A fehérjék és aminosavak anyagcserezavarai. Az aminosav-anyagcsere örökletes rendellenességei

Leon E. Rosenberg

Számos veleszületett anyagcsere-rendellenességre jellemző az egyedi metabolitok túlzott mennyiségű lerakódása vagy felhalmozódása a szövetekben. Leggyakrabban ez az anyag bomlási folyamatainak megsértését tükrözi, de egyes esetekben a betegség mechanizmusa ismeretlen marad. Számos betegségben nagy molekulák halmozódnak fel, például glikogén, szfingolipidek, mukolipidek, koleszterin-észterek és mukopoliszacharidok (lásd 313., 315. és 316. fejezet), más esetekben fémek, például vas és réz (lásd 310. és 311. fejezet). ). Végül van egy olyan betegségcsoport, amelyben viszonylag kis szerves molekulák halmozódnak fel. Ebbe a csoportba tartozik a köszvény (lásd a 309. fejezetet), valamint az aminosav-anyagcsere számos rendellenessége.

Alkaptonuria

Meghatározás. Az Alkaptonuria a tirozin-katabolizmus ritka rendellenessége. A homogentizinsav-oxidáz enzim hiánya ennek a savnak a vizelettel való nagy mennyiségének kiválasztásához és a pigment (oxidált homogentizinsav) felhalmozódásához vezet. kötőszöveti(okronózis). Sok év elteltével az ochronosis a degeneratív ízületi gyulladás egy speciális formájának kialakulását okozza.

Etiológia és patogenezis. A homogentizinsav köztitermék a tirozin fumaráttá és acetoacetáttá történő átalakulásában. A májban és vesében szenvedő alkaptonuriában szenvedő betegeknél a homogentizinsav-oxidáz, egy olyan enzim aktivitása csökken, amely katalizálja a fenolgyűrű felnyílását maleil-acetoecetsav képződésével. Ennek eredményeként a homogentizinsav felhalmozódik a sejtekben és a testnedvekben. Ez utóbbi mennyisége a betegek vérében kissé megnő, mivel nagyon gyorsan kiválasztódik a veséken keresztül. Naponta akár 3-7 g homogentizinsav is ürülhet a vizelettel, aminek gyakorlatilag nincs kórélettani jelentősége. A homogentizinsavat és oxidált polimereit azonban megköti a kollagén, ami a szürke vagy kékes-fekete pigment fokozott felhalmozódásához vezet. Ugyanakkor a porcok, csigolyaközi lemezek és egyéb kötőszöveti képződmények disztrófiás elváltozásainak kialakulásának mechanizmusa nem ismert, de lehet a kötőszövet egyszerű kémiai irritációja vagy anyagcseréjének megsértése.

Az Alkaptonuria volt az első olyan emberi betegség, amely autoszomális recesszív öröklődést mutatott. Az érintett homozigóták gyakorisága megközelítőleg 1:200 000. A heterozigóta hordozók klinikailag egészségesek, és még tirozin terhelés után sem választanak ki homogentizinsavat a vizelettel.

Klinikai megnyilvánulások. Az Alkaptonuria felnőttkoráig fel nem ismert maradhat, amikor a legtöbb beteg ízületi dystrophiás károsodást szenved. Addig a betegek vizeletének képessége, hogy állás közben elsötétül, valamint a sclera színének enyhe megváltozása és fülkagyló esetleg nem vonzza magára a figyelmet. Az utolsó megnyilvánulások (elszíneződés) általában a legkorábbiak külső jelek betegségek és 20-30 éves kor után jelentkeznek. Jellemzők a sclera szürkésbarna pigmentációjának gócai és a fülkagylók általános elsötétedése, az antihelix és végül a göndör. A fülporc töredezhet és megvastagodhat. Az ochronos ízületi gyulladás fájdalomban, merevségben és a csípő, térd és a mozgási tartomány bizonyos korlátozásában nyilvánul meg. vállízületek. Az akut ízületi gyulladás időszakos rohamai jelennek meg, amelyek hasonlíthatnak a rheumatoid arthritisre, de a kis ízületek általában érintetlenek maradnak. Gyakran a késői megnyilvánulások a mozgáskorlátozottságra és a lumbosacralis gerinc ankilózisára csökkennek. A szívbillentyűk, a gége, a dobhártya és a bőrcsatlakozások pigmentációja. Néha a betegeknél pigmentkövek alakulnak ki a vesében vagy a prosztata mirigyében. Idősebb betegeknél gyakrabban határozzák meg a kardiovaszkuláris rendszer disztrófiás változásait.

Diagnosztika. Alkaptonuria gyanúja merül fel azoknál az egyéneknél, akiknek a vizelete állva feketére sötétedik, de ez a tünet ritkán észlelhető a modern WC-knél. A diagnózist általában a tünetek hármasa alapján állítják fel: degeneratív ízületi gyulladás, ochronos pigmentáció és a vizelet lúgosítás utáni elfeketedése. A homogentizinsav jelenléte a vizeletben más vizsgálatok alapján is feltételezhető: vas-klorid hozzáadásával a vizelet lilás-fekete, a Benedict-féle reagens barna, a telített ezüst-nitrát oldat fekete színűvé válik. Ezen szűrővizsgálatok eredményei a homogentizinsav kromatográfiás, enzimatikus vagy spektrofotometriás meghatározásával igazolhatók. A patognomonikus jeleket röntgenfelvétellel észlelik ágyéki gerinc. A röntgenfelvételek a csigolyaközi porckorongok degenerációját és sűrű meszesedését, valamint a csigolyaközi terek szűkülését mutatják.

Kezelés. Az ochronus ízületi gyulladásra nincs specifikus kezelés. Az ízületi tünetek enyhíthetők a homogentizinsav felhalmozódásának és lerakódásának csökkentésével a fenilalanin és tirozin étrendi bevitelének korlátozásával, de a betegség időtartama kizárja az ilyen próbálkozásokat. Mivel a homogentizinsav in vitro oxidációját és polimerizációját az aszkorbinsav megakadályozza, feltételezték, hogy a pigment képződését és lerakódását csökkentő szerként használható. Ennek a kezelésnek a hatékonyságát nem igazolták. Tüneti kezelés hasonló, mint az osteoarthritisben (274. fejezet).

cisztinózis

Meghatározás. A cisztinózis az ritka betegség, amelyet a szabad cisztin felhalmozódása jellemez a test különböző szöveteinek lizoszómáiban. Ez cisztinkristályok megjelenéséhez vezet a szaruhártyában, a kötőhártyában, a csontvelőben, nyirokcsomók, leukociták és belső szervek. A betegségnek három formája ismert: infantilis (nefropátiás), amely az első 10 életévben Fanconi-szindróma és veseelégtelenség kialakulását okozza, fiatalkori (középső), amelyben a vesekárosodás a második 10 életévben nyilvánul meg, ill. felnőtt (jóindulatú), jellemző a cisztin lerakódása a szaruhártyában, de nem a vesében.

