Биологическая химия как наука, предмет и задачи, методы исследования
Белок как основа живой природы, его роль в процессах жизнедеятельности, молекулярная масса и химические свойства. Декарбоксилирование аминокислот, физиологические функции обезвреживания биогенных аминов. Резервирование и мобилизация нейтральных жиров.
Рубрика | Биология и естествознание |
Вид | шпаргалка |
Язык | русский |
Дата добавления | 20.02.2015 |
Размер файла | 2,6 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Анаэробные ткани могут получать энергию без кислорода. Такими тканями являются: скелетные мышцы, эритроциты, периферические нервы, мозговое вещество почек, кость, хрящ, соединительная ткань. Аэробные ткани получают энергию с использованием кислорода и полностью зависят от кровотока. К таким тканям относятся: головной мозг, сетчатка глаза, сердце, кора почек, печень, слизистая тонкого кишечника.
Окислительное фосфорилирование было бы правильнее назвать фосфорилированием в дыхательной цепи. Суть его состоит в следующем. Перенос электронов и протонов по окислительно-восстановительной цепи ферментов сопровождается высвобождением значительного количества энергии, большая часть которой трансформируется в энергию фосфатных связей макроэргических соединений, главным образом АТФ. Неиспользованная энергия рассеивается в виде тепла. Для синтеза АТФ необходим АДФ, неорганический фосфат, 8-10 ккал энергии и соответствующие ферменты. АДФ+НзР04+8-10 ккал энергии АДФ~Р АТФ
При распаде АТФ соответственно высвобождается такое же количество энергии. Процесс синтеза АТФ из АДФ и неорг. фосфата за счет энергии дыхания (энергии переноса электронов) получил название окислительного фосфорилирования.
Однако также есть другой способ фосфорилирования АДФ до АТФ - субстратное фосфорилирование. Их особенностью является катализирование растворимыми ферментами. Этот способ связан с передачей макроэргического фосфата или энергии макроэргической связи какого-либо вещества (субстрата) на АДФ. К таким веществам относятся метаболиты гликолиза (1,3-дифосфоглицериновая кислота, фосфоенолпируват), цикла трикарбоновых кислот (сукцинил-SКоА) и креатинфосфат. Энергия гидролиза их макроэргической связи выше, чем 7,3 ккал/моль в АТФ, и роль указанных веществ сводится к использованию этой энергии для фосфорилирования молекулы АДФ до АТФ. Отличия: разные источники энергии, для окислительного необходимы движение электронов в дых цепи, для субстратного необ-ма энергия макроэргической связи.
39. Дыхательная цепь как система генерации энергии в живой клетке. Нарушения энергетического обмена
Дыхательная цепь -- последовательность переносчиков электронов на кислород, локализованная во внутренней мембране митохондрий (ВММ). Роль таких переносчиков выполняют:
? активные формы витамина В2 -- ФМН и ФАД (присоединяют электроны и протоны);
? атомы железа и меди в составе цитохромов;
? железосерные белки (FeS-белки); цитохромы и железосерные белки переносят только электроны;
? жирорастворимый переносчик электронов и протонов, свободно перемещающийся по мембране, -- убихинол (КоQ).
Цель работы дыхательной цепи: провести реакцию окисления водорода кислородом с образованием эндогенной воды.
Принцип работы дыхательной цепи: разделение потоков протонов и электронов, поступающих из матрикса. Электроны передаются на конечный акцептор -- кислород; протоны выбрасываются в межмембранное пространство (ММП).
Место того или иного переносчика в дыхательной цепи определяется величиной редокс-потенциала. Все реакции в дыхательной цепи направлены по термодинамической лестнице от компонента с самым отрицательным редокс-потенциалом (НАДH·Н+) к кислороду, имеющему самый положительный редокс-потенциал.
Перенос электронов по дыхательной цепи осуществляется в следующей последовательности:
Во внутренней митохондриальной мембране переносчики электронов и протонов сгруппированы в 4 белково-липидных комплекса, пересекающих мембрану.
Й. НАДН-убихинон-оксидоредуктаза. Принимает электроны и протоны от НАДН·Н+; протоны выбрасываются в межмембранное пространство, электроны передаются на КоQ.
ЙЙ. Сукцинат-убихинон-оксидоредуктаза. Принимает электроны и протоны от субстратов в матриксе и передает их на убихинон.
Убихинон -- липофильная молекула, хинон, легко перемещается по мембране, принимает электроны и протоны от Й и ЙЙ комплексов дыхательной цепи и передает электроны на ЙЙЙ комплекс.
Цитохромы, входящие в состав дыхательной цепи, представляют собой железосодержащие белки, простетическая группа которых представлена гемом. Цитохромы могут переносить только электроны за счет атома железа с переменной валентностью, входящего в состав гемма: Fe3+ + з - Fe2+.
III.. Убихинол-цитохром с-оксидоредуктаза. Переносит электроны с убихинола на цитохром с. Одновременно за счет энергии, выделившейся при переносе, из матрикса переносятся протоны в межмембранное пространство.
IV. Цитохром с-оксидаза. Переносит электроны с цитохрома с непосредственно на кислород.
Для синтеза АТФ необходимо затратить около 32 кДж/моль энергии. Для этого достаточной является разность потенциалов между окислителем и восстановителем не менее 0,26 вольта. Таких участков в дыхательной цепи три. Они соответствуют I, III и IV комплексам и названы пунктами сопряжения или фосфорилирования.
Реакция синтеза АТФ, которую проводит V комплекс, носит название окислительного фосфорилирования и описывается уравнением:
АДФ + Н3РО4= АТФ + Н2O.
Энергетический выход окисления ацетил-КоА в цикле Кребса равен 10 моль АТФ (7,5 + 1,5 + 1).
Регулируется скорость работы дыхательной цепи энергетическим зарядом клетки, т. е. соотношением АТФ/АДФ. АДФ является стимулятором дыхательной цепи, АТФ - аллостерическим ингибитором.
Гипоэнергетические состояния. Причины:
- гиповитаминозы экзогенные и/или эндогенные - снижается скорость и эффективность окислительных реакций. Возникает обычно при нехватке витаминов - В1, В2, никотиновой кислоты, В6, пантотеновой кислоты и аскорбиновой кислоты,
- дефицит белка в пище - снижается синтез всех ферментов и ферментов катаболизма в частности,
- снижение потребления углеводов и липидов как основных источников энергии,
- дефицит кислорода - отсутствие акцептора для электронов вызывает "переполнение" дыхательных ферментов, повышение электрохимического градиента, накопление НАДН и ФАДН2 в клетке и прекращение катаболизма,
- дефицит железа - компонента цитохромов, миоглобина и гемоглобина, и меди - компонента цитохромоксидазы.
