Обмен белков
Фонд свободных аминокислот организма, его структура и значение в жизнедеятельности. Переваривание белков в желудочно-кишечном тракте. Специфические особенности обмена белков, а также факторы, влияющие на данный процесс. Реакции трансметилирования.
Рубрика | Химия |
Вид | контрольная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 21.05.2014 |
Размер файла | 123,6 K |
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.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Обмен белков
Введение
Фонд свободных аминокислот организма составляет около 30 г. Содержание аминокислот в крови равно 25-65 мг/дл. Источником свободных аминокислот организма служат пищевые белки, белки собственных тканей, а также синтез аминокислот из углеводов.
Значение аминокислот для организма определяется, прежде всего, тем, что они используются для синтеза белков. Кроме того, из аминокислот образуется большое количество азотсодержащих веществ небелковой природы, выполняющих специальные функции: биогенные амины, глутатион, гем и др. Катаболизм аминокислот может служить источником энергии для синтеза АТФ. При обычном питании энергетическая роль аминокислот невелика (~10%), однако может быть существенной при преимущественно белковом питании, а также при голодании.
1. Азотистый баланс
На долю аминокислот (свободных и в составе белков) приходится более 95% всего азота организма. Поэтому об общем состоянии аминокислотного и белкового обмена можно судить по азотистому балансу, т.е. разнице между количеством азота, поступающего с пищей, и количеством выделяемого азота (главным образом в составе мочевины). У взрослого здорового человека при нормальном питании имеет место азотистое равновесие, т.е. количество выделяемого азота равно количеству поступающего. В период роста организма, а также при выздоровлении после тяжелых заболеваний азота выводится меньше, чем поступает, т.е. имеет место положительный азотистый баланс. При старении, голодании и в течение истощающих заболеваний азота выводится больше, чем поступает, т.е. имеет место отрицательный азотистый баланс.
При положительном азотистом балансе часть аминокислот пищи задерживается в организме, включаясь в состав белков и клеточных структур. Общая масса белков в организме при этом увеличивается. Наоборот, при отрицательном азотистом балансе общая масса белков уменьшается (катаболические состояния).
2. Переваривание белков в желудочно-кишечном тракте
Переваривание белков начинается в желудке под действием пепсина. Пепсин в виде неактивного предшественника - пепсиногена - образуется в главных клетках желудочных желез. Активация пепсиногена происходит в желудочном соке и заключается в отщеплении N-концевого фрагмента молекулы. В результате ограниченного протеолиза и последующей конформационной перестройки оставшейся части молекулы формируется активный центр, т.е. образуется пепсин. Превращение пепсиногена в пепсин может происходить под действием НСI (этот процесс протекает медленно) или самого пепсина, т.е. аутокаталитически (этот процесс протекает быстро). Т.о., небольшое количество пепсина, образовавшегося при участии НСI вскоре после секреции желудочного сока, быстро приводит к превращению остальной части пепсиногена в пепсин.
Поскольку пепсин относится к эндопептидазам, т.е. гидролизует пептидные связи внутри белковой молекулы, в результате его действия белки в желудке распадаются на полипептиды. Наибольшую активность пепсин проявляет при рН 1,5-2,5.
НСl, помимо активации пепсиногена, выполняет и другие важные функции. В кислой среде желудочного сока большинство белков денатурирует, что облегчает их переваривание. Кроме того, кислый желудочный сок обладает бактерицидным действием, препятствуя развитию микрофлоры в желудке.
Из желудка крупные осколки белков поступают в тонкий кишечник, в верхних отделах которого завершается переваривание белков. Это происходит под действием ферментов поджелудочной железы и клеток кишечника. В клетках поджелудочной железы синтезируются проферменты трипсиноген, химотрипсиноген, прокарбоксипептидазы А и В, проэластаза. Активация трипсиногена происходит при участии фермента энтеропептидазы, выделяемого клетками кишечника. В результате отщепления N-концевого гексапептида и изменения конформации оставшейся части молекулы формируется активный центр и образуется трипсин. Все другие проферменты поджелудочной железы активируются трипсином путем ограниченного протеолиза. В результате получаются ферменты химотрипсин, карбоксипептидазы А и В, эластаза.
