РЕФЕРАТ

Під пошкодженням, або альтерацією в патології розуміють зміни структури клітин, міжклітинної речовини, тканин і органів, які супроводжуються порушенням їх життєдіяльності. Альтеративні зміни в тканинах і органах як філогенетично найстаріший вид реактивних процесів зустрічаються на ранніх етапах розвитку зародку людини.

Причиною пошкоджень бувають різноманітні фактори. Вони впливають на клітинні та тканинні структури безпосередньо і опосередковано (через гуморальні та рефлекторні впливи), причому характер і ступінь пошкодження залежать від сили та виду пошкоджуючого фактора, структурно-функціональних особливостей органу або тканини, а також реактивності організму. В одних випадках виникають поверхневі та зворотні зміни, які стосуються лише ультраструктур, у інших — глибокі та незворотні, які здебільшого закінчуються загибеллю не тільки клітин і тканин, але й цілих органів. Пошкодження має різке морфологічне виявлення на клітинному або тканинному рівнях. Пошкодження на клітинному рівні стосується ультраструктур клітин, що являє собою зміст великого розділу загальної патології — патології клітини. Щодо тканинного пошкодження, то воно призводить до двох загальнопатологічних процесів — дистрофії та некрозу, які за своїм розвитком є послідовними стадіями альтерації.

Мета роботи – проаналізувати порушення метаболізму триптофану.

Завдання роботи:

1. дати загальну характеристику триптофану, його хімічні властивості;

2. охарактеризувати механізм перетворення та функції триптофану в організмі;

3. проаналізувати порушення метаболізму триптофану;

4. проведення дослідження проба на ксантуренову кислоту;

5. проаналізувати стан та поширеність патологічних змін клітин різних органів дітей та підлітків м. Чернігова.

У дослідах іn vіtro додавання піридоксальфосфату до екстрактів із тканин тварин з В6-вітамінною недостатністю не приводило до відновлення активності зазначених ферментів. У цьому випадку дефіцит вітаміну В6 в організмі викликав порушення активності деяких піридоксалевих ферментів, зв'язане, очевидно з інактивуванням їх апоферментів.

За даними Greengard і Gordon (1963), уведення вітаміну В6 твариною стимулює синтез апоферменту тирозинтрансамінази -одного з піридоксалевих ферментів. На думку авторів, кількість пиридоксальфосфату всередині клітини є також регулятором синтезу специфічних білків піридоксалевих ферментів.

Поширеність захворюваності серед дітей викликані порушенням білкового обміну має досить вагоме практичне значення для сучасної медицини та поширення інформації щодо профілактики такого роду порушень.

ЗМІСТ

ВСТУП

ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ

РОЗДІЛ 1. Триптофан: будова, хімічні властивості

РОЗДІЛ 2. Механізм перетворення та функції триптофану в організмі

РОЗДІЛ 3. Порушення метаболізму триптофану

ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ЧАСТИНА

РОЗДІЛ 4 Проба на ксантуренову кислоту

РОЗДІЛ 5. Результати та їх обговорення. Поширеність захворюваності при порушенні метаболізму триптофану серед дитячого населення

ВИСНОВКИ

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

ВСТУП

Сукупність всіх клінічних перетворень в організмі, тобто процесів асиміляції, дисиміляції, називають обміном речовин. Обмін речовин є головною характерною властивістю живого організму. Сутність його полягає у постійному обміні речовинами між організмом і навколишнім середовищем.

В організмі безперервно відбуваються утворення, руйнування і оновлення клітинних структур і міжклітинної речовини. Відновлення, синтез, засвоєння речовин клітинами, перетворення у собі подібного називається процесом асиміляції. Одночасно відбувається процес дисиміляції – розщеплення, розпад речовин, які входять усклад клітини. При цьому утворюються кінцеві продукти розпаду СО₂, Н₂О, і NH₃, які виділяються з організму.

Білки – це високомолекулярні сполуки, які містять, на відміну від жирів і вуглеводів азот. Вони складаються з 20 різних амінокислот.

Амінокислоти поділяються на замінні і незамінні. Замінні (глікокол, аланін, цистеїн можуть синтезуватися в організмі. Незамінні амінокислоти не синтезуються в організмі і обов’язково повинні поступати в організм з їжею.

