Главная страница
Образовательный портал Как узнать результаты егэ Стихи про летний лагерь 3агадки для детей
qrcode

! в ходе дезаминирования аминокислот в тканях образуется большое кол-во nh


Название! в ходе дезаминирования аминокислот в тканях образуется большое кол-во nh
АнкорObmen aminokislot 2 Lektsia.doc
Дата16.12.2017
Размер8.06 Mb.
Формат файлаdoc
Имя файлаObmen_aminokislot_2_Lektsia.doc
ТипДокументы
#33173
КаталогОбразовательный портал Как узнать результаты егэ Стихи про летний лагерь 3агадки для детей
Образовательный портал Как узнать результаты егэ Стихи про летний лагерь 3агадки для детей


Обмен аммиака
! В ходе дезаминирования аминокислот в тканях образуется большое кол-во NH3.
Также NH3 образуется при распаде нуклеотидов, биогенных аминов и при гниении белков в кишечнике в результате воздействия бактерий.
Дезаминирование аминокислот и образование NH3 происходит во всех тканях.
В клетках образованный NH3 подвергается обезвреживанию.
Выводится из организма NH3 почками в виде мочевины и солей аммония.
Мочевина образуется в печени;

Соли аммония – образуются в самих почках.
Источники и продукты обезвреживания NH3 в организме:




Механизм токсического действия аммиака
NH3 при его избытке в организме оказывает токсическое действие.
Особенно сильно он воздействует на мозг и ЦНС.
Состояния, при которых повышена конц-ия NH3 в крови, называются гипераммониемии.
Симптомы гипераммониемии: головокружение, галлюцинации, тошнота, рвота, нечленораздельная речь, судороги, потеря сознания и др.

Причины токсического действия NH3:
α-КГ, связывая избыток NH3, превращается в Глу  снижается концентрация α-КГ.


Это вызывает:


  1. скорости цикла Кребса, что вызывает гипоэнергетическое состояние.




  1. Нарушается трансаминирование аминокислот и синтез ряда биогенных аминов (ацетилхолин, дофамин и др.)


Высокие концентрации NH3 стимулируют синтез Глн из Глу в нервной ткани:
Глу ↓ + NH3 ↑ + АТФ → Глн ↑ + АДФ + H3PO4

Это вызывает:


  1. Накопление глутамина в клетках нейроглии приводит к повышению в них осмотического давления  происходит набухание астроцитов.


Большие концентрации NH3 могут вызвать отек мозга.


  1. Уменьшение концентрации Глу ↓

 подавляется синтез ряда нейромедиаторов и особенно -аминомасляной к-ты (ГАМК):

Глутамат-

декарбоксилаза


Глу ↓ → ГАМК ↓ + CO2
ГАМК – основной тормозной медиатор.
Его недостаток нарушает проведение нервного импульса  повышается нервно-мышечная возбудимость и возникают судороги.
концентрации NH3 в крови сдвигает рН в щелочную сторону (вызывает алкалоз):
H+ ↓ + NH3 ↑ → NH4+
 нарушается эффект Бора:
H+ ↓ + Hb(O2)4 → H+Hb + 4O2
Происходит увеличение сродства гемоглобина к O2,

что нарушает поступление O2 в ткани и приводит к гипоксии.
Из-за этого, также происходит накопление CO2 в тканях.
конц-ии ионов NH4+ в крови нарушает трансмембранный перенос ионов Na+ и К+ из-за конкуренции с ними за ионные каналы.
Это также нарушает проведение нервных импульсов.


Способы обезвреживания аммиака в разных тканях:
Основная реакция связывания NH3, протекающая во всех тканях организма – это синтез глутамина из глутамата:


Глутаминсинтетаза расположена в митохондриях клеток.
Кофактор: ионы Mg2+.
Через клеточные мембраны глутамин легко транспортируется в кровь путём облегчённой диффузии.
Больше всего глутамина образуется в мышцах и мозге.
С током крови глутамин транспортируется в кишечник, почки и в небольшом кол-ве в печень.