Трипсин, химотрипсин, эластаза подобно пепсину относятся к эндопептидазам и различаются по субстратной специфичности. Основную часть продуктов действия этих ферментов составляют пептиды.
Карбоксипептидазы - это экзопептидазы: они гидролизуют пептидную связь, образованную С-концевым аминокислотным остатком. Карбоксипептидаза А отщепляет преимущественно С-концевые аминокислоты с гидрофобным радикалом, а карбоксипептидаза В-С-концевые остатки лизина и аргинина.
Последний этап переваривания происходит при участии ферментов, синтезируемых клетками кишечника - аминопептидаз и дипептидаз. Аминопептидазы отщепляют N-концевые аминокислоты от пептидов, а дипептидазы гидролизуют дипептиды.
Последовательность действия всего набора протеолитических ферментов обеспечивает расщепление белков до аминокислот. Образовавшиеся аминокислоты всасываются слизистой кишечника при участии целого ряда механизмов, основным из которых является активный вторичный транспорт.
3. Обмен белков в тканях
Белки организма человека постоянно обновляются. В норме у здорового взрослого человека обновление белков составляет 1-2% от общего количества белков тела за сутки и связано преимущественно с деградацией мышечных белков до аминокислот. При этом примерно 75-80% высвободившихся аминокислот повторно используется в синтезе белков. Оставшаяся часть метаболизируется до конечных продуктов азотистого обмена, удаляемых из организма, а также превращается в глюкозу, кетоновые тела и СО2. Суточная деградация белков составляет 30-40 г. Поскольку 16% массы белка приходится на азот, суточная потеря азота составляет 5-7 г.
Распад белка в тканях происходит под действием тканевых протеиназ или катепсинов, локализованных преимущественно в лизосомах (рН 5-6). В зависимости от структуры активного центра ферментов, все катепсины подразделяются на
тиоловые (катепсины В, С, Н, L, N, S)
аспартильные (катепсин D)
сериновые (катепсин A)
Под действием катепсинов тканевые белки расщепляются до отдельных аминокислот.
4. Катаболизм аминокислот
Аминокислоты, поступающие в организм в количествах, превышающих потребности, связанные с биосинтезом белков, запасаться в организме не могут и используются как метаболическое топливо.
Катаболизм аминокислот чаще всего начинается с реакции дезаминирования - удаления б-аминогруппы. Дезаминированию подвергаются все аминокислоты, кроме лизина.
Различают следующие виды дезаминирования:
а) окислительное - для Glu
б) неокислительное - для Ser, Thr, His, Cys.
в) непрямое - для всех остальных аминокислот.
Непрямое дезаминирование аминокислот протекает в 2 стадии. Первая стадия - реакция переаминирования. Реакциями переаминирования называют реакции переноса аминогруппы от аминокислоты на кетокислоту с образованием новой аминокислоты и новой кетокислоты, а ферменты, катализирующие эти реакции, получили название аминотрансфераз или трансаминаз. Основным акцептором (сборщиком) аминогрупп является 2-оксоглутарат.
Кроме того, в роли промежуточных акцепторов аминогрупп могут выступать пируват и оксалоацетат. Образующиеся при этом, соответственно, аланин и аспартат могут передавать свою аминогруппу на 2-оксоглутарат с образованием глутамата. Таким образом, аминогруппы большинства аминокислот собираются в составе глутамата.
Вторая стадия: собственно дезаминирование. Реакция катализируется глутаматдегидрогеназой (ГДГ) - митохондриальным ферментом, использующим в качестве кофермента НАД+. Реакция обратима и функционирует как в процессах катаболизма, так и биосинтеза аминокислот.
ГДГ печени является регуляторным ферментом. ГТФ и АТФ являются аллостерическими ингибиторами, тогда как ГДФ и АДФ служат аллостерическими активаторами. Следовательно, снижение энергетического заряда ускоряет окисление аминокислот.
Определение активности АлАТ в сыворотке крови широко используется в клинике с целью ранней диагностики и мониторинга заболеваний печени.