Etiológia és patogenezis. A cisztinózis fő hibája a cisztin lizoszómákból történő "kiáramlásának" megsértése, nem pedig a bomlás megsértése. Ez a „kiáramlás” egy aktív ATP-függő folyamat. Infantilis formában a szövetekben a cisztin tartalma több mint 100-szor haladhatja meg a normát, és felnőtt formában - több mint 30-szor. Az intracelluláris cisztin a lizoszómákban lokalizálódik, és nem cserélődik más intra- és extracelluláris aminosavkészletekkel. A cisztin koncentrációja a plazmában és a vizeletben nem növekszik jelentősen.

A cisztinkristályok felhalmozódásának mértéke a különböző betegekben a betegség formájától és a szövetminták feldolgozásának módszerétől függően változik. A cisztin felhalmozódása a vesékben a betegség infantilis és fiatalkori formáiban veseelégtelenséggel jár. A vesék sápadttá és ráncossá válnak, tokjuk összeolvad a parenchymával, eltűnik a határ a kéreg és a velő között. A mikroszkópos vizsgálat a nefron integritásának megsértését tárja fel; a glomerulusok hyalinizálódnak, a kötőszöveti réteg megnagyobbodik, a tubulusok normál hámját köb alakú sejtek váltják fel. A proximális tubulusok beszűkülése és lerövidülése hattyúnyak formájú deformációt okoz, ami tipikus, de nem patognomonikus a cisztinózisra. A betegség csecsemőkori és fiatalkori formáiban néha a retina perifériás részeinek fokális depigmentációja és degenerációja figyelhető meg. A cisztinkristályok a szem kötőhártyájában és érhártyájában is lerakódhatnak.

A cisztinózis bármely formája autoszomális recesszív tulajdonságként öröklődik. Az intracelluláris cisztintartalom szempontjából kötelező heterozigóták az egészséges és a beteg között köztes helyet foglalnak el, de klinikai tünetek nincs nekik.

Klinikai megnyilvánulások. A betegség infantilis formájában a rendellenességek általában 4-6 hónapos korban jelentkeznek. A gyermek növekedése elmarad, hányás, láz, D-vitamin-rezisztens angolkór, polyuria, kiszáradás, metabolikus acidózis alakul ki. A generalizált proximális tubuláris diszfunkció (Fanconi-szindróma) hyperphosphaturiát és hypophosphataemiát, vese glucosuriát, teljes aminoaciduriát, hypourikémiát és gyakran hypokalaemiát eredményez. A glomeruláris elégtelenség progresszióját a pyelonephritis és az intersticiális fibrózis befolyásolhatja. Az urémia vagy a véletlen fertőzés miatti halál általában 10 éves kor előtt következik be. Az élet első néhány évében fotofóbia figyelhető meg a szaruhártya cisztinlerakódása miatt, és a retina degenerációja még korábban is megjelenhet.

Ezzel szemben a betegség felnőttkori formájában csak a szem patológiája alakul ki. A fő tünetek közé tartozik a fotofóbia, fejfájásés égő vagy viszkető érzés a szemben. A vesék glomerulusainak és tubulusainak működése, valamint a retina integritása megmarad. A betegség juvenilis formájának jelei közbenső helyet foglalnak el ezen szélsőséges formák között. Ezeknél a betegeknél a szem és a vese is részt vesz a folyamatban, de utóbbiak enyhén szenvednek életük második 10. évfordulójáig. Bár a vesék kevésbé szenvednek, mint a betegség csecsemőkori formájában, a betegek végül meghalnak veseelégtelenségben.

Diagnosztika. Cisztinózisra kell gyanakodni minden D-vitamin-rezisztens angolkórban, Fanconi-szindrómában vagy glomeruláris elégtelenségben szenvedő gyermeknél. Hat- vagy téglalap alakú cisztinkristályok találhatók a szaruhártyában (réslámpás vizsgálattal), a perifériás vér leukocitáiban, ill. csontvelő vagy a végbél nyálkahártyájának biopsziájában. A diagnózist megerősíti számszerűsítése cisztin a perifériás vér leukocitáiban vagy fibroblaszttenyészetben. A betegség infantilis formáját prenatálisan diagnosztizálják emelt szint cisztin a magzatvíz sejtkultúrában.

Kezelés. A felnőtt forma jóindulatú, és nem igényel kezelést. A vesebetegség tüneti kezelése infantilis vagy juvenilis cisztinózisban nem különbözik a krónikus veseelégtelenség más típusaitól: megfelelő folyadékbevitel biztosítása a kiszáradás elkerülése érdekében, a metabolikus acidózis korrekciója, valamint további mennyiségű kalcium, foszfát és D-vitamin fogyasztása, melynek célja. angolkór elleni küzdelemben. Ezek a tevékenységek támogathatják a növekedést, fejlődést és jó egészség beteg gyerekek. Kétféle specifikusabb kezelést próbáltak alkalmazni, de ezek nem jártak nagy sikerrel. A cisztinszegény étrend nem akadályozta meg a vesepatológia progresszióját. Hasonlóan, a szulfhidril-reagensek (penicillamin, dimerkaprol) és a redukálószerek (C-vitamin) alkalmazása nem járt hosszú távú hatással.

A nephropathiás cisztinózis legígéretesebb kezelése a veseátültetés. Ezt a módszert több mint 20 gyermek kezelésében alkalmazták utolsó szakasza veseelégtelenség. A műtéten átesett és immunológiai problémákat elkerülő betegeknél a veseműködés normalizálódott. Az átültetett vesékben nem alakultak ki cystinosisra jellemző funkcionális rendellenességek (például Fanconi-szindróma vagy glomeruláris elégtelenség). Néha azonban újra felhalmozódnak némi cisztinben, valószínűleg az intersticiális vagy mezangiális gazdasejtek migrációja miatt.

Elsődleges hyperoxaluria

Meghatározás. Az elsődleges hiperoxaluria a két ritka rendellenesség általános elnevezése, amelyeket az oxálsav krónikus vizelettel történő kiürülése, a kalcium-oxalát vesekövek és a nefrokalcinózis jellemez. Általános szabály, hogy a betegség egyik vagy másik formájával már kialakult korai évek fejlődik az élet veseelégtelenségés a betegek urémiában halnak meg. A boncolás során a kalcium-oxalát lerakódások széles körben elterjedt gócai találhatók mind a vesében, mind az extrarenalis szövetekben. Ezt az állapotot oxalózisnak nevezik.

Etiológia és patogenezis. A primer hyperoxaluria metabolikus alapja a glioxilát metabolizmus útjainak megzavarásában rejlik. Az I-es típusú hiperoxaluria esetén az oxalát, valamint a glioxilát oxidált és redukált formáinak vizelettel történő kiválasztása megnövekszik. Ezeknek az anyagoknak a felgyorsult szintézise a glioxilát metabolizmus alternatív útvonalának blokkolásával magyarázható. A májban, a vesében és a lépben lecsökken a β-ketoglutarát-glioxilát-karboligáz aktivitása, amely katalizálja az α-hidroxi-β-ketoadipsav képződését. A glioxilátkészlet ebből eredő növekedése a glioxilát oxaláttá történő oxidációjának és glikoláttá redukciójának növekedéséhez vezet. Mindkét két szénsav feleslegben ürül a vizelettel. A II-es típusú hyperoxaluria esetén nemcsak az oxalát, hanem az L-glicerinsav is megnövekszik a vizelettel. Ugyanakkor a leukocitákban (és valószínűleg más sejtekben) nincs aktivitása a D-glicerinsav-dehidrogenáznak, egy olyan enzimnek, amely katalizálja a hidroxipiruvát D-glicerinsavvá történő redukcióját a szerin metabolizmus katabolikus reakcióiban. Ehelyett a felhalmozódott hidroxipiruvátot a laktát-dehidrogenáz redukálja a glicerát L-izomerjévé, amely a vizelettel ürül. A hidroxipiruvát redukciója valamilyen módon összefügg a glioxilát oxaláttá történő oxidációjával, azaz az utóbbi megnövekedett mennyiségének képződésével. Úgy tűnik, hogy mindkét rendellenesség autoszomális recesszív tulajdonságként öröklődik. Heterozigótákban klinikai tünetek hiányzó.