40. Цитратный цикл, посл-ть реакций, ферменты, энергетика, биол-ая роль
Цикл Кребса локализован в матриксе митохондрий. Это циклический процесс из восьми последовательных реакций, в результате которых происходит декарбоксилирование и дегидрирование ацетил-КоА (универсального клеточного топлива).
Основная роль ЦТК заключается в генерации атомов водорода для работы дыхательной цепи, а именно трех молекул НАДН и одной молекулы ФАДН2. Кроме этого, в ЦТК образуется одна молекула АТФ, сукцинил-SКоА, участвующий в синтезе гема, кетокислоты, являющиеся аналогами АК - б-кетоглутарат для глутаминовой кислоты, оксалоацетат для аспарагиновой.
Главным и основным регулятором ЦТК является оксалоацетат, а точнее его доступность. Наличие оксалоацетата вовлекает в ЦТК ацетил-SКоА и запускает процесс.
Схема лимоннокислого цикла Кребса. Ферменты: 1 -- цитратсинтаза; 2 -- аконитаза; 3 -- изоцитратдегидрогеназа; 4 -- б-кетоглутаратдегидрогеназный комплекс; 5 -- сукцинил-КоА синтетаза; 6 -- сукцинатдегидрогеназа; 7 -- фумаратгидратаза; 8 -- малатдегидрогеназа.
Последовательность реакций цитратного цикла
Цикл начинается с конденсации ацетил-КоА с 4-углеродной кетокислотой -- щавелевоуксусной (ЩУК). В результате образуется трикарбоновая кислота, цитрат. Изомеризация цитрата ведет к образованию изоцитрата. В ходе последовательных реакций изоцитрат декарбоксилируется и одновременно дегидрируется (фермент изоцитратДГ). Образовавшийся -кетоглутарат также декарбоксилируется и дегидрируется. Образовавшийся макроэрг сукцинил-КоА служит источником энергии для синтеза АТФ (субстратное фосфорилирование в цикле Кребса). В результате еще двух дегидрирований (ферменты сукцинатДГ и малатДГ) ЩУК регенерирует и запускает новый оборот цикла Кребса.
Таким образом, наряду с конечным продуктом обмена -- СО2 в четырех дегидрогеназных реакциях трижды восстанавливается НАД+(изоцитратДГ, -кетоглутаратДГ, малатДГ) и один раз восстанавливается ФАД (сукцинатДГ). Чтобы цикл мог функционировать, необходимо окислить эти коферменты, т. е. передать атомы водорода в дыхательную цепь, где происходит их окисление кислородом до воды.
41. Основные углеводы тканей человека, биол-ая роль. Основные углеводы пищи ч-ка
Углеводами называются альдегиды или кетоны многоатомных спиртов или их производных.
Углеводы классифицируются на:
1. моносахариды - не подвергаются гидролизу:
- триозы (глицеральдегид, диоксиацетон);
- тетрозы (эритроза);
- пентозы (рибоза, дезоксирибоза, рибулоза, ксилуоза);
- гексозы (глюкоза, фруктоза, галактоза).
2. олигосахариды - состоят из 2-12 моносахаридов, соединенных между собой гликозидными связями (мальтоза - 2 глюкозы, лактоза - галактоза и глюкоза, сахароза - глюкоза и фруктоза);
3. полисахариды:
- гомополисахариды (крахмал, гликоген, клетчатка);
- гетерополисахариды (сиаловая кислота, нейраминовая кислота, гиалуроновая кислота, хондроитинсерная кислота, гепарин).
Углеводы входят в состав клеток животных (до 2%) и растений (до 80%).
Биологическая роль:
1. энергитическая. На долю углеводов приходится около 70% всей калорийности. Суточная потребность для взрослого человека - 400-500 г. При окислении 1 г углеводов до воды и углекислого газа выделяется 4,1 ккал энергии;
2. структурная. Углеводы используются как пластический материал для образования структурно-функциональных компонентов клеток. К ним относятся пентозы нуклеиновых кислот, углеводы гликопротеинов, гетерополисахариды межклеточного вещества;
3. резервная. Могут откладываться про запас в печени, мышцах в виде гликогена;
4. защитная. Гликопротеины принимают участие в образовании антител. Гетерополисахариды участвуют в образовании вязких секретов (слизи), покрывающих слизистые оболочки ЖКТ, дыхательных и мочеполовых путей. Гиалуроновая кислота играет роль цементирующего вещества соединительной ткани, препятствующего проникновению чужеродных тел;
5. регуляторная. Некоторые гормоны - гликопротеины (гипофиза, щитовидной железы);
6. участвуют в процессах узнавания клеток (сиаловая и нейраминовая кислоты);
7. определяют группу крови, входя в состав оболочек эритроцитов;
8. участвуют в процессах свертываемости крови, входя в состав гликопротеинов крови, фибриногена и протромбина. Так же предупреждает свёртываемость крови, входя в состав гепарина.
42. Переваривание и всасывание углеводов в ЖКТ
Поступивший с пищей крахмал (гликоген) в ротовой полости подвергается гидролизу под действием альфа-амилазы слюны. Она расщепляет альфа (1,4)-гликозидные связи в структуре крахмала. Крахмала гидролиз завершается образованием амилодекстринов .
Далее пища поступает в желудок. Слизистой оболочкой желудка гликозидазы не вырабатываются.
Основным местом переваривания крахмала служит тонкий отдел кишечника. Здесь проходит наиболее важная фаза гидролиза крахмала. В переваривании крахмала принимает участие ферменты, вырабатываемые в поджелудочной железе (альфа-амилаза, амило-1,6-гликозидаза и олиго-1,6-гликозидаза ).
Выделяющийся панкреатический сок содержит бикарбонаты, которые принимают участие в нейтрализации кислого желудочного содержимого, создаётся слабощелочная среда (рН=8-9) - оптимальная для гликозидаз. Образующиеся катионы (Na+,K+) принимают участие в активации ферментов.
Три панкреатических фермента завершают гидролитический разрыв внутренних гликозидных связей в структуре крахмала. Эритродекстрины переходят в ахродекстрины.
Гидролиз крахмала в кишечнике завершается с образованием мальтоз (изомальтоз). Образованная мальтоза - является только временным продуктом гидролиза крахмала, т.к. она после всасывания в энтероцитах гидролизуется под действием мальтаз (изомальтаз) до глюкоз .
В составе пищи в организм человека поступают и дисахариды: лактозы и сахарозы, которые подвергаются гидролизу только в тонком кишечнике. В клетках кишечника, кроме мальтаз синтезируются лактазы и сахаразы, которые осуществляют гидролиз соответствующих дисаридов пищи с образованием глюкоз, галактоз, фруктоз.
