Аминооксидазы, FAD
 Фермент наиболее активен в печени, желудке, почках,
кишечнике, нервной ткани.
 Дофамин, норадреналин, ГАМК, серотонин
2. Реакция конъюгации (метилирование)
 Метилтрансферазы, S-аденозилметионин
 Адреналин, гистамин
Список литературы:

Основная литература
1. Биологическая химия с упражнениями и задачами : учебник / ред. С. Е. Северин. - М. : ГЭОТАР-Медиа,
2013. - 624 с.
2. Северин С.Е., Биологическая химия с упражнениями и задачами [Электронный ресурс] : учебник / Под
ред. С.Е. Северина. - 2-е изд., испр. и доп. - М. : ГЭОТАР-Медиа, 2013. - 624 с. - ISBN 978-5-9704-2533-6 Режим доступа: http://www.rosmedlib.ru/book/ISBN9785970425336.html
3. Биохимия [Электронный ресурс] : учебник / Под ред. Северина Е.С. - 5-е изд., испр. и доп. - М. : ГЭОТАРМедиа, 2012. - http://www.rosmedlib.ru/book/ISBN9785970423950.html
4.Биохимия : учебник для студентов медицинских вузов / ред. Е. С. Северин. - 5-е изд.,испр. и доп. - М. :
ГЭОТАР-Медиа, 2016. - 768 с. : ил.
Дополнительная литература
1.Биохимия : руководство к практическим занятиям [Электронный ресурс] / Чернов Н.Н., Березов Т.Т.,
Буробина С.С. и др. / Под ред. Н.Н. Чернова - М. : ГЭОТАР-Медиа, 2009. http://www.rosmedlib.ru/book/ISBN9785970412879.html
2.Функции и обмен белков и аминокислот [Электронный ресурс] : учебное пособие для студентов 2-го курса
лечебного, педиатрического и стоматологического факультетов / Н. В. Шинкарева, В. И. Шарапов ; ред. О.
Н. Потеряева. - Новосибирск : [б. и.], [2012]. - 42 с.
3. Биохимия гормонов и гормоноподобных регуляторов [Электронный ресурс] : методические указания для
студентов 2-го курса лечебного, педиатрического и стоматологического факультетов / В. И. Шарапов, В. Г.
Титова ; ред. О. Н. Потеряева. - Новосибирск, 2012. - 42 с.
4. Березов Т.Т., Биологическая химия [Электронный ресурс]: учебник / Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. - 3-е изд.,
стереотипное. - М. : Медицина, 2008. - 704 с. (Учеб. лит. Для студентов мед. Вузов) - ISBN 5-225-04685-1 Режим доступа: http://www.rosmedlib.ru/book/ISBN5225046851.html
Благодарю за внимание!
.