A vesekőképződés, a nephrocalcinosis és az oxalosis patogenezise közvetlenül összefügg a kalcium-oxalát oldhatatlanságával. A veséken kívül az oxalát nagy felhalmozódása található a szívben, az artériák és vénák falában, férfiaknál az urogenitális traktusban és a csontokban.

Klinikai megnyilvánulások. A nephrolithiasis és az oxalosis már az első életévben megjelenhet. A legtöbb betegnél a vesekólika vagy hematuria 2-10 éves kor között jelentkezik, az urémia pedig 20 éves kor előtt alakul ki. Az urémia megjelenésével a betegek súlyos perifériás artériák görcsöket és falaik elhalását tapasztalhatják, ami érrendszeri elégtelenség. A vesefunkció romlásával az oxalát kiválasztódása csökken. A tünetek késői megjelenésével a betegek a visszatérő nephrolithiasis ellenére elérhetik az 50-60 éves kort.

Diagnosztika. Egészséges gyermekeknél vagy felnőtteknél az oxalát napi kiválasztódása nem éri el a 60 mg-ot 1,73 m2 testfelületen. Az I. vagy II. típusú hyperoxaluriában szenvedő betegeknél ez a szám 2-4-szer meghaladja a normát. A primer hiperoxaluria két típusát különböztethetjük meg más szerves savak meghatározásának eredményei alapján: az I. típust a glikolsav, a II. típust pedig az L-glicerinsav jellemzi. Ki kell zárni a piridoxin-hiányt vagy a krónikus folyamatot ileum, mivel ezek az állapotok túlzott mennyiségű oxalát kiválasztásával is együtt járhatnak.

Kezelés. Nincs kielégítő kezelés. A vizelet oxalátszintje átmenetileg csökkenthető a vizeletürítés gyakoriságának növelésével. Nagy dózisú piridoxin (100 mg / nap) bevezetése után is csökkenhet, de ez tartós hatás gyengén kifejezve. A rohamok gyakorisága vese kólikaúgy tűnik, hogy csökken a magas foszfáttartalmú étrend mellett, de az oxalát-kiválasztás nem változik. A veseátültetés sem segít, hiszen a kalcium-oxalát lerakódása rontja az átültetett szerv működését.

A transzamináció és az oxidatív dezamináció megsértése. A transzaminálás és a dezaminálás folyamatai egyetemes jelentőségűek minden élő szervezet és minden aminosav számára: a transzamináció aminosavak képződéséhez, a dezamináció pedig azok pusztulásához vezet.

A transzaminációs reakció lényege egy aminocsoport reverzibilis átvitele egy aminosavról α-ketosavra anélkül, hogy közbenső szabad ammónia képződés lenne. A reakciót specifikus enzimek katalizálják: aminotranszferázok vagy transzaminázok, amelyek kofaktorai a piridoxin foszforilált formái (piridoxál-foszfát és piridoxaminofoszfát).

A transzaminációs reakció megsértése több okból is előfordulhat: mindenekelőtt piridoxinhiány (terhesség, a bélflóra részleges vitaminszintetizálása szulfanilamid készítményekkel, a piridoxál-foszfát szintézis gátlása ftivazid kezelés során). A transzamináz aktivitás csökkenése akkor is előfordul, ha a fehérjeszintézis korlátozott (éhezés, súlyos betegségek máj). Ha az egyes szervekben nekrózis lép fel (szívizom- vagy tüdőinfarktus, hasnyálmirigy-gyulladás, hepatitis stb.), akkor a sejtpusztulás következtében a szöveti transzaminázok bejutnak a véráramba, és ebben a patológiában a vérben aktivitásuk növekedése az egyik diagnosztikai vizsgálat. A transzamináció sebességének megváltoztatásában jelentős szerepet játszik a reakció szubsztrátjai közötti arány megsértése, valamint a hormonok, különösen a glikokortikoidok és a pajzsmirigyhormon, amelyek stimulálják ezt a folyamatot.

Az oxidatív dezamináció gátlása, ami a fel nem használt aminosavak felhalmozódásához vezet, az aminosavak koncentrációjának növekedését okozhatja a vérben - hiperaminoacidémia. Ennek következménye az aminosavak fokozott kiválasztódása a vesén keresztül. aminoaciduria) és az egyes aminosavak arányának megváltozása a vérben, ami kedvezőtlen feltételeket teremt a fehérjeszerkezetek szintéziséhez. A dezamináció megsértése akkor következik be, ha hiányoznak a reakcióban közvetlenül vagy közvetve részt vevő komponensek (piridoxin, riboflavin, nikotinsav; hypoxia; fehérjehiány éhezés alatt).

dekarboxilációs rendellenességek. A fehérjeanyagcsere nagyon fontos, bár nem univerzális iránya lévén a dekarboxiláció CO 2 és biogén aminok képződésével megy végbe. Csak néhány aminosav megy át dekarboxilezésen: hisztidin - hisztamin képződésével, tirozin - tiramin, 1-glutaminsav - γ-aminovajsav, 5-hidroxi-triptofán - szerotonin, tirozin (3,4-dioxifenilalanin) és cisztin (1-ciszteinsav) származékai - 3,4-dioxifeniletilamin ( dopamin) és taurin.

A biogén aminok specifikus biológiai aktivitással rendelkeznek, és mennyiségük növekedése számos kóros jelenségek a testben. Ennek a növekedésnek nemcsak a megfelelő aminosavak fokozott dekarboxilációja lehet az oka, hanem az aminoxidáció gátlása és a fehérjekötődés csökkenése is. Így például hipoxiás állapotokban, ischaemia és szövetpusztulás (trauma, sugárzás stb.) Az oxidatív folyamatok gyengülnek, ami hozzájárul a fokozott dekarboxilációhoz. Megjelenés egy nagy szám A szövetekben található biogén aminok (különösen a hisztamin és a szerotonin) a helyi keringés jelentős zavarát, az érpermeabilitás növekedését és az idegrendszer károsodását okozhatják.

