Biokhimia_T2_Strayer_L_1984 (1123303), страница 59
Текст из файла (страница 59)
Такая реакция— проявление обычного механизма обратной связи, регулирующего активность коры надпочечников. Надпочеч ники увеличивиются из-за высокой концентрации АК7Т в крови, и в результате увеличивается синтез прегненолона. Вследствие этого увеличиваются Часть 1П. Биосинтез 224 предшественников макромолекул концентрации прогестерона и 17 и-гидроксипрогестерона, что в свою очередь заметно повыьиает количество андрогенпв, так как они образуются из 17 а-гидроксипрогестерона. Наиболее явное клиническое проявление недостаточности 21-гидроксилазы- вирилизлп вызванный повышением концентрации андрогенов. У больных девочек вирилизм обычно заметен уже при рождении, Анлрогены, выделяющиеся в процессе развития плода женского пола, вьгэывают маскулинизацию наружных половых органов.
У мальчиков половые органы при рождении выглядят нормальными. Спустя несколько месяцев признаки преждевременного полового развития становятся очевидными: наблюдается ускоренный рост и чрезмерно раннее созревание костей. В результате взрослые люди с этим нарушением чаще всего имеют низкий рост. Примерно поло. вина больных, у которых наблюдается недос1 аток 21-гндроксилазьп постоянно теряют Жа' с мочой.
У ннх очень низкая концентрация основного минералокортикоида альдостерона. Потеря соли вызывает обезвоживание и падение давления, что может привести к шоку и внезапной смерти. Недостаточность 21-гидраксилазы поддается лечению. Введение какого-либо глюкокортикоида восполняет недостаток необходимого гормона и одновременно подав- Ригзтт— от греческого слова гЬасЬтз — хребет. Осптеоматтяиизт— от греческих слов оз(еоп .
кость и тпа!а(с!а — мягкость. ляет избыточную секрецию АКТГ. В результате прекращается синтез избыточного количества андрогенов. Если больные теряют соли, им можно вводить также минералокортикоиды. Развитие некоторых симптомов недостаточности 21-гидроксилазы можно предотвратить, если начать лечение в первые два года жизни. Известны и некоторые другие наследственные нарушения синтеза стероидных гормонов.
Наблюдается недостаточность ферментов 1!-гидроксилазы, 17-гилроксилазы, 3)1-дегидрогеназы и десмолазы. Все эти дефекты в ферментатнвной активности ведут к компенсаторному увеличению надпочечников. Поэтому в клинической практике все нарушения, относящиеся к этой группе, называют вромсденной гипврплазиеи надпочечников. Недостаточность 11-гидроксилазы, так же как и 21-гидроксилазы, сопровождается признаками вирилизма.
т деглдрололеетерел НО СН, Пввеетволе Пе 20.26. Витамин О образуется из холестерола лод действием света Холестерол является также прелшественником витамина О, играющего центральную роль в регуляции метаболизма кальция и фосфора. 7-дегидрохолестерол (провитамин (Зз7 подвергается фотолизу ппд действием ультрафиолетового света, превра- и(аясь в пргвитамин 17з, который спонтанно изомеризугтся в витпамин 2)з (рис. 20.22). Витамин О, (холекальциферол) превращается в активный гормон в результате реакции гидроксилирования, происходящей в печени и почках. Недостаточность витамина О в детстве приводит к рахиту, для которого характерно нелостаточное накопление кальция в хрящах и костях.
Дэниел Уэбстер (Оаше! те'еЬзгег) так описал рахит в 1645 гл «... Весь скелет становится гибким, как размягченный воск, так что вялые, расслабленные ноги с трудом выдерживают вес тела; поэтому большие берцовые кости, уступая давлению слишком тяжелого скелета, выгибаются внутрь; по этой же причине ноги в верхней части сближаются друг с другом; спина из-за искривления позвоночника выгибается в горб в обла- НО нлтенлл Ве (лолеелльцлферол) Рнс.