Продукты полного гидролиза - моносахариды - всасываются в кровь и на этом завершается начальный этап обмена углеводов - пищеварение. Скорость всасывания у разных моносахаридов различна. Моносахариды с током крови по системе воротной вены попадают в печень. В печени часть глюкозы превращается в гликоген. Печень способна как синтезировать гликоген, так и расщеплять его с образованием глюкозы.
С пищей в организм человека поступает клетчатка, которая в пищеварительном тракте не переваривается, поскольку отсутствуют бета -гликозидазы. Однако биологическая роль клетчатки велика: она формирует пищевой комок, продвигаясь по желудочно-кишечному тракту она раздражает слизистые оболочки усиливая сокоотделение, клетчатка усиливает перистальтику кишечника, нормализует кишечную микрофлору.
43. Глюгоза как центр-ый метаболит углеводного обмена. Общая схема источников и путей расходования глюкозы в тканях
После всасывания в кишечнике моносахариды кровью воротной вены доставляются прежде всего в печень. Поскольку в составе основных углеводов пищи преобладает глюкоза, ее можно считать основным продуктом переваривания углеводов. Часть глюкозы в печени депонируется в виде гликогена, а другая часть через общий кровоток доставляется и используется разными тканями и органами. Установлено, что гликоген образуется почти во всех клетках организма, однако наибольшее содержание гликогена обнаружено в печени (2-6%) и в мышцах (0,5-2%). В промежутке между приемами пищи концентрация глюкозы в крови поддерживается на уровне 3,3-5,5 ммоль/л. А в период пищеварения может повышаться примерно до 8 ммоль/л.
Глюкоза из крови легко поступает в клетки организма и в ткани, легко проникая через биологические мембраны. Инсулин обеспечивает проницаемость мембран, это единственный гормон, обеспечивающий транспорт глюкозы в клетки органов и тканей. Как только глюкоза поступает в клетку, она сразу же как бы запирается в ней. В результате первой метаболической реакции, катализируемой ферментом гексакиназой в присутствии АТФ, глюкоза превращается в фосфорный эфир - глюкозо-6-фосфат, для которого клеточная мембрана не проницаема. Глюкозо-6-фосфат теперь будет использоваться клеткой в метаболических реакциях (анаболизм, катаболизм). Из клетки глюкоза может обратно выйти в кровь только после гидролиза под действием фосфатазы (глюкозо-6-фосфатазы). Этот фермент есть в печени, почках, в эпителии кишечника, в других органах и тканях его нет, следовательно, проникновение глюкозы в клетки этих органов и тканей необратимо.(реак-я в печени: Глюкозо-6-фосфат +Н2О >Глюкоза + Н3РО4).
Метаболизм глюкозо-6-фосфата
Глюкозо-6-фосфат может использоваться в клетке в различных превращениях, основными из которых являются: синтез гликогена, катаболизм с образованием СО2 и Н2О или лактата, синтез пентоз. Распад глюкозы до конечных продуктов служит источником энергии для организма. Вместе с тем промежуточные продукты метаболизма глюкозо-6-фосфата могут использоваться для синтеза аминокислот, нуклеотидов, глицерина и жирных кислот (рис. 8.4).СХЕМА (см.подроб.вариант)
44. Катаболизм глюкозы в клетке (пути). Анаэробный распад глюкозы, распростр-е, посл-ть, энерг-ка, биол-ая роль
Катаболизм глюкозы является основным поставщиком энергии для процессов жизнедеятельности организма. Пути катаболизма глюкозы представлены на рис. 8.15.
Аэробный распад глюкозы -- это предельное ее окисление до CO2 и H2O. Аэробный распад глюкозы до CO2 и H2O включает реакции аэробного гликолиза и последующее окисление пирувата в общих путях катаболизма. Аэробным гликолизом называют процесс окисления глюкозы до пировиноградной кислоты, протекающий в присутствии кислорода.
Анаэробным распадом глюкозы (анаэробный гликолиз) называют процесс расщепления глюкозы с образованием в качестве конечного продукта лактата. Этот процесс протекает без использования кислорода и поэтому не зависит от работы митохондриальной дыхательной цепи. АТФ образуется за счет реакций субстратного фосфорилирования. Суммарное уравнение процесса:
С6Н12О6 + 2Н3РО4 + 2АDР = 2С3Н6О3 + 2АТФ + 2Н2О
Характеристика реакции анаэробного гликолиза
При анаэробном гликолизе в цитозоле протекают все 10 реакций, идентичных аэробному гликолизу (рис.8.20). Лишь 11 реакция, где происходит восстановление пирувата цитозольным NADН, является специфической для анаэробного гликолиза (рис. 8.21). Восстановление пирувата в лактат катализирует лактатдегидрогеназа (реакция обратимая и фермент назван по обратной реакции). С помощью этой реакции обеспечивается регенерация NAD+ из NADН без участия митохондриальной дыхательной цепи в ситуациях, связанных с недостаточным снабжением клеток кислородом. Роль акцептора водорода от NADН (подобно кислороду в дыхательной цепи) выполняет пируват. Таким образом, значение реакции восстановления пирувата - не образование лактата, а - регенерация NAD+. Лактат выводится в кровь и утилизируется, превращаясь в печени в глюкозу, или при доступности кислорода превращается в пируват, который вступает в общий путь катаболизма, окисляясь до СО2 и Н2О.
Биологическая роль гликолиза - энергетическая. Гликолиз является единственным процессом в клетке, способным поставлять энергию в форме АТФ в бескислородных условиях, а в эритроцитах, где митохондрии отсутствуют, гликолиз вообще является единственным процессом, продуцирующим АТФ и поддерживающим их функции и целостность.
45. Анаэробный распад глюкозы, пути, этапы дихотомического распада, распространение, энергетика, биолог.значение
Аэробный распад (рис. 8.16) глюкозы -- это предельное ее окисление до CO2 и H2O.
Этот процесс, являющийся основным путем катаболизма глюкозы у аэробных организмов, может быть выражен следующим суммарным уравнением:
С6Н12О6 + 6О2 > 6СО2 + 6Н2О + 2820 кДж/моль.
Аэробный распад глюкозы включает несколько стадий:
* аэробный гликолиз -- процесс окисления глюкозы с образованием двух молекул пирувата;
* общий путь катаболизма, включающий превращение пирувата в ацетил-СоА и его дальнейшее окисление в цитратном цикле;
* цепь переноса электронов на кислород, сопряженная с реакциями дегидрирования, происходящими в процессе распада глюкозы;
Аэробным гликолизом называют процесс окисления глюкозы до пировиноградной кислоты, протекающий в присутствии кислорода. Этот процесс составляет специфический для глюкозы путь катаболизма.
Все ферменты, катализирующие реакции этого процесса, локализованы в цитозоле клетки.
В аэробном гликолизе можно выделить два этапа (рис. 8.17).
