timin_o_a_lektsii_po_obschey_biokhimii (1) (832543), страница 21
Текст из файла (страница 21)
Оздоровление желудочно-кишечного тракта и восстановление целостности его стенки существенно облегчает лечение аллергий и атопических дерматитов.Ц Е ЛИ А К И ЯЦелиакия – наследственное прогрессирующее заболевание, приводящее к изменениям втощей кишке: воспалению и сглаживанию слизистой оболочки, исчезновению ворсинок,атрофии щеточной каемки и появлению кубовидных энтероцитов.
Причиной является врожденная непереносимость белка клейковины злаков глютена, или точнее – его растворимойфракции глиадина. Заболевание проявляется после введения в рацион младенца глиадинсодержащих продуктов, в первую очередь манной каши. Точный патогенез заболевания досих пор не выяснен, имеются гипотеза о прямом токсическом воздействии на стенку кишечника и гипотеза иммунного ответа на белок в стенке кишки.biokhimija.ruТимин О.А. Лекции по общей биохимии (2018г)Г Н И Е НИ Е105БЕ ЛК ОВ В КИ ШЕ ЧНИ КЕПри ухудшении всасывания аминокислот, при избытке белковой пищи, при нарушениидеятельности пищеварительных желез недопереваренные фрагменты белков достигают толстого кишечника, где подвергаются воздействию кишечной микрофлоры.
Этот процесс получил название гниение белков в кишечнике. При этом образуются продукты разложенияаминокислот, представляющие собой как токсины (кадаверин, путресцин, крезол, фенол,скатол, индол, пиперидин, пирролидин, сероводород (H2S), метилмеркаптан (СН3SН)), так инейромедиаторы (серотонин, гистамин, октопамин, тирамин).Гниение белков также активируется при снижении перистальтики кишечника (запоры).Cеротонин влияет на мозговое кровообращение, изменяя тонус сосудов, и участвует в патогенезе мигрени. Октопамин вызывает изменения на ЭЭГ, хлопающийтремор, извращение сна. Тирамин способен провоцировать гипертензию.Обмен аминокислот и белков106Д Е Т О К С И К АЦ И О Н Н Ы Е С И С Т Е М Ы П Е Ч Е Н ИВ печени происходит обезвреживание токсических веществ, поступающих из толстогокишечника, с помощью двух систем:o система микросомального окисления,o система конъюгации.Цель работы системы микросомального окисления заключаетсяo в увеличении реакционной способности молекулы и ее возможности вступить в реакцию конъюгации,o в придании гидрофильности молекуле, что способствует ее выведению с мочой и отсутствию накопления в нервной и жировой ткани.Цель работы системы конъюгации заключаетсяo в маскировке токсичных групп (например, в феноле токсична ОН-группа).МИКРО СО МАЛЬ НОЕОКИСЛЕ НИЕМикросомальное окисление – это последовательность реакций с участием оксигеназ иНАДФН, приводящих к внедрению атома кислорода в состав неполярной молекулы и появлению у нее гидрофильности.Реакции осуществляются несколькими ферментами, расположенными на мембранахэндоплазматического ретикулума (в случае in vitro они называются микросомальные мембраны).
Ферменты организуют короткую цепь, которая заканчивается цитохромом P450. Цитохром Р450 включает один атом кислорода в молекулу субстрата, а другой – в молекулу воды.Субстрат окисления необязательно является чужеродным веществом (ксенобиотиком).Микросомальному окислению также подвергаются предшественники желчных кислот и стероидных гормонов и другие метаболиты.КО НЪЮГ АЦ ИЯДля маскировки токсичных групп и придания большей гидрофильности молекуле существует процесс конъюгации, т.е. ее связывания с очень полярным соединением – такимсоединением являются глутатион, серная, глюкуроновая, уксусная кислоты, глицин, глутамин.Тимин О.А.
Лекции по общей биохимии (2018г)biokhimija.ru107В клетках они часто находятся в связанном состоянии, например:o серная кислота связана с 3'-фосфоаденозин-5'-фосфатом и образует фосфоаденозинфос-фосульфат (ФАФС),o глюкуроновая кислота связана с уридилдифосфорной кислотой и образует уридил-дифосфоглюкуроновую кислоту (УДФГК),o уксусная кислота находится в виде ацетил-SKoA.ОБР АЗО ВАНИЕЖИВОТ НОГО ИНД ИК АНАПримером реакций обезвреживания веществ является превращение индола в животныйиндикан.