20.22. 20, Бнотзнттез лнтнщов и стерондных гормонов 225 Превращение 7-дегилрохолестерола в витамин О (холекальциферол). Витамин О, (эргокальциферол) может образовываться аналогичным путем из растительного стероида эргостерола. Витамин Оз отличается от витамина О, наличием двойной связи С-22 — С-23 и метильной группы С-24. «Запахи, цвета н звуки перекликаются между собой». Озаг1ез ВаЫе1а(ге Из яисем сти поясницы... При наиболее тяжелых формах болезни больные не могут из-за слабости прямо сидеть, и тем более стоять...» Ъ )) е ° )яирчеи Н' 3 й Нг' Пииеиеи Зяиеяяевев Н Г' НС Н незуреяьиыя вязчзк (иве яеяииеевреи) Формулы некоторых нзопреноидных соединений. Пятиуглеродные блоки выделены цветом.
Рис. 20.23. Часть ПЕ Биосинтез иредшествеяников макромояекул Рахит был настолько распространен, что Уэбстер назвал его «болезнью английских детей». Теперь мы знаем, что эти дети страдааи рахитом потому, что в течение многих месяцев в голу получали слишком мало солнечного света. Из-за этого 7-дегндрохолестерол в коже не подвергался фотолизу с образованием превитамина Е)з, Кроме того, они получали с пищей мало витамина О, так как большинство природных продуктов содержат мало этого витамина. Исключение составляют жиры печени рыб.
Поэтому в течение многих лет жир из печени трески использовали в качестве богатого источника витамина Е). В настоящее время основной источник витамина О в пище — обогащенные зтнм витамином продукты. В США в молоко добавляют 400 МЕ этого витамина на 1 л (10 мкг/л). Рекомендуемая суточная доза витамина Е) — 400 МЕ независимо от возраста. У взрослых нехватка витамина )3 вызывает размягчение костей и делает их хрупки- ми; это состояние называется остеомаляцией. Широкая распространенность остеомаляцин среди арабских женщин-бедуннок, закутанных так, что только глаза доступны солнечному свету; наглядное свидетельство того, что витамин 1) столь же необходим взрослым, как и детям.
20.27. При соединении пятиуглеродиых элементов образуются самые разнообразные молекулы Синтез сквалена (С,ь) из изопентеннлпнрофосфата (С„) — пример, иллюстрирующий общий принцип сборки углеродных скелетов биологических молекул. Из изояеитеяилаирофосфата, основного пятиуглеродного строительного блока, образуется миояеество поразительно разнообразных соединений, Ароматические соединения многих растений представляют собой летучие 1О- и 15-углеродные соединения, называемые тераенами. Например, мирцен (С,«Н,ь) из листьев лавра состоит из двух изопреновых единиц; такую же структуру имеет лимонен (С,«Н„) из лимонного масла.
Зингиберен (С„Нзл) из масла имбнря состоит из трех изопреновых единиц. Некоторые терпены, в частности гераниол из герани н ментол из масла перечной мяты, относятся к спиртам, другие, например цитронеллаль; к альдегидам. Натуральнгвй каучук — линейный полимер з)ис-изопреновьзх единиц. Мы уже встречались с некоторыми молекулами, содержащими изопреновые боковые цепи. Углеводородная боковая Сзе-иеяь витамина К„играющего ключевую роль в свертывании крови (разд. 8.23), построена из шести пятнуглеродных единиц, Кофермент Дзд мнтохондриальной дыхательной цепи (разд, 14.4) имеет боковую цепь из десяти изопреновых единиц. Еще один пример-фатальная боковая цель в молекуле хлорофилла (разд.