А. Подготовительный этап, в ходе которого глюкоза фосфорилируется и расщепляется на две молекулы фосфотриоз с использованием двух молекул АТР. На подготовительном этапе превращениям подвергаются гексозы.
Б. Этап, сопряженный с синтезом АТФ. В результате этой серии реакций фосфотриозы превращаются в пируват. Энергия, высвобождающаяся на этом этапе, используется для синтеза 10 моль АТФ. Превращениям подвергаются триозы, а затем карбоновые кислоты.
Окисление цитоплазматического NADH в митохондриальной дыхательной цепи.Челночные системы NADH, образующийся при окислении глицеральдегид-3-фосфата в аэробном гликолизе, подвергается окислению путем переноса атомов водорода в митохондриальную дыхательную цепь. Однако цитозольный NADH не способен передавать водород на дыхательную цепь, потому что митохондриальная мембрана для него непроницаема. Перенос водорода происходит с помощью специальных систем, называемых челночными. В этих системах водород транспортируется через мембрану при участии специфических дегидрогеназ, кот-е нах-ся с обеих сторон митохондриальной мембраны. Известны две челночные системы: глицерофосфатная и малат-аспартатная. Глицеролфосфатная челночная система работает в клетках белых мышц, печени. Вторая челночная система является более универсальной. Обе челночные системы существенно отличаются по количеству синтезированного АТФ. В первой системе Р/0 равно 2, вторая система более энергетически эффективна, и Р/О близко к 3.
Баланс АТФ при аэробном гликолизе. Суммарный эффект аэробного гликолиза составляет (5х2)-2=8 АТФ. Выход АТР при аэробном распаде глюкозы до конечных продуктов - 38 моль АТФ.
Глюкоза в аэробных условиях сгорает в клетках с образованием конечных продуктов - воды и углекислого газа. При окислении 1 моль глюкозы будет выделено 38 молекул АТФ, а при окислении 1 глюкозного остатка гликогена - 39 молекул.
46. Сахароза, мальтоза, лактоза, их обмен. Наслед-ые наруш-я обмена моно- и дисахаридов. Причины, биохим-ие проявления
Сахароза -- дисахарид, состоящий из б-D-глюкозы и в-D-фруктозы, соединенных б,в-1,2 гликозидной связью. Сахароза -- растворимый дисахарид, привлекающий человека своим сладким вкусом. Источником сахарозы служат растения, особенно такие, как сахарная свекла, сахарный тростник. Последнее объясняет возникновение тривиального названия сахарозы -- тростниковый или свекловичный сахар, широко используемый людьми в пищевом рационе.
Лактоза -- молочный сахар, является важнейшим дисахаридом молока млекопитающих. В коровьем молоке содержится до 5% лактозы, в женском молоке -- до 8%. В лактозе аномерная ОН-группа первого углеродного атома остатка D-галактозы связана в-гликозидной связью с четвертым углеродным атомом D-глюкозы (в-1,4-связь).
Мальтоза поступает с продуктами, содержащими частично гидролизованный крахмал, например солод, пиво. Мальтоза также образуется при расщеплении крахмала в кишечнике. Мальтоза состоит из двух остатков D-глюкозы, соединенных б-1,4-гликозидной связью.
Нарушения переваривания и всасывания углеводов. В основе патологии переваривания и всасывания углеводов могут быть причины двух типов: 1)дефекты ферментов, участвующих в гидролизе углеводов в кишечнике; 2) нарушение всасывания продуктов переваривания углеводов в клетки слизистой оболочки кишечника. В обоих случаях возникает осмотическая диарея, которую вызывают нерасщеплённые дисахариды или невсосавшиеся моносахариды. Всё вместе приводит к притоку воды в кишечник, увеличению объёма кишечного содержимого, усилению перистальтики, спазмам и болям, а также метеоризму.
Существуют две наиболее встречающиеся формы нарушения переваривания дисахаридов в кишечнике - дефект лактазы (в-гликозидазного комплекса) и сахаразы (сахаразо-изомальтазного комплекса), которые называются непереносимость лактозы и сахарозы. Приобретенная недостаточность. Наследственная недостаточность. При наследственной (первичной) патологии лактазы симптомы проявляются после первых кормлений. Патология сахаразы обнаруживается позднее, при введении в рацион сладкого. Недостаточность лактазы может проявляться не только у младенцев, но и в подростковом и взрослом возрасте, что является физиологическим возрастным изменением. Патогенез: Отсутствие гидролиза соответствующих дисахаридов приводит к осмотическому эффекту и задержке воды в просвете кишечника. Кроме этого, сахара активно потребляются микрофлорой толстого кишечника и метаболизируют с образованием органических кислот (масляная, молочная) и газов. Из-за этого симптомами являются диарея, срыгивания, метеоризм, вспучивание живота, его спазмы и боли, атопический дерматит.
47. Свойства и распространение гликогена как резервного полисахарида. Биосинтез гликогена
Многие ткани синтезируют в качестве резервной формы глюкозы гликоген. Синтез и распад гликогена обеспечивают постоянство концентрации глюкозы в крови и создают депо для ее использования тканями по мере необходимости. Молекула гликогена малорастворима и, следовательно, не влияет на осмотическое давление в клетке. Это обстоятельство объясняет, почему в клетке депонируется гликоген, а не свободная глюкоза. Гликоген хранится в цитозоле клетки в форме гранул.
С гранулами связаны и некоторые ферменты, участвующие в метаболизме гликогена, что облегчает их взаимодействие с субстратами. Разветвленная структура гликогена обеспечивает появление большого количества концевых участков. Это способствует работе ферментов, отщепляющих или присоединяющих мономеры при распаде или синтезе гликогена, так как молекулы ферментов могут одновременно работать на нескольких ветвях полисахарида.
Гликоген депонируется главным образом в печени и скелетных мышцах. После приема пищи, богатой углеводами, запас гликогена в печени может составлять примерно 5% от ее массы. Мышцы могут запасать до 1% гликогена, но так как масса мышечной ткани значительно больше, чем в печени, то и количество гликогена мышц больше. В организме может содержаться до 450 г. гликогена.
Распад гликогена печени служит в основном для поддержания уровня глюкозы в крови в постабсорбтивном периоде.
Гликоген синтезируется в период пищеварения (1-2 часа после приема углеводной пищи). Синтез гликогена из глюкозы (рис. 8.6) как всякий анаболический процесс, является эндергоническим.
Синтез гликогена (ГЛИКОГЕНЕЗ)
Включение одной молекулы глюкозы в синтезирующуюся молекулу гликогена требует затраты энергии двух молекул АТФ.