Білки є основним пластичним матеріалом, тобто основною частиною клітини. Наприклад, у скелетних м’язах міститься 20% білка. Білки входять в склад ферментів, каталізуючих всі хімічні реакції в організмі. Вони приймають участь в забезпеченні більшості функцій організму. У цитоплазмі клітини безперервно відбувається розпад і заміна білків. У людини, яка отримує з їжею білок, виділяється азоту більше, при чому чим більше вводиться білка, тим більше його руйнується. Це пояснюється тим, що білок не може відкладатися про запас. Нормальним вважається такий стан білкового обміну, коли кількість засвоєного білка відповідає масі білка, який розпався в організмі. Такий стан називається азотистою рівновагою.

ЦНС регулює білковий обмін, впливаючи на утворення і виділення в кров гормонів. На білковий обмін впливає соматотропний гормон, гормон щитовидної залози, тироксин і глюкокортикоїди коркової речовини.

Синтез білка може бути порушений під дією різних зовнішніх і внутрішніх хвороботворних факторів: при неповноцінності амінокислотного складу білків, що надходять з їжею; при патологічних мутаціях генів, зв'язаних як з появою патогенних структурних генів, так і з відсутністю нормальних регулюючих і структурних генів; при блокуванні гуморальними факторами ферментів, що відають процесами репресії і депресії синтезу білка в клітинах; при порушенні співвідношення анаболічних і катаболічних факторів, що регулюють синтез білка.

Відсутність у клітинах навіть однієї незамінної амінокислоти припиняє синтез білка.

Біосинтез білка може порушуватися не тільки при відсутності окремих незамінних амінокислот, але і при порушенні співвідношення між кількістю незамінних амінокислот, що надходять в організм. Потреба в окремих незамінних амінокислотах зв'язана з їхньою участю в синтезі гормонів, медіаторів, біологічно активних речовин.

Недостатнє надходження в організм незамінних амінокислот викликає не тільки загальні порушення синтезу білка, але і вибірково порушує синтез окремих білків. Недолік незамінної амінокислоти може супроводжуватися характерними для неї порушеннями.

На сучасному етапі дана тема не досить досконало висвітлена, тому проведення дослідження з даного питання досить актуальне і має вагоме практичне значення для подальшої роботи.

ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ

РОЗДІЛ 1. Триптофан: будова, хімічні властивості

a- амино-3 індолірпропіонова кислота або незамінна амінокислота Триптофан добре розчинний у воді, обмежено - у спирті, не розчинна в диетиловому ефірі. Триптофан являє собою гетероциклічну амінокислоту і є однієї з найважливіших амінокислот з великим спектром дії. Триптофан уперше виділений Ф.Гопкинсом і С.Колем у 1902 році з казеїну. Триптофан використовується клітками ссавців - для біосинтезу нікотинової кислоти (вітамін РР) і серотоніну, що у свою чергу ряді випадків є доведеним медіатором нервової системи як на периферії, так і в нервових центрах .

Триптофан використовується організмом також і для створення м'язових білків, білків антитіл імунної системи, бере участь у синтезі мелатонина і карнитина і є необхідним будматеріалом для організму.

Добова потреба дорослої людини в Триптофані складає 0,25 мг, дітей до 7 років - близько 1 г. добова потреба дорослої людини, Що Рекомендується, у Триптофані складає 3,5 мг/ кг маси тіла [4].

Існує у вигляді оптично активних L- і D- і рацемічної DL-форми. У невеликих кількостях L-T. входить до складу гамаглобулінів, фібриногену, казеїну й ін.