Egyes aminosavak örökletes anyagcserezavarai. Az aminosavak bizonyos metabolikus utakon való áthaladását a megfelelő enzimek jelenléte és aktivitása határozza meg. Az enzimek szintézisének örökletes megsértése ahhoz a tényhez vezet, hogy a megfelelő aminosav nem vesz részt az anyagcserében, hanem felhalmozódik a szervezetben, és megjelenik a biológiai közegekben: vizeletben, székletben, verejtékben, agy-gerincvelői folyadékban. Klinikai kép Egy ilyen betegséget egyrészt az határozza meg, hogy túl sok olyan anyag jelenik meg, amelyet a blokkolt enzim részvételével metabolizálni kellett volna, másrészt pedig annak az anyagnak a hiánya, amelynek képződnie kellett volna.

Elég sok ilyen, genetikailag meghatározott aminosav-anyagcsere-zavar ismeretes; mindegyik recesszíven öröklődik. Ezek egy részét a táblázat tartalmazza. négy.

4. táblázat Az aminosavak örökletes rendellenességei, amelyek az enzimek hiányával vagy alacsony aktivitásával kapcsolatosak
Aminosav		Klinikai megnyilvánulása
Fenilalanin	Fenilalanin hidroxiláz	Fenilketonuria Fenilpiros oligofrénia
	n-hidroxi-fenil-piroborsav-oxidáz	Alkaptonuria
	Homogentizinsav-oxidáz	Tirosinosis
	Tirozináz	Albinizmus
	Xantin-oxidáz	xanthinuria
	Arginin-szukcináz	Arginin szukcinaturia

Fenilalanin anyagcsere zavarok. A fenilalanin általában visszafordíthatatlanul tirozinná oxidálódik. Ha az ehhez az enzimhez szükséges fenilalanin-hidroxiláz szintézise megszakad a májban (14. séma, a blokk), akkor a fenilalanin oxidációja a fenil-piruvsav és fenil-tejsav képződésének útját követi - fejlődik fenilketonúria. Ennek az útvonalnak azonban kis kapacitása van, ezért a fenilalanin nagy mennyiségben halmozódik fel a vérben, a szövetekben és az agy-gerincvelői folyadékban, ami az élet első hónapjaiban a központi idegrendszer súlyos károsodásához vezet. idegrendszerés gyógyíthatatlan demencia. A tirozin elégtelen szintézise miatt a melanin képződése csökken, ami a bőr és a haj világosodását okozza. Ezen túlmenően, a fenilpiruvsav fokozott termelésével a katekolaminok (adrenalin, noradrenalin) képződéséhez szükséges enzim (dopamin-hidroxiláz) aktivitása gátolt. Ezért az örökletes betegség súlyosságát mindezen rendellenességek együttese határozza meg.

A betegség a következő teszttel állapítható meg: ha néhány csepp 5%-os triklór-ecetsav-oldatot adunk a friss vizelethez, olívazöld szín jelenik meg. A betegek gyermekkorban meghalnak, ha nem végeznek speciális kezelést, amely a fenilalanin táplálékkal történő bevitelének állandó, de gondos (a vér aminosav-összetételének ellenőrzése) korlátozásából áll.

A tirozin anyagcsere zavarai. A tirozin cseréjét többféleképpen hajtják végre. A tirozinból képződött parahidroxi-fenil-piroborsav elégtelen átalakulásával homogentizinsavvá (lásd. rizs. 14.9, 6. blokk) az első, valamint a tirozin a vizelettel ürül ki. Ezt a jogsértést ún tirozinózis. Ha a tirozin oxidációjának késleltetése a homogentizinsav maleil-acetoecetsavvá történő átalakulásakor következik be (lásd 1. rizs. 14.9, blokk c), fejlődik alkaptonuria. A homogentizinsavat oxidáló enzim (homogentizinsav-oxidáz) a májban termelődik. Normális esetben olyan gyorsan eltöri a hidrokinongyűrűjét, hogy a savnak "nincs ideje" megjelenni a vérben, és ha igen, a vesén keresztül gyorsan kiürül. Ennek az enzimnek az örökletes hibája miatt a homogentizinsav nagy mennyiségben található a vérben és a vizeletben. A vizelet levegőn állva, valamint lúg hozzáadásakor feketévé válik. Ennek oka a homogentizinsav légköri oxigén általi oxidációja és alkapton képződése ("lúg megkötése"). A vérből származó homogentizinsav behatol a szövetekbe - a porcokba, inakba, szalagokba, az aorta falának belső rétegébe, így sötét foltok jelennek meg a fülekben, az orrban, az arcokon és a sclerában. Néha súlyos elváltozások alakulnak ki az ízületekben.

Ezenkívül a tirozin a bőr és a haj színezőanyagának - melanin - képződésének kiindulási terméke. Ha a tirozin melaninná történő átalakulása csökken az örökletes tirozináz-hiány miatt (lásd rizs. 14.9, e blokk), albinizmus lép fel.

Végül a tirozin a tiroxin prekurzora. A tirozin szabad jóddal történő jódozásának folyamatát katalizáló enzim elégtelen szintézise esetén (lásd. rizs. 14.9, d blokk), a pajzsmirigyhormonok képződése megszakad.

A triptofán anyagcsere zavarai. A triptofán metabolizmusának fő útja a nikotinsav-amid szintéziséhez vezet, amely nagyon fontos szerepet játszik a szervezet életében, mivel számos oxidatív enzim – a nikotinamid-adenin nukleotid (NAD) és redukált formája, a nikotinamid – protetikus csoportja. adenin-dinukleotid-foszfát (NADP). Emiatt a nikotinsav és amidjának hiánya számos anyagcsere-reakció megszakad, és ezen anyagok jelentős hiánya esetén pellagra.

A triptofán anyagcsere zavara a belőle képződött szerotonin mennyiségének változásában is megnyilvánulhat.

A transzamináció és az oxidatív dezamináció megsértése. A transzaminálás és a dezaminálás folyamatai egyetemes jelentőségűek minden élő szervezet és minden aminosav számára: a transzamináció aminosavak képződéséhez, a dezamináció pedig azok pusztulásához vezet.

A transzaminációs reakció lényege egy aminocsoport reverzibilis átvitele egy aminosavról α-ketosavra anélkül, hogy közbenső szabad ammónia képződés lenne. A reakciót specifikus enzimek katalizálják: aminotranszferázok vagy transzaminázok, amelyek kofaktorai a piridoxin foszforilált formái (piridoxál-foszfát és piridoxaminofoszfát).

A transzaminációs reakció megsértése több okból is előfordulhat: mindenekelőtt piridoxinhiány (terhesség, a bélflóra részleges vitaminszintetizálása szulfanilamid készítményekkel, a piridoxál-foszfát szintézis gátlása ftivazid kezelés során). A transzamináz aktivitás csökkenése akkor is előfordul, ha a fehérjeszintézis korlátozott (éhezés, súlyos májbetegség). Ha az egyes szervekben nekrózis lép fel (szívizom- vagy tüdőinfarktus, hasnyálmirigy-gyulladás, hepatitis stb.), akkor a sejtpusztulás következtében a szöveti transzaminázok bejutnak a véráramba, és ebben a patológiában a vérben aktivitásuk növekedése az egyik diagnosztikai vizsgálat. A transzamináció sebességének megváltoztatásában jelentős szerepet játszik a reakció szubsztrátjai közötti arány megsértése, valamint a hormonok, különösen a glikokortikoidok és a pajzsmirigyhormon, amelyek stimulálják ezt a folyamatot.

