Глюкогенні амінокислоти

Фенілаланін і  тирозин. Фенілаланін незамінна амінокислота, а тирозин синтезується з фенілаланіну. Фенілаланін і тирозин беруть участь в утворенні білкової молекули і за рахунок своїх ароматичних циклів надають  їй гідрофобні властивості.1) З тирозину утворюються катехоламіни – дофамін, норадреналін і адреналін (їх роль розглядалася раніше); 2) Тирозин попередник пігменту шкіри – меланіну; 3) Тирозин після йодування перетворюється в тиреоїдні гормони -трийодтиронін і тироксин.иГоловний шлях катаболізму  фенілаланіну  полягає в його перетворенні в тирозин, а другорядний - у трансамінуванні і утворенні фенілпіровиноградної кислоти. Розпад тирозину

протікає через трансамінування  з утворенням пара-оксифенілпірувату, а він гідроксилюється в гомогентизинову кислоту, Остання при окисленні  розпадається на фумарат (субстрат циклу трикарбонових кислот і глюконеогенезу) і ацетоацетил-КоА, що належить до кетонових тіл.

При генетичному дефекті  ферменту фенілаланінгідроксилази (захворювання  фенілкетонурія) порушується перетворення фенілаланіну на тирозин. Це призводить до накопичення фенілаланіну, надлишок якого токсично діє на мозок дитини. Крім того, внаслідок недостачі тирозину порушується утворення нейромедіаторов (дофаміну і норадреналіну). В результаті цих причин розвивається недоумство. Одним з шляхів усунення надлишку фенілаланіну при фенілкетонурії є посилення його трансамінування до фенілпірувату. Тому із сечею дітей з фенілкетонурією виділяються великі кількості фенілпіровиноградної кислоти, яку можна виявити за реакцією   з хлорним залізом. Лікування полягає   у використанні дієти з низьким вмістом фенілаланіну в білках. У частини пацієнтів з фенілкетонурією  є генетичний дефект по ферменту дигідробіоптеринредуктазі, що постачає для фенілаланінгідроксилази кофактор  тетрагідробіоптерин. Лікування такої форми фенілкетонурії вимагає призначення лише препарату тетрагідробіоптерину. Існують   генетичні дефекти і обміну тирозину. При алкаптонурії (дефіцит оксидази гомогентизинової кислоти) із сечею виділяються великі кількості гомогентизиновой кислоти, продукти окислення якої надають сечі чорний колір. При альбінізмі (дефіцит тирозинази) порушується утворення пігменту меланіну.

 

 

РОЗДІЛ 3. БІОЛОГІЧНЕ ЗНАЧЕННЯ АМІНОКИСЛОТ

 

Біологічне  значення   амінокислот  не   вичерпується   їх   участю   в синтезі   білків організму. Вільні  амінокислоти   виступають   попередниками  в  утворенні   багатьох сполук, що виконують спеціалізовані  функції:  нуклеотидів,  коферментів,  порфіринів, вітамінів,  гормонів,  нейромедіаторів   та   інших структурних та   регуляторних біомолекул.  Всі амінокислоти можуть використовуватися: а) для синтезу білків; б) як джерело енергії; в) вуглецевий скелет амінокислот може слугувати джерелом для синтезу глюкози (глюкопластичні  або глюкогенні амінокислоти) або синтезу кетонових тіл і жирних кислот (кетопластичні або кетогенні амінокислоти);  г) кожна з амінокислот може використовуватися для синтезу біологічно активних речовин, наприклад біогенних амінів,  глутатіона і т.д.

3.1.Спадкові  порушення обміну  циклічних амінокислот

 Вперше уроджене  порушення обміну  циклічних амінокислот  -  алкаптонурія була  виявлена  англійським лікарем А.Геродом (A.Garrod)  в 1902  р.,  який  до того ж  довів  генетичне  походження  захворювання ,  що  стало  вирішальною   подією   встановленні уявлення  про спадкові  порушення  метаболізму.