Біосинтез триптофану мікроорганізмів і рослин здійснюється конденсацією амінокислоти серину з індолом, каталізується ферментом триптофансинтазою. (Біосинтез Триптофан у кишкової палички використовували для доказу колінеарності гена і кодується ним поліпептидний ланцюг, коли положення кожної амінокислоти в поліпептидному ланцюзі визначається особливою ділянкою гена.) В організмах різних тварин L-T. піддається складним перетворенням, утворити ряд життєво важливих з'єднань: із продуктів розпаду L-T. у ссавців і людини утворяться нікотинова кислота і серотонін; у комах - пігменти око (оммохроми), у рослин - гетероауксин, індиго, ряд алкалоїдів і ін. При гнильних процесах у кишечнику з Триптофан утворяться скатол і індол. При нормальному розпаді в організмі 6 з 11 Триптофан включаються в трикарбонових кислот цикл через ацетил- і ацетоацетилкофермент А: інші 5 - перетворюються в 2. Уроджена відсутність у людини ферменту, що окисляє Триптофан, - триптофан-піролази приводить до слабоумства. Порушення обміну Триптофан у людини можуть служити показниками ряду важких захворювань (туберкульоз, рак, діабет). Причиною функціональних і органічних розладів у людини і тварин може бути також дефіцит Триптофан у їжі і кормах, зв'язаний з недостатнім змістом його в багатьох природних Харчова цінність багатьох можна підвищити добавкою синтетичний Триптофан, одержуваного синтезом з акрилонитрила, аміаку, ціаністого і фенілгідразину. Розробляються методи ферментативного синтезу Триптофан з індолу, пировиноградної кислоти й аміаку [28]. Триптофан - незамінна амінокислота, значить для його поповнення є єдине джерело - їжа. Триптофан міститься в будь-якими, багатої тваринними білками (протеїнами) їжі. Споживання протеїнової їжі, однак, не позначається підвищенням змісту серотоніну в мозку. Триптофан - необхідний для синтезу гемоглобіну, нормалізує роботу нервової системи і травлення. Робить антидепресантну дія, підвищує опірність стресам, поліпшує сон.

Недостатня кількість триптофану викликає погіршення стану шкіри і волос, анемію, викликає безсоння.

Багато триптофану утримується у твердих сирах, бринзі, сої й інших бобових, горіхах і насіннячках, сирі, м'ясі, птаху, яйцях, рибі і морепродуктах, білих грибах.

РОЗДІЛ 2. Механізм перетворення та функції триптофану в організмі

Причиною цього є наявність гематоенцефалічного бар'єру, що лімітує надходження в мозок великих молекул. При переварюванні протеїнової їжі вивільняється кілька амінокислот, подібних по розмірах із триптофаном і конкуруючих з ним у переміщенні в мозок. Як не дивно це звучить, щоб у мозок потрапило більше триптофану, потрібно є те, що майже цілком складається з вуглеводів, такі, наприклад, продукти, що містять складні вуглеводи, як хліб, рис, паста або чисті вуглеводи: столовий цукор або фруктозу.

Який механізм? Їжа, збагачена вуглеводами, стимулює виділення з підшлункової залози інсуліну, що регулює зміст цукру в крові, що циркулює в організмі. Крім цієї основної функції інсулін виконує ряд інших - зокрема , він стимулює синтез у тілесних тканинах білків з амінокислот, що утримуються в крові. Конкурентні триптофанові амінокислоти залишають кров'яне русло йдучи на синтез білка і його концентрація в крові пасивно підвищується, відповідно до цього зростає кількість молекул триптофану, що переходять у мозок. У такий спосіб ефективне надходження триптофану в мозок опосредованно залежить від кількості прийнятої вуглеводної їжі [22].

Триптофан регулює функцію ендокринного апарата, що попереджає анемію, що регулює кров'яний тиск, що відповідає за синтез гемоглобіну. Споживання триптофану змушує гіпофіз виробляти більша кількість гормону росту.

Припускають, що ця амінокислота стимулює секрецію інсуліну, що у свою чергу активізує синтез жирних кислот у печінці. Особливе значення ця амінокислота має у фармакології, де вона і її похідні застосовуються як інгредієнти багатьох лікарських засобів.

При таких важких захворюваннях, як рак, туберкульоз, діабет триптофан сприяє нормальному функціонуванню різних систем організму. Недолік його в людини і тварин веде до розвитку пелагри, поразці зубів, помутнінню роговиці око, катаракти.

Особливо під час вагітності підвищується необхідність споживання жіночим організмом у таких амінокислотах як: триптофан і Лізин, а для грудних дітей - триптофан і ізолейцин. Сам же амінокислотний склад грудного молока може бути представлений унікальним складом амінокислот: триптофан, метіонін, гістидин, лейцин і цистин, що забезпечує інтенсивні процеси росту і розвитку дитини. Дослідження останнього років дозволили виявити в грудному молоці ще й амінокислоту таурин, що надається велике значення як факторові модулятора росту, що визначає структурну і функціональну цілісність клітинних мембран [10].