5. Обмен аммиака: источники, связывание в тканях, транспорт
Другими (помимо аминокислот) источниками аммиака в организме являются:
2) глутамин + Н2О глутамат + NH3
3) амины (R-CH2-NH2 + H2O + O2 R-C=O + NH3 + H2O2)
4) аденин + Н2О гипоксантин + NH3
5) распад пиримидиновых оснований:
3-уреидопропионат + Н2О -аланин + СО2 + NH3
Образовавшийся аммиак - вещество крайне токсичное, особенно опасное для мозга. Причины токсичности аммиака:
а) аммиак сдвигает реакцию, катализируемую глутаматдегидрогеназой в сторону образования глутамата
2-оксоглутарат + НАДН·Н+ + NH3 > глутамат + НАД+
Снижение концентрации 2-оксоглутарата вызывает угнетение обмена аминокислот (переаминирования) и гипоэнергетическое состояние (угнетение ЦЛК).
б) аммиак усиливает синтез глутамина из глутамата в нервной ткани
глутамат + NH3+ АТФ > глутамин + АДФ + Н3РО4
Накопление глутамина в нервных клетках приводит к повышению осмотического давления и в больших концентрациях может вызвать отек мозга. Снижение концентрации глутамата нарушает обмен нейромедиаторов, в частности синтез г-аминомасляной кислоты (ГАМК) - основного тормозного медиатора.
Глутамат > ГАМК + СО2
Это приводит к преобладанию процессов возбуждения над процессами торможения и вызывает судороги.
в) Аммиак в крови и цитозоле образует ион NH4+
NH3 + H+ > NH4+
Накопление NH4+ нарушает трансмембранный перенос ионов, в частности одновалентных катионов Na+ и К+, что также влияет на проведение нервных импульсов.
Образовавшийся в клетках аммиак связывается (обезвреживается) и выводится из организма почками в виде конечных продуктов азотистого обмена: 1) мочевины - синтезируется в печени и 2) аммонийных солей - образуются в почках.
Существует несколько способов обезвреживания и выведения аммиака в разных тканях. 1) Образование глутамата из 2-оксоглутарата катализируется глутаматдегидрогеназой (ГДГ). Вклад этой реакции в обезвреживание аммиака невелик. 2) Основной реакцией обезвреживания аммиака почти во всех тканях является синтез глутамина под действием глутаминсинтетазы:
Глутаминсинтетаза обладает высоким сродством к аммиаку, и благодаря этой реакции в крови и тканях поддерживается низкая концентрация NH3.
Глутамин является транспортной формой аммиака, т.к. представляет собой нейтральную кислоту, способную легко проникать через клеточные мембраны путем облегченной диффузии (в отличие от глутаминовой кислоты, требующей механизмов активного транспорта).
Образовавшийся в тканях глутамин транспортируется в почки и печень.
Образование и экскреция аммиака в почках
Экскреция аммиака с мочой в норме невелика - около 0,5 г в сутки. Но при ацидозе она повышается в несколько раз. Аммиак в почках в основном образуется из глутамина при гидролизе последнего глутаминазой, имеющейся в клетках эпителия канальцев почек. Ацидоз стимулирует синтез глутаминазы, а также поглощение глутамина клетками почек; образующийся аммиак нейтрализует кислоты:
NH3 + H+ NH4+
Образовавшаяся аммонийная соль выводится из организма. Таким образом, экскреция аммиака почками при ацидозе служит для выведения именно кислот, а не азота. Этот процесс обеспечивает сбережение организмом ионов Na+, которые в отсутствие ионов аммония выводились бы с анионами кислот.
Биосинтез мочевины
Мочевина - основной конечный продукт азотистого обмена, в составе которого из организма выводится избыток аммиака.
Катаболизм аминокислот и образование аммиака происходит во многих тканях. Для транспорта аммиака из тканей в печень используются 3 соединения: глутамин, аланин и аммиак.
Биосинтез мочевины происходит только в печени, т.к. только в этом органе имеется полный набор ферментов орнитинового цикла.
Один из двух атомов азота мочевины включается в нее за счет использования аммиака. При действии карбамоилфосфатсинтетазы I образуется карбамоилфосфат.
Карбамоильная группа далее переносится на орнитин с образованием цитруллина.
Цитруллин реагирует с аспарагиновой кислотой, превращаясь в аргининоянтарную кислоту, которая распадается на аргинин и фумаровую кислоту.