19.2), которая образуется нз четырех изопреновых единиц. Изопреноидные соединения могут радовать глаз своим цветом или иметь приятный запах. Их можно рассматривать как настоящие молекулы ощущений! Цвет помидоров н моркови обусловлен каротинондами ликояином и б-каротином соответственно. Эти соединения поглощают свет потому, что содержат длинные цепи че- Сз +Сзв — Р Сы + Сгь Сгь+ — Сы в — Сзво — Сз 4 ' Л, ьвч, ° ° 1 °,лЬ« ь.
~чь,ьч. ы. ооочвочоА "ч ч ьч "° 4 Пвковвв ° -' ' ~ ° ° --. -яч -- ъ - чо о ~ оАо-оч 1 .3. 4 )) лглротв в Рис. 20.24. Синтез Сьь-каротиноидов: фитоина, ликопина и ))-каротина. редуюшихся одинарных и двойных связей, т.е. относятся к полиенам. Их углеродный скелет Слв строится путем последовательного присоединения С,-единиц с образованием геранилгеранилнирофосфапш, промежуточного С,ь-продукта. Затем две такие молекулы конденсируются «хвост к хвосту». Этот путь биосинтеза напоминает синтез сквалена с той лишь разницей, что происходит сборка и конденсация не С„-, а Сзь-единиц.
С, -- С„-- С1..- Сьв С в )фитоен) При дегидратацин С,в-продукта конденсации фитоина образуется ликопин. Ликопин преврашается в ))-каротин путем циклизации концов углеводородной цепи (рис. 20.24). Каротиноиды играют роль светопоглошаюших молекул в фотосинтезнруюших комплексах, а также каким-то образом защишают клетки прокариот от губительного действия света. Кроме того, каротиноиды необходимы для зрения. б-Ка- 20. Биосинтез линидов и стероидиых гормонов С, С,ь С„Сзь (сквален) ратин — предшественник ретиналя, хромо- фора всех известных зрительных пигментов (разд.
37.13). Приведенные примеры иллюстрируют принципиально вижную роль изопентенилнирофосфата в сборке больших углеродных скелетов биологических молекул. Они также ясно показывают, что изопреноидные соединения распространены повсеместно в природе и выполняют разнообразные весьма важные функции. Заключение Фосфатидат, промежуточный продукт синтеза фосфоацилглицеролов )фосфоглицеридов) и триацилглицеролов )триглнцеридов), образуется путем ацилирования глицерол-3- фосфата за счет ацил-СоА. Гидролиз его фосфорильной группы и последующее ацилирование дают триацилглицерол.
СРР- ацилглицерол, активированный промежуточный продукт синтеза фосфоацилглнцеролов де пото, образуется из фосфатндной кислоты и СТР. Затем активированный фосфатндильный остаток переносится на гндроксильную группу какого-нибудь полярного спирта, например серина; в результате образуется фосфатидилсерин. При декарбоксилировании этого фосфоацилглицерола образуется фосфатидилэтаноламин, который метилируется Б-аденозинметионином и дает фосфатидилхолин. Этот фосфоацилглицерол может быть также синтезирован из готовых остатков с использованием уже имеющегося холина.
Активированный промежуточный продукт этого пути — С)3Р- холин. Сфинголипиды синтезируются из церамида, образующегося путем ацилирования сфингозина. Ганглиозиды — сфинголипилы, содержащие олигосахаридный остаток. В этом олигосахариле содержится хотя бы один остаток )ч(-ацетилнейрамината или другой сходной сиаловой кислоты. Ганглиозиды синтезируются путем ступенчатого присоединения активированных сахаров, например (ЛЭР-глюкозы, к церамиду. Холестерол — стероидный компонент мембран эукариотических клеток и предшественник стероидных гормонов. Он образуется из ацетил-СоА. Решающая стадия в образовании холестерола — синтез мевалоната из 3-гидрокси-3-метилглутарил-СоА (образующегося из ацетил-СоА и ацетоацетил-СоА). Мевалонат превращается в изопентенилпирофосфат (С ), который конденсируется со своим изомером диметилаллилпирофосфатом (С,) с образованием геранилпирофосфата (С„,).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