Az oxidatív dezamináció gátlása, ami a fel nem használt aminosavak felhalmozódásához vezet, az aminosavak koncentrációjának növekedését okozhatja a vérben - hiperaminoacidémia. Ennek következménye az aminosavak fokozott kiválasztódása a vesén keresztül. aminoaciduria) és az egyes aminosavak arányának megváltozása a vérben, ami kedvezőtlen feltételeket teremt a fehérjeszerkezetek szintéziséhez. A dezamináció megsértése akkor következik be, ha hiányoznak a reakcióban közvetlenül vagy közvetve részt vevő komponensek (piridoxin, riboflavin, nikotinsav hiánya; hipoxia; fehérjehiány az éhezés során).

dekarboxilációs rendellenességek. A fehérjeanyagcsere nagyon fontos, bár nem univerzális iránya lévén a dekarboxiláció CO 2 és biogén aminok képződésével megy végbe. Csak néhány aminosav megy át dekarboxilezésen: hisztidin - hisztamin képződésével, tirozin - tiramin, 1-glutaminsav - γ -aminovajsav , 5-hidroxi-triptofán - szerotonin, tirozin (3,4-dioxifenilalanin) és cisztin (1-ciszteinsav) származékai - 3,4-dioxifeniletilamin ( dopamin) és taurin.

A biogén aminok specifikus biológiai aktivitással rendelkeznek, és mennyiségük növekedése számos kóros jelenséget okozhat a szervezetben. Ennek a növekedésnek nemcsak a megfelelő aminosavak fokozott dekarboxilációja lehet az oka, hanem az aminoxidáció gátlása és a fehérjekötődés csökkenése is. Így például hipoxiás állapotokban, ischaemia és szövetpusztulás (trauma, sugárzás stb.) Az oxidatív folyamatok gyengülnek, ami hozzájárul a fokozott dekarboxilációhoz. A szövetekben nagy mennyiségű biogén aminok (különösen a hisztamin és a szerotonin) megjelenése a helyi vérkeringés jelentős megzavarását, az érpermeabilitás növekedését és az idegrendszer károsodását okozhatja.

Egyes aminosavak örökletes anyagcserezavarai. Az aminosavak bizonyos metabolikus utakon való áthaladását a megfelelő enzimek jelenléte és aktivitása határozza meg. Az enzimek szintézisének örökletes megsértése ahhoz a tényhez vezet, hogy a megfelelő aminosav nem vesz részt az anyagcserében, hanem felhalmozódik a szervezetben, és megjelenik a biológiai közegekben: vizeletben, székletben, verejtékben, agy-gerincvelői folyadékban. Egy ilyen betegség klinikai képét egyrészt a túl sok anyag megjelenése határozza meg, amelynek a blokkolt enzim részvételével metabolizálódnia kellett volna, másrészt pedig annak az anyagnak a hiánya, amelynek képződnie kellett volna.

Elég sok ilyen, genetikailag meghatározott aminosav-anyagcsere-zavar ismeretes; mindegyik recesszíven öröklődik. Ezek egy részét a táblázat tartalmazza. négy.

Küldje el a jó munkát a tudásbázis egyszerű. Használja az alábbi űrlapot

Azok a hallgatók, végzős hallgatók, fiatal tudósok, akik tanulmányaikban és munkájuk során használják fel a tudásbázist, nagyon hálásak lesznek Önnek.

közzétett http://www. minden a legjobb. hu/

MOSZKVA ÁLLAMI MŰSZAKI EGYETEM

nevét N.E. BAUMAN

Orvosbiológiai Mérnöki Kar

Orvosi és Műszaki Információs Technológiai Tanszék

Önálló munkavégzés

Az aminosav-anyagcsere zavaraihoz kapcsolódó betegségek és biokémiai természetük

Diák: Pirozhkova A.A. Csoport:BMT2-32

Vezető: Yershov Yu.A.

Moszkva 2014

Aminosav koncepció

Aminosav anyagcsere

Az aminosavak károsodott anyagcseréjével kapcsolatos betegségek

Következtetés

Bibliográfia

Aminosav koncepció

aminosav anyagcsere dezamináció

Az aminosavak a legfontosabbak, és ezek egy része létfontosságú szerves vegyületek, amelyek molekulája egyszerre tartalmaz karboxil- és amincsoportokat.

Az aminosavak számos funkciót látnak el az élő szervezetekben. Ezek peptidek és fehérjék, valamint más természetes vegyületek szerkezeti elemei. Az összes fehérje felépítéséhez, legyen az a legősibb baktériumvonalból vagy magasabb rendű organizmusokból származó fehérjék, ugyanazt a 20 különböző aminosavból álló készletet használják, kovalensen kapcsolva egymáshoz egy meghatározott szekvenciában, amely csak egy adott fehérjére jellemző. A sejtek igazán figyelemreméltó tulajdonsága, hogy képesek 20 aminosavat különféle kombinációkban és szekvenciákban kombinálni, aminek eredményeként teljesen eltérő tulajdonságú és biológiai aktivitású peptidek és fehérjék képződnek. Ugyanabból az építőelemből különböző organizmusok képesek olyan változatos termékeket előállítani, mint az enzimek, hormonok, a szemlencse fehérje, tollak, pókhálók, tejfehérjék, antibiotikumok, gombamérgek és sok más specifikus aktivitással felruházott vegyület. Ezenkívül néhány aminosav neurotranszmitter vagy neurotranszmitterek, neurotranszmitterek vagy hormonok prekurzorai.

Aminosav anyagcsere

A szervezetek életében a legfontosabb és pótolhatatlan szerepet az aminosavak anyagcseréje tölti be. A nem-proteinogén aminosavak köztes termékként képződnek a proteinogén aminosavak bioszintézise és lebontása során vagy a karbamidciklusban. Emellett az állatok és az emberek számára az aminosavak - a fehérjemolekulák építőkövei - a fő szerves nitrogén forrásai, amelyet elsősorban a szervezetre jellemző fehérjék és peptidek szintéziséhez használnak, és ezek közül - a szervezet nitrogéntartalmú anyagai. nem fehérje jellegű (purin és pirimidin bázisok, porfirinek, hormonok stb.).

Az aminosavak szükség esetén energiaforrásként szolgálhatnak a szervezet számára, főként szénvázuk oxidációja miatt.

Az aminosav-anyagcsere főbb irányai

Az élő szervezet kémiai összetételének látszólagos állandósága a szintézis folyamatai és alkotóelemeinek megsemmisülése közötti egyensúlynak köszönhetően megmarad, pl. egyensúly a katabolizmus és az anabolizmus között. Egy növekvő szervezetben ez az egyensúly a fehérjeszintézis felé tolódik el, azaz. az anabolikus funkció érvényesül a katabolikusnál. Egy felnőtt testében a bioszintézis eredményeként naponta legfeljebb 400 g fehérje frissül. Ezenkívül a különböző fehérjék különböző sebességgel frissülnek - néhány perctől 10 vagy több napig, és egy ilyen fehérje, mint a kollagén, gyakorlatilag nem frissül a test teljes élettartama alatt. Általában az összes fehérje felezési ideje az emberi szervezetben körülbelül 80 nap. Ebből a proteinogén aminosavak mintegy negyede (kb. 100 g) visszafordíthatatlanul lebomlik, amit az élelmiszerfehérjék rovására kell megújítani, a többi aminosavat részben szintetizálja a szervezet.