Регуляция синтеза гликогена осуществляется через регуляцию активности гликоген-синтазы. Гликогенсинтаза в клетках присутствует в двух формах: гликогенсинтаза в (D) -- фосфорилированная неактивная форма, гликогенсинтаза а (I) -- нефосфорилированная активная форма. Глюкагон в гепатоцитах и кардиомиоцитах по аденилатциклазному механизму инактивирует гликогенсинтазу. Аналогично действует адреналин в скелетных мышцах. Гликогенсинтаза D может аллостерически активироваться высокими концентрациями глюкозо-6-фосфата. Инсулин активирует гликогенсинтазу. Итак, инсулин и глюкоза стимулируют гликогенез, адреналин и глюкагон -- тормозят.
Схема синтеза гликогена
48. Мобилизация гликогена в печени и мышцах, химизм, регуляция, биол-ое знач-е. Нарушение процессов мобилизации гликогена
Распад гликогена в мышцах происходит при мышечных сокращениях, а в печени -- при голодании и в перерывах между приёмами пищи. Основной механизм гликогенолиза -- фосфоролиз (расщепление -1,4-гликозидных связей с участием фосфорной кислоты и гликогенфосфорилазы).
Схема фосфоролиза гликогена:
Различия гликогенолиза в печени и мышцах. В гепатоцитах есть фермент глюкозо-6-фосфатаза и образуется свободная глюкоза, которая поступает в кровь. В миоцитах нет глюкозо-6-фосфатазы. Образовавшийся глюкозо-6-фосфат не может выйти из клетки в кровь (фосфорилированная глюкоза не проходит цитоплазматическую мембрану) и используется на нужды миоцитов.
Регуляция гликогенолиза. Глюкагон и адреналин стимулируют гликогенолиз, инсулин -- тормозит.
Гликогеновые болезни - это наследственные заболевания, обусловленные недостаточностью каких-либо ферментов, отвечающих за метаболизм гликогена. Могут быть нарушены обе стороны обмена: как синтез гликогена, так и его распад. В настоящее время гликогенозы делят по патогенетическому признаку на печеночные, мышечные и смешанные формы.
Печеночные гликогенозы. Самый частый гликогеноз I типа или болезнь фон Гирке обусловлен аутосомно-рецессивным дефектом глюкозо-6-фосфатазы. Так как фермент необходим для дефосфорилирования глюкозо-6-фосфата с последующим выходом глюкозы в кровь, у больных отмечается гипогликемия и, как следствие, ацетонемия, метаболический ацидоз, ацетонурия. Гликогеноз III типа или болезнь Форбса-Кори - это аутосомно-рецессивный дефект амило-б1,6-глюкозидазы, "деветвящего" фермента, гидролизующего б1,6-гликозидную связь. Гликогеноз IV типа (болезнь Андерсена), связанный с дефектом ветвящего фермента и гликогеноз VI типа (болезнь Херса), связанный с дефицитом печеночной фосфорилазы гликогена.
Мышечные гликогенозы. Для этой группы гликогенозов характерны изменения ферментов мышечной ткани. Это приводит к нарушению энергообеспечения мышц при физической нагрузке, к болям в мышцах, судорогам. Гликогеноз V типа (болезнь Мак-Ардля) - отсутствие мышечной фосфорилазы.
Смешанные гликогенозы. Эти заболевания касаются и печени, и мышц, и других органов. Гликогеноз II типа (болезнь Помпе) - поражаются все гликогенсодержащие клетки из-за отсутствия лизосомальной б-1,4-глюкозидазы. Происходит накопление гликогена в лизосомах и в цитоплазме. Заболевание составляет почти 10% всех гликогенозов и является наиболее злокачественным.
Агликогенозы - состояния, связанные с отсутствием гликогена. В качестве примера агликогеноза можно привести наследственный аутосомно-рецессивный дефицит гликоген-синтазы. Болезнь несмертельна при адекватном лечении (частое кормление), хотя и опасна.
49. Содержание глюкозы в крови: источники, регуляция гормонами. Гипо- и гипергликемия, причины. Регуляция глюкозы в крови
Результат регуляции метаболических путей превращения глюкозы - постоянство концентрации глюкозы в крови. У здорового человека на тощак концентрация глюкозы в артериальной крови в течение суток поддерживается на постоянном уровне 60-100 мг/дл (3,3-5,5 ммоль/л). После приёма углеводной пищи уровень глюкозы возрастает в течение примерно 1 ч до 150 мг/дл (алиментарная гипергликемия), а затем возвращается к нормальному уровню (примерно через 2 ч).
При конц-ии глюкозы в крови 9-10 ммоль/л глюкоза начинает выводиться с мочой - глюкозурия. В норме глюкоза в моче не определяется. Более половины всей глюкозы (60%), поступающей из кишечника в воротную вену, поглощается печенью. Около 2/3 этого количества откладывается в печени в форме гликогена, остальная часть превращается в жиры и окисляется, обеспечивая синтез АТФ. Ускорение этих процессов инициируется повышением инсулинглюкагонового индекса. Другая часть глюкозы, поступающей из кишечника, попадает в общий кровоток. Примерно 2/3 этого количества поглощается мышцами и жировой тканью. Это обусловлено увеличением проницаемости мембран мышечных и жировых клеток для глюкозы под влиянием высокой концентрации инсулина. Глюкоза в мышцах откладывается в форме гликогена, а в жировых клетках превращается в жиры. Остальная часть глюкозы общего кровотока поглощается другими клетками (инсулинонезависимыми).
Регуляция: Нервная регуляция концентрации глюкозы в крови выражается в положительном влиянии n.vagus на секрецию инсулина и тормозящем влиянии на этот процесс симпатической иннервации. Кроме этого, выделение адреналина в кровь подвержено симпатическим влияниям.
Основными факторами гормональной регуляции являются глюкагон, адреналин, глюкокортикоиды, соматотропный гормон с одной стороны, и инсулин с другой. Все гормоны, кроме инсулина, влияя на печень, увеличивают гликемию. Инсулин является единственным гормоном орг-ма, действие которого нацелено на снижение уровня глюкозы крови. При его влиянии глюкозу усиленно поглощают мышцы и жировая ткань.
Многие ткани совершенно нечувствительны к действию инсулина, их называют инсулиннезависимыми. К ним относятся нервная ткань, стекловидное тело, хрусталик, сетчатка, клубочковые клетки почек, эндотелиоциты, семенники и эритроциты.
Глюкагон повышает содержание глюкозы крови.
Адреналин вызывает гипергликемию (активируя мобилизацию гликогена).
Глюкокортикоиды повышают глюкозу крови.