Фенілкетонурія  -  ензимопатія,  спричинена  генетичним   дефектом  синтезу фенілаланінгідроксилази. Внаслідок блокування  утворення тирозину  з фенілаланіну  останній  в збільшеній  кількості  надходить на  шлях утворення фенілпірувату та  фенілацетату,  які в надмірних концентраціях  накопичуються в організмі  хворих . Концентрація   фенілаланіну  в  крові  хворих   зростає  в  десятки  разів,  досягаючи 100-800 мг/л ( норма —10-40  мг/л).  Патологія проявляє  себе  ранніми порушеннями психічного   розвитку   дитини -фенілпіровиноградна   олігофренія   (oligophrenia phenylpyruvica).

Алкаптонурія  - ензимопатія , що  викликана  генетично  детермінованою   недостатністю  ферменту   оксидази   гомогентизинової  кислоти.  Характерним  проявом захворювання   є  надмірне   виділення  гомогентизинової  кислоти  із   сечею ,  яка  при додаванні  лугів набуває темного забарвлення;  акумуляція  гомогентизату  в тканинах суглобів призводить  до  розвитку  артритів.

Альбінізм  — ензимопатія,  біохімічною   основою   якої   є  спадкова   недостатність ферменту  тирозинази,  що каталізує  реакції,  необхідні для утворення чорних  пігментів меланінів.  Відсутність   меланінів   у меланоцитах шкіри  проявляється  недостатньою (або відсутньою)  пігментацією шкіри та  волосся,  підвищеною чутливістю  шкіри до сонячного світла,  порушенням зору .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВИСНОВОК

Двадцять L-амінокислот,  що  розрізняються  за   своєю   хімічною   структурою, біологічною  роллю   та   особливостями  метаболізму  входять  до  складу   білків організму та  є присутніми  в клітинах  і екстрацелюлярних  просторах у вільному стані.  Безазотисті   скелети  вільних  амінокислот,  які  утворюються   в  результаті трансамінування та  дезамінування, —  це  метаболіти  гліколізу,  цитратного  циклу, β-окислення жирних кислот,  або речовини,  що можуть перетворюватися в інтермедіати  цих   головних   катаболічних  шляхів  організму. Біологічне  значення   амінокислот  не   вичерпується   їх   участю   в синтезі   білків організму. Вільні  амінокислоти   виступають   попередниками  в  утворенні   багатьох сполук, що виконують спеціалізовані  функції:  нуклеотидів,  коферментів,  порфіринів, вітамінів,  гормонів,  нейромедіаторів   та   інших структурних та   регуляторних біомолекул.  Всі амінокислоти можуть використовуватися: а) для синтезу білків; б) як джерело енергії; в) вуглецевий скелет амінокислот може слугувати джерелом для синтезу глюкози (глюкопластичні  або глюкогенні амінокислоти) або синтезу кетонових тіл і жирних кислот (кетопластичні або кетогенні амінокислоти);  г) кожна з амінокислот може використовуватися для синтезу біологічно активних речовин, наприклад біогенних амінів,  глутатіона і т.д.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1. Н. Грін, У. Стаут, Д. Тейлор. Біологія, в 3-х томах. Т. 1,2. М., Мир, 1990[ст.15]

2. http://141.150.157.117:8080/prokPUB/index.htm[ст.22,23]

3. Б. Глік, Дж. Пастернак. Молекулярна біотехнологія. Принципи та застосування. М., Мир, 2002[cт.11,8,7]

4. М.Н. Ротмістрів, П.І. Гвоздяк, С.С. Ставська. Мікробна деструкція синтетичних органічних речовин. Київ, Наукова думка, 1975.[ст.17,18,19]

5. Д.Г. Кнорре, С.Д. Мизіна. Біологічна хімія, вид. 2-е. М., Вища школа,1998[cт.16]

6. А. Ленинджер. Біохімія. М., Мир, 1975.[ст.9,10,11,13]

7. Дж. Бейлі, Д. Олліс. Основи біохімічної інженерії, в 2-х томах. М., Мир 1989[ст.14,16,21]

8. Ленинджер А. Біохімія: Молекулярні основи структури і функцій клітини: Пер. з англ. - М: Світ, 1974, 1976 .[ст.9,6,5,10,11]

9.Ленинджер А. Основи біохімії: У 3-х т Пер .. з англ. - М: Світ, 1985 .[ст.5,7,9,12,14,17]