Az élelmiszerből származó fehérjék elégtelen bevitele esetén a szervezet egyes szövetek (máj, izmok, plazma stb.) fehérjéit használja más létfontosságú szervek és szövetek fehérjeszintézisére: a szívizom stb. A fehérje bioszintézis csak akkor megy végbe, ha mind a 20 természetes aminosav kiindulási monomerként jelen van. a megfelelő mennyiséget. A 20 aminosav közül akár egynek is hosszan tartó hiánya és elégtelen bevitele visszafordíthatatlan változásokhoz vezet a szervezetben.

A fehérjék és az aminosavak az állati szervezetek legfontosabb nitrogéntartalmú vegyületei – ezek adják a biogén nitrogén több mint 95%-át. A nitrogénegyensúly (AB) fogalma elválaszthatatlanul összefügg a fehérjék és aminosavak metabolizmusával, ami a táplálékkal a szervezetbe bevitt nitrogén mennyisége (Nin) és a szervezetből kiürült nitrogén mennyisége közötti különbségként értendő. Nout) a nitrogén-anyagcsere végtermékei, főleg karbamid formájában:

AB \u003d N bemenet - N kimenet, [g nap -1]

Pozitív nitrogénmérleg esetén a fehérjék bioszintézise felülmúlja bomlási folyamatait, azaz. kevesebb nitrogén ürül ki a szervezetből, mint amennyi bekerül. Pozitív nitrogénegyensúly figyelhető meg a szervezet növekedési időszakában, valamint a legyengítő betegségekből való felépülés során. Negatív nitrogénmérleg esetén a fehérjék lebontása felülmúlja szintézisét, és több nitrogén ürül ki a szervezetből, mint amennyi bekerül. Ez az állapot a szervezet elöregedésével, éhezéssel és különféle legyengítő betegségekkel lehetséges. Normális esetben egy gyakorlatilag egészséges felnőttnek nitrogén egyensúlya van, pl. a szervezetbe juttatott nitrogén mennyisége megegyezik a kiválasztott mennyiséggel. A nitrogén egyensúly elérésekor az étrendben a fehérje normái átlagosan 100-120 g·nap -1.

A fehérjék hidrolíziséből származó szabad aminosavak felszívódása főként a vékonybélben történik. Ez a folyamat az aminosavmolekulák aktív transzportja, amely energiát igényel és a Na+ ionok koncentrációjától függ. Több mint öt specifikus transzportrendszert találtak, amelyek mindegyike a kémiai szerkezetében legközelebb álló aminosavakat szállítja. Különböző aminosavak versenghetnek egymással a membránba épített transzportfehérjék kötőhelyeiért (lásd jelen fejezet 15. fejezetét). Így a bélben felszívódott aminosavak a portálrendszeren keresztül a májba, majd a véráramba jutnak.

Az aminosavak végtermékké történő további katabolizmusa a dezaminációs, transzaminációs és dekarboxilezési reakciók kombinációja. Ugyanakkor minden egyes aminosavnak megvan a maga sajátos anyagcsereútja.

Dezaminálás / Transzdeaminálás / Dekarboxilezés

A dezamináció az aminocsoportok aminosavakból való eltávolítása ammónia képzése céljából. Az aminosav-katabolizmus leggyakrabban a dezaminációs reakciókkal kezdődik. Élő szervezetekben az aminosavak dezaminálásának négy típusa lehetséges.

Mind a négy dezaminációs típus közös terméke az ammónia – egy olyan vegyület, amely meglehetősen mérgező a sejtekre és szövetekre, ezért a szervezetben méregtelenítik (lásd alább). Az ammónia formájában "elveszett" aminocsoportok miatti dezamináció következtében az összes aminosav száma csökken. A legtöbb élő szervezetre, így az emberre is, az aminosavak oxidatív dezaminációja jellemző, míg más típusú dezamináció csak egyes mikroorganizmusokban fordul elő.

Az L-aminosavak oxidatív dezaminációját a májban és a vesében jelenlévő oxidázok végzik. Az L-aminosav-oxidáz gyakori koenzimje az FMN, amely hidrogén hordozóként működik egy aminosavból az oxigénbe. Az oxidatív dezamináció általános reakciója a következő:

R-CH(NH 2) -COOH + FMN + H 2 O >

> R-CO-COOH + FMNN 2 + NH 3 + H 2 O 2

A reakció során egy köztes vegyület képződik - egy iminosav, amelyet azután hidratálnak, és ketosavvá alakulnak. Ebben a reakcióban a dezamináció fő termékeként a ketosav és az ammónia mellett hidrogén-peroxid is képződik, amely kataláz közreműködésével vízzé és oxigénné bomlik:

H 2 O 2 > H 2 O + SO 2

Az oxidatív dezamináció, mint önálló folyamat, jelentéktelen szerepet játszik az aminosavak aminocsoportjainak átalakításában; csak a glutaminsav dezaminálódik nagy sebességgel. Ezt a reakciót a glutamát-dehidrogenáz enzim katalizálja, melynek koenzimje a NAD vagy NADH. A glutamát-dehidrogenáz aktivitását alloszterikus módosítók szabályozzák, a GTP és az ATP inhibitorként, a GDP és az ADP pedig aktivátorként működik. A glutaminsav oxidatív dezaminációját a következő séma ábrázolja:

HOOS-CH 2 -CH 2 -CH (NH 2) -COOH + NAD>

> HOOS-CH 2 -CH 2 -CO-COOH + NH3 + (NADH + H +)

Ez a reakció reverzibilis, de élő sejt körülményei között a reakció egyensúlya az ammónia képződése felé tolódik el. A dezamináció egyéb, nem oxidatív típusai jellemzőek a szerinre, ciszteinre, treoninra és hisztidinre. A fennmaradó aminosavak transzdeamináción mennek keresztül.

A transzdeamináció az aminosavak katabolikus lebomlásának fő útja. A folyamat nevéből könnyen kitalálható, hogy két szakaszban zajlik. Az első a transzamináció, a második pedig magának az aminosavnak az oxidatív dezaminálása. A transzaminációt az aminotranszferáz enzim katalizálja, amelyet egyszerűen transzaminázoknak is neveznek. A piridoxál-foszfát (B6-vitamin) aminotranszferáz koenzimként működik. A transzaminálás lényege egy aminocsoport átvitele b-aminosavból b-ketosavvá. A transzaminációs reakció tehát egy intermolekuláris redoxfolyamat, amelyben nemcsak a kölcsönhatásban lévő aminosavak, hanem a piridoxál-foszfát szénatomjai is részt vesznek.