Гипергликемические состояния. Не представляют острой угрозы для жизни, но если уровень глюкозы от 16 до 22 ммоль/л сохраняется несколько дней, то глюкозы уходит из организма с мочой это влечет одновременную потерю воды и электролитов приводит к прогрессирующей дегидратации и уменьшению объёма крови, понижению кровяного давления, шоку, коме. Длительная гипергликемия - главная причина осложнений при сахарном диабете. Высокий уровень глюкозы вызывает неферментативное гликозилирование белков. В норме их 6%, при патологии в 2-3 раза больше. Гликозилированные белки изменяют свою конформацию, поверхностный заряд, в следствии этого изменяются свойства белков и их взаимодействие с лигандами (гликозилированный гемоглобин имеет высокое сродство к О2, в рез-те О2 не поступает в кл, разв-ся гипоксия). Гипергликемическим является состояние, при котором концентрация глюкозы в крови более 6 ммоль/л. По происхождению выделяют две группы таких состояний:
Физиологические 1)алиментарные - связаны с приемом пищи и продолжаются в норме не более 2 часов после еды. 2) нейрогенные - нервное напряжение, стимулирующее секрецию адреналина и мобилизацию гликогена в печени, 3) гипергликемия беременных - связана с относительной недостаточностью инсулина при увеличении массы тела и потребностью плода в глюкозе.
Патологические 1)при заболеваниях гипофиза, коры и мозгового слоя надпочечников, щитовидной железы, связанных с избытком гликемических гормонов, 2)при органических поражениях ЦНС, поражении в-клеток поджелудочной железы.
Гипогликемические состояния. Гипогликемия опасна для жизни. Если глюкоза снижается от 2,2 до 2,7 ммоль/л и остается таковой в течении 10 минут, это может привести к необратимому повреждению кл мозга., т.к. в кач-ве источника Е мозг исп-ет исключительно глюкозу (в обычных условиях) Гипогликемическим является состояние, при котором концентрация глюкозы в крови ниже 3,5 ммоль/л. Причиной гипогликемий может явиться:
Физиологические краткое или долгосрочное голодание, малоуглеводная диета.
Патологические 1)гиперинсулинизм в результате передозировки или инсулиномы (инсулинпродуцирующая опухоль) или избыточной активности инсулиназы (синдром Мак-Куорри),
2) гликогенозы, 3) недостаток гликемических гормонов при гипопитуитаризме, аддисоновой болезни,
4)у недоношенных и новорожденных - охлаждение, малые запасы гликогена в печени и ее общая незрелость, 5) нарушения кишечника, гельминтозы, дисбактериозы.
50. Динамическое состояние белков в организме. Общая схема источников и путей расходования АК в тканях
Азотистый баланс -- общий показатель обмена белка в организме. Азотистый баланс -- это разница между поступлением азота (обычно в форме белка) и его выведением (обычно в форме неусвоенного белка из кишечника и мочевины -- почками). Положительный азотистый баланс наблюдается при задержке азота в организме, что отмечается при росте, беременности или в послеоперационном периоде. Отрицательный азотистый баланс отражает общую потерю белков, нередко связанную с неполноценным белковым питанием. У здорового взрослого человека отмечается азотистое равновесие, при котором потери азота компенсируются поступлением белков с пищей. Норма белка в питании -- 80-100 г.
Биологическая ценность белков определяется наличием и соотношением незаменимых аминокислот: вал, лей, илей, тре, мет, фен, три, лиз (для детей еще арг и гис).
Незам-е: триптофан, фениаланин, лизин, треонин, метионин, лейцин, изолейцин, валин, гистидин. Част-но зам-е: аргинин, цистеин, тирозин. Замен-е: глицин, аланин, серин, глутамат, глут-ая к-та, аспарагин, аспарагиновая к-та, пролин.
Аминокислоты, класс органических соединений, объединяющих в себе свойства кислот и аминов, т.е. содержащих наряду с карбоксильной группой - COOH аминогруппу - NH2 Аминокислоты играют очень большую роль в жизни организмов, т.к. все белковые вещества построены из аминокислот. Все белки при полном гидролизе (расщеплении с присоединением воды) распадаются до свободных аминокислот, играющих роль мономеров в полимерной белковой молекуле. Источники АК в клетке - поступление с пищей, из крови, распад собственных внутриклеточных белков и синтез заменимых аминокислот, кетокислот. Основным экзогенными источником аминокислот являются белки пищи. Белки переводятся в доступную для организма форму при переваривании под действием протеолитических ферментов, входящих в состав желудочно-кишечных секретов. Свободные аминокислоты всасываются и после транспорта кровью включаются в клетках в различные пути использования. Путь дальнейшего превращения аминокислот зависит от вида и функции клетки, условий ее существования и гормональных влияний. Спектр веществ, получаемых клеткой из аминокислот, чрезвычайно широк. Главным путь испол-я - синтез собственных белков. Кро ме то го, ами но кислоты используются для синтеза других азотсодержащих соединений, например таких, как тироксин, адреналин, гистамин, выполняющих специфические функции. Аминокислоты служат также источником энергии, включаясь в путь катаболизма.
51. Переваривание белков в ЖКТ. Протеиназы жкт, их субстратная специфичность
Все белки подвергаются действию гидролаз (третий класс ферментов), а именно пептидаз - они, как правило, вырабатываются в неактивной форме, а затем активируются путем частичного протеолиза.
> Ротовая полость. Гидролиза нет.
> Желудок. Действуют ферменты:
1) Пепсин (вырабатывается в виде пепсиногена, который активируется соляной кислотой и своей активной формой - пепсином). Пепсин - эндопептидаза (т.е. разрывает внутренние пептидные связи), действующая на пептидные связи, образованные СООН-группой ароматических АК (ГИС, ТРИ, ТИР, ФЕН).
2) Гастриксин (рНоптим.=3,5) - эндопептидаза, рвет связи, образованные дикарбоновыми АК (ГЛУ, АСП).
В желудке образуются достаточно крупные пептиды - пептоны, или альбумозы.
> Кишечник. Действуют ферменты: трипсин, химотрипсин, эластаза, карбоксипептидаза, аминопептидаза, дипептидазы, энтеропептидаза.
В результате действия указанных ферментов происходит полный гидролиз белков пищи.
1) химотрипсин вырабатывается в ПЖЖ (поджелудочной железе), активируется частичным протеолизом трипсином. Действует в кишечнике (рН=7,5-8,5) как эндопептидаза; рвет связи, образованные СООН-группой ароматических АК.
2) трипсин вырабатывается в ПЖЖ, активируется частичным протеолизом (отщепление 6 АК-фрагмента с N-конца). Действует в тонкой кишке как эндопептидаза, рвет связи, образованные СООН-группами диаминомонокарбоновыми кислотами (ЛИЗ, АРГ).
3) эластаза вырабатывается в ПЖЖ, активируется частичным протеолизом трипсином. Действует в кишечнике как эндопептидаза; рвет связи, образованные АК пролином (ПРО).
4) карбоксипептидазы А и В вырабатываются в ПЖЖ, активируются частичным протеолизом трипсином. Действуют в кишечнике как экзопептидазы; рвут связи, образованные СООН-группами: А- ароматических и алифатических АК, В- ЛИЗ и АРГ.