Обезвреживание NH3 в почках:
В почках происходит гидролиз глутамина до глутамата с образованием NH3:


Образующийся NH3 используется на синтез солей аммония, которые выделяются с мочой из организма.
! Помимо обезвреживания NH3, эта реакция имеет более важное значение – компенсация ацидоза.
При ацидозе избыток кислот поступает в почки.
Избыток H+ в почках индуцирует синтез глутаминазы  образующийся NH3 нейтрализует кислоты, образуя соли аммония.



При дефекте глутаминазы в почках, для выведения избытка кислот используются ионы Na+ и K+, что может привести к их потере.


Обезвреживание NH3 в кишечнике:
В клетках кишечника также происходит гидролиз глутамина до глутамата с образованием NH3 при участии глутаминазы:
Глн + H2O → Глу + NH3

5% образовавшегося NH3 удаляется через кишечник.
Небольшая часть NH3 через воротную вену попадает в печень.
Остальные 90% NH3 поступают в почки и выводятся с мочой в виде солей аммония.

Глутамат трансаминируется с пируватом при участии АЛТ:



α-Аминогруппа включается в аланин, который поступает из кишечника в кровь воротной вены и поглощается печенью.



Обезвреживание NH3 в мозге и некоторых других тканях:
В мозге и некоторых других тканях NH3 может связываться α-кетоглутаратом с образованием глутамата.
Фермент: глутаматдегидрогеназа.
Но, в норме эта реакция протекает медленно, т.к. используется в основном для дезаминирования глутамата.
Глутамат может связывать еще одну молекулу NH3, превращаясь в глутамин:

При гипераммониемии, эти реакции очень важны, т.к. за их счет обезвреживается сразу 2 молекулы NH3.
Обезвреживание NH3 в мышцах:
В мышцах очень низкая активность глутаматдегидрогеназы.
Поэтому, основной способ обезвреживания NH3 в мышцах – глюкозо-аланиновый цикл.
Глюкозо-аланиновый цикл – это образование аланина в мышцах, его транспорт в печень для синтеза глюкозы, а также поступление глюкозы, синтезированной в печени, в обратном направлении.
Образование аланина – это дополнительный механизм выведения азота аминокислот из клеток.


Глюкозо-аланиновый цикл:


Обезвреживание NH3 в печени:
Самые большие кол-ва NH3 обезвреживаются в печени.
В печени NH3 в основном образуется:
при дезаминировании аминокислот и при участии глутаминазы.
Часть NH3 поступает с кровью воротной вены из кишечника.

В печени NH3 связывается с CO2 с образованием карбамоилфосфата:



Продукт реакции – карбамоилфосфат вступает затем в орнитиновый цикл.


Орнитиновый цикл.
90% N удаляется из организма с мочой почками в составе мочевины.
Синтез мочевины происходит в печени в процессе, который называется орнитиновый цикл (цикл Кребса – Гензелейта).
Орнитиновый цикл – это циклический процесс.
Ключевое соединение, замыкающее цикл – α-аминокислота орнитин.




Источники N в молекуле мочевины:
Молекула мочевины содержит 2 атома азота:

1 атом: образуется из NH3
2 атом: образуется из аспартата
И NH3 и аспартат образуются из атомов N 2-х разных аминокислот:

Энергетический эффект орнитинового цикла:
В реакциях орнитинового цикла расходуется 4 макроэргические связи 3-х молекул АТФ на каждый оборот цикла.
АТФ также расходуется при трансмембранном переносе веществ, связанном с синтезом и экскрецией мочевины.
Пути компенсации энергозатрат:
В цикле регенерации аспартата из фумарата на стадии дегидрирования малата в ЦТК образуется NADH  образуется 3 моль АТФ путём окислительного фосфорилирования при участии ЦПЭ.
При окислительном дезаминировании глутамата в печени и других органах также образуется NADH  еще 3 моль АТФ образуется путем окислительного фосфорилирования.