A dekarboxilezés egy karboxilcsoport eltávolítása egy aminosavból CO2 formájában. Egyes aminosavak és származékaik dekarboxiláción eshetnek át élő szervezet körülményei között. A dekarboxilációt speciális enzimek - dekarboxilázok - katalizálják, amelyek koenzimje (a hisztidin-dekarboxiláz kivételével) a piridoxál-foszfát. A dekarboxilációs termékek biológiai aktivitású aminok – biogén aminok. A legtöbb neurotranszmitter és szabályozó faktor ebbe a vegyületcsoportba tartozik. helyi akció(szöveti mediátorok, amelyek szabályozzák az anyagcserét). Egy tetszőleges aminosav dekarboxilezési reakciója a következőképpen ábrázolható:

Dekarboxiláz Biogén amin

Biológiailag aktív aminok képződése

A GABA egy idegrendszeri közvetítő (gamma-amino-vajsav).

Glutamát

A hisztamin a gyulladás és az allergiás reakciók közvetítője.

hisztidin Hisztamin

Tab. A biogén aminok prekurzorai, kémiai szerkezete, biológiai szerepe

Az aminosav-anyagcsere zavaraihoz kapcsolódó betegségek

Az anyagcsere a szervezetben nagyon fontos folyamat. A normától való bármilyen eltérés az emberi egészség romlásához vezethet. Vannak örökletes és szerzett aminosav-anyagcserezavarok. A legmagasabb arányú aminosav-anyagcsere az idegszövetben figyelhető meg. Emiatt a neuropszichiátriai gyakorlatban a különféle örökletes aminoacidopathiákat a demencia egyik okának tekintik.

A tirozin metabolizmusának megsértése.

A tirozin amellett, hogy részt vesz a fehérjék szintézisében, a mellékvese hormonok adrenalin, noradrenalin, dopamin közvetítő, pajzsmirigyhormonok, tiroxin-trijódtironin, pigmentek előfutára. A tirozin-anyagcsere-zavarok számosak, ezeket tirozinemiáknak nevezik.

I-es típusú tirozinemia.

Etiológia.

A betegség a fumaril-acetoacetát-hidroláz hiánya esetén fordul elő. Ugyanakkor a fumaril-acetoacetát és metabolitjai felhalmozódnak, hatással vannak a májra és a vesére.

Fumaril-aceto hidroláz

klinikai kép.

Az akut forma az esetek többségében 2 és 7 hónapos kor között kezdődik. és az 1-2 éves betegek 90%-ában májelégtelenség következtében elhunyt.

Nál nél krónikus forma a betegség később alakul ki, lassabban halad előre. A várható élettartam körülbelül 10 év.

A kezelés alapjai.

A kezelés hatástalan. A fehérje, a fenilalanin és a tirozin mennyiségét csökkentő diétát, glutation injekciót alkalmaznak. Májtranszplantáció szükséges.

2-es típusú tirozinemia.

Sokkal ritkább betegség.

Etiológia.

A betegség a tirozin-aminotranszferáz hiánya esetén fordul elő.

klinikai kép.

mentális retardáció és fizikai fejlődés, mikrokefália, szürkehályog és szaruhártya keratosis (pszeudoherpetikus keratitis), bőr hyperkeratosis, öncsonkítás, mozgások finom koordinációja.

Az alacsony tirozintartalmú étrend hatékony, és a bőr- és szaruhártya-elváltozások gyorsan eltűnnek.

Tirozinemia újszülötteknél.

Etiológia.

Az újszülöttkori tirozinemia (3-as típus) a hidroxi-fenil-piruvát-hidroxiláz-hiány következménye. Gyakrabban észlelhető koraszülötteknél.

klinikai kép.

Csökkent aktivitás és letargia. Az anomália ártalmatlannak tekinthető. hiány C-vitamin javítja a klinikai képet.

A kezelés alapjai.

Fehérje, fenilalanin, tirozin és nagy dózisú aszkorbinsav mennyiségét csökkentő étrend.

Alkaptonuria.

Etiológia.

Genetikai autoszomális recesszív enzimopátia. A betegség hátterében a homogentizát-oxidáz májenzim aktivitásának csökkenése áll, ennek eredményeként a homogentizinsav felhalmozódik a szervezetben.

klinikai kép.

Mivel a homogenizátum levegőn polimerizálódik melaninszerű vegyületté, ezért a leggyakoribb és állandó tünet a sötét vizelet, sötétbarna foltok maradnak a pelenkán és a fehérneműn. Más módon, be gyermekkor a betegség nem jelenik meg.

Az életkor előrehaladtával a homogentzinsav felhalmozódik a kötőszöveti képződményekben, a sclerában és a bőrben, a fül és az orrporcok palamély árnyalatát, a ruházati területek elszíneződését, a test izzadó területeit (hónalj) okozza.

Ugyanakkor a homogentizinsav gátolja a lizil-hidroxilázt, megakadályozva a kollagén szintézisét, ami törékennyé teszi a porcképződményeket. Idős korra a gerinc és a nagy ízületek degeneratív arthrosisa lép fel, a csigolyaközi terek beszűkülnek.

A kezelés alapjai.

Habár hatékony módszerek ismeretlen, más aminosav-rendellenességekkel analóg módon együtt ajánlott fiatalon korlátozza a fenilalanin és a tirozin bevitelét, ami megakadályozza az ochronosis és az ízületi rendellenességek kialakulását. Kinevez nagy adagok aszkorbint a lizil-oxidáz aktivitásának védelme érdekében.

Albinizmus.

Etiológia. A betegséget a tirozináz enzim szintézisének teljes vagy részleges hibája okozza (frekvencia 1:20 000), amely a pigmentsejtekben a dihidroxifenilalanin szintéziséhez szükséges.

klinikai kép. Az enzim teljes hiányában a bőr, a haj, a szem és a szín teljes deligmentációja minden faji csoportnál azonos, és nem változik az életkorral. A bőr nem barnul, a nevi teljesen hiányzik, sötét foltok fotodermatitisz alakul ki. Erősen kifejezett nystagmus, fotofóbia, nappali vakság, vörös pupillareflex. Részleges elégtelenség esetén világossárga haj, enyhén pigmentált anyajegyek és nagyon világos bőr figyelhető meg.

Parkinsonizmus.

Etiológia. A parkinsonizmus (gyakorisága 60 év után 1:200) oka a tirozin-hidroxiláz vagy DOPA-dekaboxiláz alacsony aktivitása az idegszövetben, miközben a dopamin neurotranszmitter hiánya és a tiramin felhalmozódása alakul ki.

klinikai kép.

A leggyakoribb tünetek az izommerevség, az izommerevség, a remegés és a spontán mozgások.

A kezelés alapjai.

Szisztematikus adminisztrációt igényel gyógyászati ​​analógok dopamin és monoamin-oxidáz inhibitorok alkalmazása.

Fumarát-acetoacetát

Fumarát acetoacetát

Fenilketonúria

Etiológia. Fenilalanin-hidroxiláz hiány. A fenilalanin fenilpiruváttá alakul.

klinikai kép.

§ Az idegek myelinizációjának megsértése

§ Az agy tömege a normál alatt van.

§ Mentális és fizikai retardáció.

Diagnosztikai kritériumok:

§ a fenilalanin szintje a vérben.

§ FeCl3 teszt.

§ DNS minták (prenatálisan).