Аргинин гидролизуется с образованием мочевины.
Реакции орнитинового цикла до стадии образования цитруллина проходят в митохондриях, а последующие стадии - в цитозоле. Суммарное уравнение синтеза мочевины:
Биологическая роль синтеза мочевины
Орнитиновый цикл в печени выполняет 2 функции: 1) превращение азота аминокислот в мочевину, которая экскретируется и предотвращает накопление токсичных продуктов, главным образом аммиака; 2) синтез аргинина и пополнение его фонда в организме.
Регуляция биосинтеза мочевины
Ключевым ферментом биосинтеза мочевины является карбамоилфосфатсинтетаза I, локализованная в митохондриях. Этот фермент - регуляторный; положительным модулятором для него служит N-ацетилглутамат.
Энергетическая цена синтеза мочевины
На синтез одной молекулы мочевины расходуется 4 высокоэнергетические фосфатные связи. 2 молекулы АТФ требуются для образования карбамоилфосфата и одна - для образования аргининосукцината. Однако в последней реакции АТФ претерпевает пирофосфатное расщепление, продуктами которого являются АМФ и пирофосфат, гидролизующийся затем с образованием двух молекул ортофосфата. Поэтому в общей сложности на образование одной молекулы мочевины расходуется 4 молекулы АТФ.
Гипераммониемия
Диагностированы наследственные нарушения, вызываемые блокированием одной из реакций цикла мочевины. Общим признаком этих нарушений является повышенное содержание NH4+ в крови - гипераммониемия. Почти полная недостаточность какого-либо фермента цикла мочевины вызывает кому и приводит к смерти вскоре после рождения. Частичная недостаточность этих ферментов вызывает задержку умственного развития, временами рвоту. При мягких формах этих наследственных нарушений малобелковая диета и введение метаболитов орнитинового цикла (аргинина, цитруллина, глутамата) приводит к снижению содержания аммиака в крови и к улучшению клинической картины.
6. Судьба углеродных скелетов аминокислот
Стратегия разрушения аминокислот состоит в направленном превращении в главные промежуточные продукты обмена веществ (пируват, ацетил-КоА, ацетоацетил-КоА, 2-оксоглутарат, сукцинил-КоА, фумарат и оксалоацетат), которые далее превращаются в глюкозу или окисляются в ЦЛК. Аминокислоты, распадающиеся с образованием ацетил-КоА или ацетоацетата, называются кетогенными, поскольку в результате распада повышается содержание кетоновых тел. К ним относится лейцин. Аминокислоты, распад которых приводит к образованию глюкозы, называются гликогенными. Возможность синтеза глюкозы из этих аминокислот обеспечивается тем обстоятельством, что указанные метаболиты ЦЛК и пируват могут превращаться в фосфоенолпируват и затем - в глюкозу. Образование глюкозы из аминокислот стимулирует гормон кортизол, который стимулирует синтез ферментов глюконеогенеза в печени. Ряд аминокислот используется и для синтеза глюкозы, и для синтеза кетоновых тел, так как в процессе катаболизма расщепляются с образованием двух продуктов, один из которых является метаболитом ОПК, а другой - ацетил-КоА или ацетоацетатом (лизин, изолейцин, фенилаланин, тирозин, триптофан). Такие аминокислоты называют смешанными или гликокетогенными.
7. Биосинтез заменимых аминокислот
Углеродный скелет 9 заменимых аминокислот (аланина, аспартата, аспарагина, глицина, серина, глутамата, глутамина, пролина, цистеина) может синтезироваться из глюкозы.
б-Аминогруппа вводится в соответствующие аминокислоты с помощью реакции переаминирования. Универсальным донором б-аминогруппы является глутамат.
Непосредственно путем переаминирования метаболитов ОПК с глутаматом синтезируются аланин, аспартат и глутамат:
Пируват + глутамат > аланин + 2-оксоглутарат
Оксалоацетат + глутамат > аспартат + 2-оксоглутарат
Глутамат + аминокислота > глутамат + б-кетокислота
Глутамин синтезируется из глутамата под действием глутаминсинтетазы: глутамат + NH3 + АТФ + Н2О > глутамин + АДФ + Н3РО4
Аспарагин синтезируется из аспартата и глутамина под действием аспарагинсинтетазы:
аспартат + глутамин + АТФ + Н2О > аспарагин + глутамат + АМФ + Н4Р2О7
Серин образуется их 3-фосфоглицерата - метаболита гликолиза.