(2 версия схемы)



Основные функции орнитинового цикла:


  1. включение N аминокислот в мочевину, которая экскретируется и предотвращает накопление токсичного NH3.




  1. синтез частично-заменимой аминокислоты аргинина.


Гипераммониемии
Гипераммониемия – это повышенное содержание NH3 в крови.
Причины гипераммониемии: заболевания печени (гепатит, цирроз) или наследственный дефект ферментов орнитинового цикла.
5 основных типов гипераммониемий связаны с наследственным дефектом одного из 5 ферментов орнитинового цикла:


  1. гипераммониемия I типа – дефект фермента: карбамоилфосфатсинтетазы I;




  1. гипераммониемия II типа – дефект фермента: орнитинкарбамоилтрансферазы;




  1. цитруллинемия – дефект фермента аргининосукцинатсинтетазы;




  1. аргининосукцинатурия – дефект фермента аргининосукцинатлиазы;




  1. гипераргининемия – дефект фермента аргиназы.


При всех этих болезнях наблюдается накопление метаболитов, предшествующих ферментному блоку, а также значительное накопление в крови NH3.

Пути обмена безазотистого остатка аминокислот
В ходе катаболизма от аминокислоты отщепляется аминогруппа в виде NH3 и образуется безазотистый остаток – как правило: кетокислота.
Далее безазотистый остаток аминокислот превращается в один из 6 метаболитов, вступающих в ОПК: пируват, ацетил-KoA, α-кетоглутарат, сукцинил-KoA, фумарат, оксалоацетат.
По судьбе безазотистого остатка все аминокислоты делятся на 3 группы:
Гликогенные: безазотистый остаток аминокислоты может включаться в глюконеогенез.
Кетогенные: безазотистый остаток аминокислоты превращается в Ацетил-KoA или ацетоацетат и может использоваться в синтезе кетоновых тел.
Или сгорает в цикле Кребса до CO2.
Смешанные (глико-кетогенные): распадаются на 2 продукта.
Один включается в глюконеогенез, 2 может использоваться в синтезе кетоновых тел.
Чисто кетогенных аминокислот всего 2: лейцин и лизин.
Смешанные аминокислоты: изолейцин, триптофан, фенилаланин, тирозин.
Все остальные аминокислоты: чисто гликогенные.

Выделяют 5 анаплеротических реакций (путей включения аминокислот в глюконеогенез):


  1. через пируват;




  1. через α-кетоглутарат;




  1. через сукцинил-KoA;




  1. через Фумарат;




  1. через Оксалоацетат




Синтез заменимых аминокислот
В организме человека может синтезироваться 8 заменимых аминокислот: Ала, Про, Гли, Сер, Асн, Асп, Глн, Глу.
Сначала из глюкозы образуется α-кетокислота – углеродный скелет.
Затем в α-кетокислоту вводится α-аминогруппа в результате реакций трансаминирования:
Глутамат:



α

Аланин:



α

Аспартат:



α

Глутамин:
Синтезируется из глутамата под действием глутаминсинтетазы:

Аспарагин:
Синтезируется из аспартата и глутамина под действием аспарагинсинтетазы:


Серин образуется из 3-фосфоглицерата – промежуточного продукта гликолиза.
Глицин синтезируется из серина.
Пролин синтезируется из глутамата:
Глутамат → -Полуальдегид глутамата → Пролин
Частично заменимые аминок-ты:
Аргинин образуется в орнитиновом цикле.

Гистидин синтезируется из АТФ и рибозы.
Условно заменимая аминок-та Цистеин образуется из серина и метионина.


перейти в каталог файлов

Образовательный портал Как узнать результаты егэ Стихи про летний лагерь 3агадки для детей

Образовательный портал Как узнать результаты егэ Стихи про летний лагерь 3агадки для детей