Сначала индол окисляется с участием цитохрома Р450 до индоксила, затем конъюгирует с серной кислотой с образованием индоксилсульфата и далее его калиевой соли –животного индикана.При повышенном поступлении индола из толстого кишечника образование индикана впечени усиливается, далее он поступает в почки и выводится с мочой. По концентрации животного индикана в моче можно судить об интенсивности процессов гниения белка в кишечнике.В Н У Т Р И К Л Е Т О Ч Н Ы Й О Б М Е Н АМ И Н О К И С Л О ТСУДЬБААМИНОК ИСЛОТ В КЛЕТ К ЕСуществуют три источника аминокислот в клетке – поступление из крови, распад собственных внутриклеточных белков и синтез заменимых аминокислот.Путь дальнейшего превращения аминокислот зависит от вида и функции клетки, условий ее существования и гормональных влияний.Обмен аминокислот и белков108Реакции превращения аминокислот в клетке условно разделяют на три части, в зависимости от реагирующей группы:o по радикалу,o по карбоксильной группе,o с участием аминогруппы.ПРЕВР АЩЕ НИЕАМ И Н О К И С Л О Т П О Р АД И К АЛ УВ организме присутствует 20 протеиногенных и еще больше непротеиногенных аминокислот.
Соответственно, существует аналогичное количество специфических путей для ихметаболизма.При определенных условиях (голодание, длительная физическая нагрузка) углеродныйскелет аминокислот не сгорает полностью, а может участвовать в синтезе углеводов в печени(глюкогенные аминокислоты) и липидов (кетогенные аминокислоты).К глюкогенным относятся аминокислоты (их большинство), при распаде которых образуются пируват и метаболиты ЦТК, например, оксалоацетат, фумарат или -кетоглутарат.Эти метаболиты способны включаться в синтез глюкозы, например, при голодании.Тимин О.А. Лекции по общей биохимии (2018г)biokhimija.ru109Кетогенными являются лизин и лейцин, при их окислении образуется только ацетилSКоА.
Он в состоянии принять участие в синтезе кетоновых тел, жирных кислот и холестерола.Также выделяют небольшую группу смешанных аминокислот, из них образуется пируват, метаболиты ЦТК и ацетил-SКоА (фенилаланин, тирозин, изолейцин, триптофан).При направлении аминокислот на катаболизм пути их обмена сходятся к 6 продуктам,которые вступают в ЦТК и полностью окисляются до углекислого газа и воды с выделениемэнергии. Из общего количества энергии, образующейся в организме, на долю аминокислотприходится около 10%.Р А С ЧЕ ТЭ Н Е РГ Е ТИ ЧЕ С К ОЙ ЦЕ Н Н ОС ТИ И КОЭ ФФИ ЦИ ЕН ТАП Р И ОК И С ЛЕН И И НЕ К ОТО РЫХ А МИ Н ОКИ С ЛОТР/ОРанее при расчете эффективности окисления коэффициент P/O для НАДH принимался равным 3,0, для ФАДH2 – 2,0.По современным данным значение коэффициента P/O для НАДH соответствует2,5, для ФАДH2 – 1,5.При расчете энергетической ценности, т.е.
количества АТФ, образующейся при полномокислении аминокислот, и коэффициента Р/О необходимо представлять себе весь путь аминокислоты до полного окисления ее углеродных атомов в СО 2. При этом необходимо учитывать число атомов углерода в молекуле.Например, аспартат содержит 4 атома углерода и поэтому его остатку необходимопройти 2 оборота ЦТК, прежде чем все они выделятся в виде СО2. Подсчитывая число восстановленных НАДН, ФАДН2 и ГТФ, образуемых в двух оборотах ЦТК, определяем суммуАТФ – 20 молекул. При расчете коэффициента Р/О учитываем только фосфат, включенныйв АТФ ферментом АТФ-синтазой, т.е. в процессе окислительного фосфорилирования.
Этозначит, что фосфат, входящий в ГТФ, не учитывается!И, наконец, помним, что каждая молекула восстановленного эквивалента (т.е. НАДНили ФАДН2) передает на дыхательную цепь по одной паре электронов, которые проходятразное расстояние: от НАДН – три комплекса ферментов, от ФАДН2 – 2 комплекса ферментов, но в любом случае восстанавливают до воды по одному атому кислорода.Схожим образом рассчитываем требуемые значения суммы АТФ и коэффициента Р/Одля аланина и глутамата.Обмен аминокислот и белков110Два атома углерода аланина попадают в ЦТК после того, как безазотистый остатокаланина – пируват – окислится в пируват-дегидрогеназном комплексе с образованием НАДН.Образованный ацетил-SКоА входит в ЦТК и полностью окисляется в одном его обороте. Врезультате в дыхательную цепь направляется 4 молекулы НАДН и 1 молекула ФАДН 2.biokhimija.ruТимин О.А. Лекции по общей биохимии (2018г)111В случае с глутаматом надо учесть, что -кетоглутарат, образуемый из глутаминовойкислоты, является метаболитом цикла Кребса.