Глицин образуется из серина под действием сериноксиметилтрансферазы: серин + Н4-фолат > глицин + метилен-Н4-фолат + Н2О
Пролин синтезируется из глутамата:
Глутамат > г-полуальдегид глутамата > > пролин
Цистеин образуется из серина и метионина. При этом метионин служит донором серы, а углеродный скелет и б-аминогруппа образуются из серина.
8. Обмен метионина и реакции трансметилирования
трансметилирование аминокислота белок
Метильная группа метионина - это мобильный одноуглеродный фрагмент, который используется для метилирования разных соединений. Непосредственным донором метильной группы в реакциях трансметилирования служит производное метионина - S-аденизилметионин, который образуется под действием метионин-аденозилтрансферазы из метионина и АТФ:
Рассмотрим реакцию трансметилирования на примере образование креатина - вещества, играющего важную роль в депонировании и транспорте энергии в мышечной ткани.
Сначала в почках образуется гуанидинуксусная кислота:
Далее гуанидинацетат транспортируется в печень, где в реакции трансметилирования превращается в креатин:
Обратимая реакция фосфорилирования креатина с образованием фосфокреатина катализируется креатинкиназой (КК).
Определение активности этого фермента и особенно его изофермента МВ-КК в сыворотке крови используется как тест повреждения сердечной мышцы.
Реакции метилирования принадлежит важная роль в образовании ряда биологически активных соединений (адреналина, фосфатидилхолина, креатина, карнитина и др.), а также в обезвреживании чужеродных соединений и биологически активных веществ (гистамина, катехоламинов и др.).
Регенерация метионина
После отдачи метильной группы в реакции трансметилирования S-аденозилметионин (SAM) превращается в S-аденозилгомоцистеин (SAG). Под действием специфической гидролазы это вещество распадается на гомоцистеин и аденозин:
Гомоцистеин может вновь превращаться в метионин в реакции трансметилирования с 5-метил-Н4-фолатом:
Промежуточным переносчиком метильной группы в этой реакции служит метилкобаламин - производное витамина В12. Данная реакция представляет собой «путь спасения» метионина.
9. Обмен одноуглеродных фрагментов
Для синтеза ряда соединений используются одноуглеродные фрагменты, такие как метильная группа (-СН3), метиленовая группа (-СН2-), метенильная группа (-СН=) и формильная группа (-СОН). Роль промежуточного переносчика этих групп играет Н4-фолат.
Н4-фолат образуется из фолиевой кислоты (фолата) при участии фолатредуктазы в печени. Коферментом фолатредуктазы является НАДФН·Н+.
Взаимопревращения производных тетрагидрофолата тесно связаны с обменом серина и глицина.
Превращение серина в глицин под действием серин-оксиметилтрансферазы происходит с участием Н4-фолата:
Распад глицина также происходит с участием Н4-фолата:
Метиленовая группа в молекуле 5,10 - метилен-Н4-фолата может превращаться под действием специальных ферментов в другие одноуглеродные группы: 5,10 - метенил-Н4-фолат и 10-формил-Н4-фолат. Все эти производные Н4-фолата служат донорами одноуглеродных радикалов при синтезе ряда соединений, в том числе дТМФ, пуриновых нуклеотидов, метионина и др.
Соответственно при гиповитаминозе, связанном с недостаточностью фолиевой кислоты, возникает дефицит предшественников ДНК и, в конечном счете, происходят изменения эритропоэза. Мегалобластическая анемия - почти всегда результат недостаточности фолиевой кислоты или витамина В12.
Фолиевая кислота является витамином не только для млекопитающих, но и для бактерий, в том числе болезнетворных. В последних фолиевая кислота образуется из парааминобензойной кислоты - одной из составных частей фолиевой кислоты. На структурном сходстве с парааминобензойной кислотой основано применение сульфаниламидных препаратов. При попадании в клетку бактерии сульфаниламидный препарат подавляет синтез фолиевой кислоты, нарушая все реакции, в которых она участвует. Размножение бактерий становится невозможным.