5) аминопептидаза вырабатывается слизистой кишечника, активируется ионами Zn2+ и Mn2+. Действует в кишечнике как экзопептидаза; отщепляет по одной АК с N-конца.
6) дипептидазы вырабатываются слизистой кишечника, активируются ионами Co2+ и Mn2+. Действуют в кишечнике как экзопептидазы; расщепляют дипептиды.
7) эндопептидаза вырабатывается в кишечнике, активирует трипсиноген.
52. Катаболизм АК в тканях. Дезаминирование, химизм, ферменты, биологическая роль
Главный путь испол-я - синтез собственных белков. АК используются для синтеза других азотсодержащих соединений, например таких, как тироксин, адреналин, гистамин, выполняющих специфические функции. Аминокислоты используются также как источники энергии, включаясь в путь катаболизма.
Общие пути катаб-ма АК
Катаболизм аминокислот включает два этапа: 1) дезаминирование, заключающееся в отщеплении аминогруппы с образованием кетокислоты; 2) катаболизм кетокислот -- безазотистых остатков аминокислот.
Дезаминирование. С наибольшей скоростью дезаминируется глутаминовая кислота. Реакция сопровождается окислением, поэтому называется окислительным дезаминированием. Окислительное дезаминирование глутаминовой к-ты катализирует NAD-зависимая дегидрогеназа (рис. 10.8).Эта реакция обратима, но ее основная роль заключается в дезаминировании. В ходе дезаминирования глутамата аминогруппа сразу превращается в ион аммония, поэтому эта реакция называется прямым окислительным дезаминированием. Большинство аминокислот дезаминируются непрямым путем, включающим два этапа: 1) трансаминирование с б-кетоглутаратом с образованием глутамата; 2) окислительное дезаминирование глутамата (рис. 10.9).
Глутаматдегидрогеназа -- ключевой фермент катаболизма аминокислот. Она аллостерически ингибируется АТФ, ГТФ NADH -- показателями высокого энергетического статуса клетки. Высокие концентрации АДФ активируют глутаматдегидрогеназу, при участии которой аминокислоты превращаются в кетокислоты, далее поступающие в цитратный цикл как энергетические субстраты.
53. Трансаминиров-е АК. Химизм, ферменты, биологическая роль. Понятие о непрямом дезамин-и (трансдзамин-е)
Заключительной рекцией в синтезе аминокислот из б-кетокислот является р-ция трансаминирования, в ходе кот-ой аминогруппа переносится от донорной АК к акцепторной б-кеток-те. В рез-те получается б-кеток-та из донорной АК и новая АК. Реакцию катализируют ферменты аминотрансферазы с участием кофермента пиридоксальфосфата . Эта реакция легко обратима.
Любые АК, кот-х в пище недост-но м. получить за счет имеющ-ся в избытке при наличии соот-х кетокислот.ри. 10.6. Исключением являются лизин и треонин, которые не участвуют в реакциях трансаминирования. Трансамин-е происх-т прак. во всех органах. Промежуточные продукты нек-х метаболических путей явл-ются кеток-ми и могут вкл-ся в трансамин-е.
Роль. Трансаминирование может быть использовано как для синтеза аминокислот (заключительная реакция), так и для катаболизма аминокислот. Замещение аминогруппы в аминокислоте на кетогруппу является первой стадией в катаболизме некоторых аминокислот.
Дезаминирование, заключается в отщеплении аминогруппы с образованием кетокислоты. Большинство аминокислот дезаминируются непрямым путем, включающим два этапа: 1) трансаминирование с б-кетоглутаратом с образованием глутамата; 2) окислительное дезаминирование глутамата.
Глутаматдегидрогеназа -- ключевой фермент катаболизма аминокислот. Она аллостерически ингибируется АТФ, ГТФ NADH -- показателями высокого энергетического статуса клетки. Высокие концентрации АДФ активируют глутаматдегидрогеназу, при участии которой аминокислоты превращаются в кетокислоты, далее поступающие в цитратный цикл как энергетические субстраты.
54. Декарбоксил-е АК. Биогенные амины, физиолог-е ф-ции обезвреж-я
Процесс отщепления карбоксильной группы аминокислот в виде СО2 получил название декарбоксилирования. Несмотря на ограниченный круг аминокислот и их производных, подвергающихся декарбоксилиро-ванию в животных тканях, образующиеся продукты реакции - биогенные амины - оказывают сильное фармакологическое действие на множество физиологических функций человека и животных.
Реакции декарбоксилирования в отличие от других процессов промежуточного обмена аминокислот являются необратимыми. Они катализируются специфическими ферментами - декарбоксилазами аминокислот. Декарбоксилазы аминокислот состоят из белковой части, обеспечивающей специфичность действия, и простетической группы, представленной пиридоксальфосфатом (ПФ).
Гистидин. Реакция образования гистамина наиболее активно идет в тучных клетках легких, кожи, печени, базофилах и эозинофилах. В клинической практике секреция гистамина обычно связана с аллергиями. Физиологические эффекты: стимулирует образование желудочного сока, т.е.способствует пищеварению. Он также расширяет кровеносные капилляры, повышает проницаемость мембран и вызывает сокращение гладких мышц пищеварительного тракта, матки и бронхов.
Глутамат. Синтез г-аминомасляной кислоты (ГАМК) происходит исключительно в центральной нервной системе - в подкорковых образованиях головного мозга. Физиологические эффекты: В центральной нервной системе ГАМК (наряду с глутаминовой кислотой) является тормозным медиатором.
При декарбоксилировании орнитина образуется путресцин, лизина -- кадаверин. Физиолог роль-изменяют степень агрегации полисом.Регулируют синтез РНК и белка.
При декарбоксилировании серина образуется этаноламин, БАВ-ацетилхолин. Физиолог роль-возбуждающий медиатор вегетативной нервной системы.
При декарбоксилировании цистеина образуется меркаптоэтиламин, который входит в состав КоА. Меркаптоэтиламин является радиопротектором.
Таким образом, биогенные амины являются сильными фармакологически активными веществами, оказывающими разностороннее влияние на физиологические функции организма. Некоторые биогенные амины нашли широкое применение в качестве лекарственных препаратов.
Инактивация биогенных аминов происходит двумя способами:
1) дезаминированием и окислением;
2) метилированием.
Реакцию дезаминирования и окисления (рис. 10.26В) катализирует FAD-зависимая моноаминооксидаза (МАО). Инактивация биогенных аминов путем их метилирования протекает с участием метилтрансфераз и SAM как донора метильной группы (рис. 10.26Г).
55. Конечные продукты азотистого обмена. Основные источники аммиака. Обезвреживание аммиака в месте образования
В сутки распадается около 1-2% всех белков организма, что составляет в среднем 500 г. Из них 80% (400 г) идут на ресинтез организм-специфичных белков, а 20% (100 г) подвергаются непрямому дезаминированию с образованием конечных продуктов - кетокислот и аммиака (они содержат 10-16 г азота).
