Лекция. Специализированные пути обмена аминокислот

Аминокислоты: заменимые и незаменимые, глюкогенные и кетогенные. Метаболизм и значение ациклических аминокислот: глицина, серина, цистеина, метионина, аспартата, глутамата и др.. Гомоцистеин и его диагностическое значение. Особенности метаболизма и биологическое значение циклических аминокислот: фенилаланина, тирозина, триптофана, гистидина. Молекулярные болезни (фенилкетонурия, алкаптонурия, цистинурия, альбинизм, гипероксалатурия и др.).

Аминокислоты делятся на • Глюкогенные (14 АК) – все заменимые +

метионин, валин, треонин.

Из них образуется глюкоза, пируват и метаболиты ЦТК.

• Кетогенные (2 АК) - лизин, лейцин. Из них образуется ацетоацетил-КоА и кетоновые тела.

• Глюко и кетогенные (4 АК) - изолейцин, фенилаланин, триптофан, тирозин.

Из них образуется глюкоза и кетоновые тела

Глицин – заменимая, глюкогенная АК

1. Синтезируется из серина

Серин + ТГФК ↔ Глицин + Н2О + Метилен-ТГФК

2. Катаболизм глицина до СО2 и Н2О

- через пируват

Глицин ↔ Серин → Пируват → Ацетил-КоА → ЦТК СО2 + Н2О

Серин – заменимая, глюкогенная АК

1.Синтезируется из фосфоглицерата (метаболит гликолиза) или из глицина

2.Катаболизм – через пируват

Серин → Пируват → Ацетил-КоА → ЦТК → СО2 + Н2О

В организме превращается в активную форму –

S-аденозилметионин (SАМ)

CH2CH2S CH

NH2

COOHCH3

Метионин – незаменимая, глюкогенная, серосодержащая АК. Главный источник метильних групп (-СН3) в организме

Метионин +АТФ → S-аденозилметионин

Метионин +АТФ → S-аденозилметионин

Метилтранферазы

-СН3

S-аденозилгомоцистеин

- аденозин

Гомоцистеин

Вит В9, В12

Метионин-синтетаза

Цикл активного метила

Цистеин• Метионин ресинтезируется из гомоцистеина при помощи метионинсинтетазы и вит.В9, В12

Синтез креатина

HN=C-NH2

HN

Аргинин

+ H2N – CН2 – COOH

Глицин Орнитин

NH2

+

HN=C-NH2

HN – СН2 - СООНГуанидиноацетат

HN=C-NH2

H3С–N–СН2–СООН

Креатин

HN=C – NH

H3С–N

HN=C-NH~Н2РО3

H3С–N–СН2–СООН

КреатининКреатинфосфат

SAM

SAH

2НС–СО

+ АТФ

+ СН3

Экскреция с мочой

1-2 г/сут

1

2

3

Цистеин – заменимая, глюкогенная АК. Синтез - из метионина

• Входит в состав белков, активных центров ферментов

• Образует вторичную и третичную структуру белка

• Идет на синтез: глутатиона, таурина, КоА-SH, сульфатов

• Превращается в пируват, глюкозу

таурин

Аргинин – частично заменимая, глюкогенная АК. Синтез и распад - в орнитиновом цикле.

Значение:Очень много в гистонах – ядерных белкахИдет на синтез: креатина, оксида азота (NO) – вазодилятатора, нейромедиатора

Аргинин Цитрулин + NONOS

фенилаланин тирозин Тиреоидные гормоны

Щитовидная железа

ДОФАПигментныеклетки

меланин

Нервная ткань,надпочечники

дофамин

норадреналин

адреналин

гомогентизиновая кислота

фумарат ацетоацетат

оксидаза гомогентизиновой кислоты

Фенилаланингидроксилаза

биоптерин

Вит С

+ СН3

фенилпируват

фенилкетонурия

-

-

-альбинизм

алкаптонурия

Триптофан – незаменимая, глюко- та кетогенная

N

CH2 C

NH2

H

COOH

H

Òðèï òî ô àí

• Входит в состав белков

• Идет на синтез: серотонина, мелатонина, витамина РР

• При гниении превращается в индикан

Патология

• Болезнь Хартнупа – нарушение реабсорбции триптофана в почках, пеллагроподобный дерматит

Гистидин – частично заменимая, глюкогенная

•Входит в состав активных центров ферментов - химотрипсина, тромбина•Идет на синтез гистамина

CH2 CH COOH

NH2

N

NH

Нарушение обмена АК: Патология:

фенилаланина - дефицит фенилаланингидроксилазы

Фенилкетонемия, фенилкетонурия, фенилпировиноградная олигофрения

тирозина – дефицит тирозиназы

дефицит оксидазы гомогентизиновой к-ты

альбинизм

алкаптонурия

валина, лейцина, изолейцина – дефицит дегидрогеназы разветленных α-кетокислот

болезнь кленового сиропа

Цистеина и цистина, алифатических АК (нарушение реабсорбции в почках)

цистинурия, цистиноз, цистиновые камни

глицина гипероксалурия

метионина, гомоцистеина гипергомоцистеинемия, гомоцистинурия

триптофана и других нейтральных АК (нарушение реабсорбции АК в почках)

болезнь Хартнупа

Ензимопатии обмена аминокислот