10. Обмен фенилаланина и тирозина
Фенилаланин - незаменимая аминокислота, т.к. в клетках животных не синтезируется бензольное кольцо.
Основная масса фенилаланина утилизируется двумя путями - превращается в тирозин (90%) или включается в состав белков. Обмен тирозина значительно сложнее: тирозин используется для синтеза белков, служит предшественником катехоламинов, меланина, тироксина, а также может подвергаться катаболизму до СО2 и Н2О.
Катаболизм фенилаланина и тирозина. В результате ряда ферментативных превращений эти аминокислоты превращаются в фумарат и ацетоацетат.
Превращение фенилаланина в тирозин катализируется ферментом фенилаланинмонооксигеназой, коферментом которой служит тетрагидробиоптерин (ТГБП). Для регенерации последнего используется НАДФН·Н+. Превращение фенилаланина в тирозин скорее нужно для удаления избытка фенилаланина, чем для образования тирозина, поскольку недостатка в тирозине обычно не бывает. При врожденном отсутствии этого фермента развивается заболевание фенилкетонурия.
Фенилкетонурия характеризуется нарушением обмена фенилаланина, в результате последний не может превращаться в тирозин и поэтому накапливается во всех жидкостях организма. Некоторые превращения фенилаланина, количественно несущественные у здорового человека, становятся заметными при фенилкетонурии. Наиболее значительным из них является переаминирование фенилаланина с образованием фенилпирувата. В основе самого названия болезни лежит высокое содержание этого фенилкетона в моче. Из фенилпирувата далее могут образовываться фениллактат, фенилацетат и О-гидроксифенилацетат.
Phe > фенилпируват > фенилацетат > фенилацетилглутамин
Конъюгат фенилацетата с глутамином выводится из организма с мочой.
Различают 2 формы фенилкетонурии: 1) классическая - наследственное заболевание связано с мутацией в гене фенилаланинмонооксигеназы. Наиболее тяжелые проявления - нарушение умственного и физического развития, судорожный синдром. 2) вариантная - следствие мутаций в генах, контролирующих метаболизм тетрагидробиоптерина. При этой форме клинические проявления близки, но не во всем совпадают с классической формой.
Нарушение умственного и физического развития при фенилкетонурии связано с токсическим действием на клетки мозга высоких концентраций фенилаланина, фенилпирувата и фениллактата. Большие концентрации Phe ограничивают транспорт Tyr и Trp через гематоэнцефалический барьер и тормозят синтез нейромедиаторов.
Тетрагидробиоптерин необходим для реакций гидроксилирования не только Phe, но и Tyr, и Trp. Поэтому при недостатке этого кофермента нарушается метаболизм всех 3-х аминокислот, в том числе синтез нейромедиаторов - катехоламинов и серотонина. Заболевание характеризуется тяжелыми неврологическими нарушениями и ранней смертью (злокачественная фенилкетонурия).
При фенилкетонурии имеют место и другие нарушения аминокислотного обмена. Так, кожа и волосы у больных фенилкетонурией светлее, чем у их сибсов. Это обусловлено ингибированием реакции гидроксилирования тирозина - первого этапа в образовании пигмента меланина под влиянием высокой концентрации фенилаланина.
Лечение фенилкетонурии сводится к приему пищи с низким содержанием фенилаланина. Задача состоит в том, чтобы поступление фенилаланина в организм при данном заболевании не превышало потребности в нем для роста и замещения.
В связи с резко выраженной умственной отсталостью, развивающейся при фенилкетонурии, важное значение приобретает ранняя диагностика. С этой целью исследуют мочу новорожденного, добавляя в нее FeCI3. В присутствии фенилпирувата развивается оливково-зеленое окрашивание. Еще более надежным тестом считается определение фенилаланина в крови.
Частота встречаемости фенилкетонурии составляет 1 случай на 20000 новорожденных. Болезнь наследуется как аутосомный рецессивный признак. Гетерозиготы, составляющие 1,5% популяции, не обнаруживают видимых отклонений от нормы. Однако гетерозиготных носителей гена фенилкетонурии можно обнаружить с помощью теста толерантности к фенилаланину или по измерению кинетики исчезновения внутривенно введенного фенилаланина. Эти тесты используются в генетической консультации для определения риска рождения больного ребенка.