Аммиак непрерывно образуется во всех органах и тканях организма. Наиболее активными его продуцентами в кровь являются органы с высоким обменом аминокислот и биогенных аминов - нервная ткань, печень, кишечник, мышцы.
Основные источники аммиака:
1.неокислительное дезаминирование некоторых аминокислот (серина, треонина, гистидина) - в печени,
2.окислительное дезаминирование глутаминовой кислоты во всех тканях (кроме мышечной), особенно в печени и почках,
3.дезаминирование амидов глутаминовой и аспарагиновой кислот - в печени и почках,
4.катаболизм биогенных аминов - во всех тканях, в наибольшей степени в нервной ткани,
5.жизнедеятельность бактерий толстого кишечника,
6.распад пуриновых и пиримидиновых оснований - во всех тканях.
Так как аммиак является чрезвычайно токсичным соединением, то в тканях существуют несколько реакций связывания (обезвреживания) аммиака
- синтез глутаминовой кислоты (восстановительное аминирование) - взаимодействие б-кетоглутарата с аммиаком. Реакция по сути обратна реакции окислительного дезаминирования, однако в качестве кофермента используется НАДФН.,Не столь важна.
-синтез глутамина - взаимодействие глутамата с аммиаком. Является главным способом уборки аммиака, наиболее активно происходит в нервной и мышечной тканях, в почках, сетчатке глаза, печени. Реакция протекает в митохондриях. Образование большого количества глутамина обеспечивает высокие концентрации его в крови (0,5-0,7 ммоль/л). Азот, переносимый глутамином, используется клетками для синтеза пуринового и пиримидинового колец, гуанозинмонофосфата (ГМФ), аспарагина, глюкозамино-6-фосфата (предшественник всех остальных аминосахаров).
- Синтез аспарагина - взаимодействие аспартата с аммиаком. Является второстепенным способом уборки аммиака, энергетически невыгоден, т.к. при этом тратятся 2 макроэргические связи,
- синтез карбамоилфосфата в митохондриях печени - реакция является первой в процессе синтеза мочевины, средства для удаления аммиака из организма.
Транспортными формами аммиака из тканей в печень являются глутамин и аланин, в меньшей степени аспарагин и глутамат, некоторое количество аммиака находится в крови в свободном виде. Целевыми органами для транспорта аммиака являются печень, почки и кишечник.
56. Синтез мочевины. Происхождение азота мочевины. Нарушения образования и выделения мочевины. Понятие об азотемии
Практически весь аммиак удаляется из организма через почки в виде мочевины, которая синтезируется в печени. В клетки печени и почек аммиак попадает в составе глутамина и аспарагина, глутаминовой кислоты, аланина и в свободном виде.
Синтез мочевины. В печени весь удаляемый аммиак используется для синтеза мочевины. Реакции синтеза мочевины являются циклическим процессом и получили название орнитиновый цикл. Синтез мочевины начинается в митохондриях (первая и вторая реакции), оставшиеся три реакции идут в цитозоле. Для переноса цитруллина и орнитина через митохондриальную мембрану существуют специальные переносчики. Как побочный продукт орнитинового цикла образуется фумаровая кислота, переносимая обратно в митохондрии. Здесь в реакциях ЦТК из нее образуется оксалоацетат, который трансаминируется с глутаматом до аспартата, выходит в цитозоль и вновь реагирует с цитруллином. В образовании одной молекулы мочевины участвует 1 молекула NH4+, 1 молекула CO2, аминогруппа 1 молекулы аспарагиновой кислоты, затрачивается 4 макроэргических связи трех молекул АТФ.
Низкомолекулярные азотистые вещества - продукты обмена белков и нуклеиновых кисло,т, составляют остаточный азот крови. Нормальное содержание 14,3 - 28,6 ммоль/л
Подобные документы
Клетка как элементарная единица строения и жизнедеятельности организмов. Молекулярная масса белков, методы ее определения. Классификация белков по степени сложности. Виды нуклеиновых кислот, их биологическая роль. Витамины в питании человека и животных.
контрольная работа [1,1 M], добавлен 17.10.2015Процесс синтеза белков и их роль в жизнедеятельности живых организмов. Функции и химические свойства аминокислот. Причины их нехватки в организме человека. Виды продуктов, в которых содержатся незаменимые кислоты. Аминокислоты, синтезируемые в печени.
презентация [911,0 K], добавлен 23.10.2014Определение, функции основных аминокислот, их физико-химические свойства и критерии классификации. Оптическая активность, конфигурация и конформация аминокислот. Растворимость и кислотно-основные свойства аминокислот. Заменимые и незаменимые аминокислоты.
реферат [2,3 M], добавлен 05.12.2013Роль и значение белков, жиров и углеводов для нормального протекания всех жизненно важных процессов. Состав, структура и ключевые свойства белков, жиров и углеводов, их важнейшие задачи и функции в организме. Основные источники данных пищевых веществ.
презентация [322,6 K], добавлен 11.04.2013Понятие и структура белков, аминокислоты как их мономеры. Классификация и разновидности аминокислот, характер пептидной связи. Уровни организации белковой молекулы. Химические и физические свойства белков, методы их анализа и выполняемые функции.
презентация [5,0 M], добавлен 14.04.2014Структура биологических мембран и строение их основы - билипидного слоя. Молекулярная масса мембранных белков, их различие по прочности связывания с мембраной. Динамические свойства биологических мембран и значение организации для биологических систем.
реферат [19,1 K], добавлен 20.12.2009Основные особенности метаболических процессов. Обмен веществ и энергии. Общая характеристика, классификация, функции, химический состав и свойства белков, их биологическая роль в построении живой материи. Структурные и сложные белки. Способы их осаждения.
презентация [4,2 M], добавлен 24.04.2013Специфические свойства, структура и основные функции, продукты распада жиров, белков и углеводов. Переваривание и всасывание жиров в организме. Расщепление сложных углеводов пищи. Параметры регулирования углеводного обмена. Роль печени в обмене веществ.
курсовая работа [261,6 K], добавлен 12.11.2014Основные элементы и химический состав мышечной ткани. Виды белков саркоплазмы и миофибрилл, их содержание к общему количеству белков, молекулярная масса, распределение в структурных элементах мышцы. Их функции и роль организме. Строение молекулы миозина.
презентация [368,2 K], добавлен 14.12.2014Уровни организации живой природы, их характеристика. Особенности молекулярного, клеточного, организменного, популяционно-видового, биоценотического и биосферного уровней. Основные методы и приемы познания живой природы. Описательный и исторический методы.
презентация [3,2 M], добавлен 05.12.2011