Другим наследственным заболеванием, развивающимся как результат нарушения метаболизма тирозина, является алкаптонурия. Его непосредственной причиной является дефект фермента гомогентизат-диоксигеназы. В результате гомогентизат накапливается в жидкостях организма и выделяется с мочой, которая при стоянии чернеет, поскольку гомогентизат окислятся и полимеризуется в меланиноподобное соединение. Болезнь обычно обнаруживают по появлению черных пятен на пеленках. Других клинических проявлений и, прежде всего, нарушения умственного развития при данном заболевании не наблюдается.
Биосинтез меланина
В пигментных клетках из тирозина образуется пигмент меланин (от греч. melas - черный). При действии тирозинмонооксигеназы тирозин окислятся в дигидроксифенилаланин (ДОФА). ДОФА под действием тирозиназы - ключевого фермента всего процесса биосинтеза меланина превращается в ДОФА-хинон, из которого в результате неферментативных реакций образуется меланин. Меланин представляет собой группу полимерных соединений с неупорядоченной структурой. Цвет кожи и глаз зависит от количества и распределения меланоцитов и содержания в них меланина. Врожденное отсутствие тирозиназы в меланоцитах или отсутствие самих меланоцитов проявляется как альбинизм. Для этого заболевания характерны отсутствие пигментации кожи, волос и радужной оболочки глаз, сниженная острота зрения.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Характеристика белков как высокомолекулярных соединений, их структура и образование, физико–химические свойства. Ферменты переваривания белков в пищеварительном тракте. Всасывание продуктов распада белков и использование аминокислот в тканях организма.
реферат [66,2 K], добавлен 22.06.2010Общие пути обмена аминокислот. Значение и функции белков в организме. Нормы белка и его биологическая ценность. Источники и пути использования аминокислот. Азотистый баланс. Панкреатический сок. Переваривание сложных белков. Понятие трансаминирования.
презентация [6,6 M], добавлен 05.10.2011Общая характеристика, классификация, строение и синтез белков. Гидролиз белков с разбавленными кислотами, цветные реакции на белки. Значение белков в приготовлении пищи и пищевых продуктов. Потребность и усвояемость организма человека в белке.
курсовая работа [29,7 K], добавлен 27.10.2010Исследования свойств белков для изучения их химического состава и строения. Аминокислота - основная структурная единица белка. Белковые резервы. Этапы синтеза белка. Регуляция биосинтеза аминокислот. Переваривание белков. Патология белкового обмена.
реферат [21,7 K], добавлен 17.01.2009Оценка сложившегося административно-территориального устройства России. Исследование белков. Классификация белков. Состав и строение. Химические и физические свойства. Химический синтез белков. Значение белков.
реферат [537,6 K], добавлен 13.04.2003Определение белков и их составных частей – аминокислот. Структура и функции белков в организме. Роль в обеспечении воспроизводства основных структурных элементов органов и тканей, а также образовании таких веществ, как, например, ферментов и гормонов.
курсовая работа [735,6 K], добавлен 16.12.2014Белки – высокомолекулярные азотсодержащие органические вещества, молекулы которых построены из остатков аминокислот. Наследственная информация сосредоточена в молекуле ДНК. С помощью белков реализуется генетическая информация. Классификация аминокислот.
реферат [21,6 K], добавлен 17.01.2009Строение и общие свойства аминокислот, их классификация и химические реакции. Строение белковой молекулы. Физико-химические свойства белков. Выделение белков и установление их однородности. Химическая характеристика нуклеиновых кислот. Структура РНК.
курс лекций [156,3 K], добавлен 24.12.2010Роль в живой природе. Состав и свойства белков. Классификация белков. Определение строения белков. Определение наличия белка. Идентификация белков и полипептидов. Синтез пептидов. Искусственное получение белка. Аминокислоты.
реферат [16,2 K], добавлен 01.12.2006Строение и свойства белков. Различия в строении аминокислот. Пространственная организация белковой молекулы. Типы связей между аминокислотами в молекуле белка. Основные факторы, вызывающие денатурацию белков. Методы определения первичной структуры белка.
реферат [354,6 K], добавлен 15.05.2010