Következtetés

Az aminosavak szervezet számára való értékét elsősorban az határozza meg, hogy fehérjék szintézisére használják őket, amelyek anyagcseréje kiemelt helyet foglal el a szervezet és a környezet közötti anyagcsere folyamatokban. A fehérjehormonok fontos szerepet játszanak az összes sejtrendszer munkájának koordinálásában. A fehérjék és aminosavak anyagcseréje fontos és nélkülözhetetlen szerepet tölt be az élőlények életében.

Bibliográfia

1. Ershov YuA, Zaiceva NI. A biokémia alapjai mérnökök számára. MSTU 2010

2. Ershov YuA..stb. Általános kémia. M. 2011.

3. Belousova E.D., Nikanorova M.Yu. , Nikolaeva E.A. Örökletes anyagcsere-betegségek, amelyek az újszülött korban jelentkeznek // Russian Bulletin of Perinatology and Pediatrics, N6-2000, 12-19.

4. Lehninger A. A biokémia alapjai. M. Mir. 1985. 1055 p.

5. Blau N, Duran M, Blascovich ME, Gibson KM (eds) Physician`s Guide to the Laboratory Diagnosis of Metabolic Diseases (második kiadás). New York: Springer, 1996

6. Nikolaev A. Ya., Biológiai kémia, M. "Orvosi Információs Ügynökség", 2004

7. Florentiev V. L., Biokémia. - M., 2004. - 464 p.

8. Berezov T.T., Korovkin B.F., Biológiai kémia. M, Medicina, 1998

9. Ershov Yu.A. stb. Általános kémia. 8. kiadás M. VS. 2009. 560 p.

10. Ershov Yu.A. és egyéb Biokémiai és élettani folyamatok kinetikája és termodinamikája. M. Medicine. 1990. 208 p.

11. Kolman Ya., Rem K.-G. Vizuális biokémia. M., Mir, 2004. 269. o.

12. http://biomed.science.ulster.ac.uk/bmsri/-Metabolomics-and-Proteomics-Unit-.html

13. http://biokhimija.ru/lekcii-po-biohimii/21-matrichnye-biosintezy.html

14. Biokémia: Proc. egyetemek számára, Ed. E.S. Severina., 2003. 779 p. ISBN 5-9231-0254-4

15. Veltishchev Yu. E., Kazantseva L. Z., Semyachkina A. N. Örökletes anyagcsere-betegségek. Az Örökletes emberi patológia című könyvben P / szerk. Veltiscsev Yu. E., Bochkov N. P. M. 1992, 1. v., p. 41-101.

16. Musil Ya., Novikova O., Kunz K. Modern biokémia sémákban: TRANS. angolból - 2. kiadás, javítva - M .: Mir, 1984. - 216 p., ill.

Az Allbest.ru oldalon található

...

Hasonló dokumentumok

Az aminosavak osztályának meghatározása heterofunkcionális vegyületekként, amelyek két funkciós csoportot (karboxil- és aminocsoport) tartalmaznak, amelyek szénhidrogéncsoporthoz kapcsolódnak. Az aminosavak osztályozása, izoméria, tulajdonságai, előállítása és felhasználása.

bemutató, hozzáadva: 2013.10.04


Az aminosavak fizikai és kémiai tulajdonságai. Aminosavak beszerzése a fehérjék hidrolízise során vagy ennek eredményeként kémiai reakciók. Számos olyan anyag, amely képes ellátni az aminosavak bizonyos biológiai funkcióit. Egy aminosav polikondenzációs képessége.

bemutató, hozzáadva 2012.05.22


Az aminosavak, mint savak származékainak általános képlete és jellemzői. A fehérjéket alkotó proteinsavak. Az aminosavak osztályozása kölcsönös elrendezés és a funkciós csoportok száma szerint. Az aminosavak fizikai és kémiai tulajdonságai.

bemutató, hozzáadva 2012.01.22


Az aminosav-anyagcsere gyakori útjai. A fehérjék értéke és funkciója a szervezetben. A fehérje normái és biológiai értéke. Az aminosavak forrásai és felhasználási módjai. nitrogén egyensúly. hasnyálmirigylé. Komplex fehérjék emésztése. A transzamináció fogalma.

bemutató, hozzáadva: 2011.10.05


Kémiai tulajdonságokés aminosavak jellemzése, izoméria. A standard a-aminosavak osztályozása R-csoportok és funkciós csoportok szerint. Sav-bázis egyensúly a-aminosavak oldatában. A ninhidrin reakció segítségével kimutatni őket.

absztrakt, hozzáadva: 2012.03.22


A fehérjék nagy molekulatömegű nitrogéntartalmú szerves anyagok, amelyek molekulái aminosav-maradékokból épülnek fel. Az örökletes információ a DNS-molekulában koncentrálódik. A fehérjék genetikai információt hordoznak. Az aminosavak osztályozása.

absztrakt, hozzáadva: 2009.01.17


Az aminosavak szerepe az emberi szervezet életében. Fajták és kémiai összetétel almák. Almalé gyártási technológia. Kalibrációs grafikon felépítése. Az aminosavak meghatározásának módszere. A ninhidrin reakció körülményeinek optimalizálása.

szakdolgozat, hozzáadva: 2014.07.18


Az emberi szervezetben nem szintetizálható esszenciális alifás és aromás aminosavak jellemzése. A valin, izoleucin, leucin, lizin, metionin, trionin, triptofán és arginin étrendi forrásai. Szerepük a szervezetben

bemutató, hozzáadva 2016.10.10


Az aminosavak osztályozása és izomériájuk típusai. Az aminosavak kémiai tulajdonságai a karboxil, aminocsoport jelenlététől, a karboxil és aminocsoportok együttes jelenlététől függően. Savak részvételével lejátszódó redox folyamatok.

absztrakt, hozzáadva: 2010.06.22


Az aminosavak biokémiai tulajdonságai - olyan szerves vegyületek, amelyek molekuláiban a szénlánc egy vagy több hidrogénatomját -NH2 csoport helyettesíti. Aminosavak élelmiszer-adalékanyagként. aminosav készítmények. Biológiai szerep aminosavak.

A szervezet több forrásból származó fehérjékkel való ellátása meghatározza a fehérjeanyagcsere-zavarok változatos etiológiáját. Ez utóbbi lehet elsődleges vagy másodlagos.

Az egyik legtöbb gyakori okok A fehérjeanyagcsere gyakori zavara mennyiségi vagy minőségi fehérjehiányelsődleges (exogén) eredet. Az ezzel kapcsolatos hibák hátterében a teljes vagy részleges éhezés során korlátozott exogén fehérjék bevitele, a táplálékfehérjék alacsony biológiai értéke, az esszenciális aminosavak (valin, izoleucin, leucin, lizin, metionin, treonin, triptofán, fenilalanin, hisztidin) hiánya áll. , arginin).

Egyes betegségekben fehérjeanyagcsere-zavarok alakulhatnak ki a fehérjetermékek emésztésének és felszívódásának zavara következtében (gasztroenteritisz, colitis ulcerosa), fokozott fehérjelebomlás a szövetekben (stressz, fertőző betegségek), az endogén fehérjék fokozott elvesztése (vérvesztéssel, nephrosissal, traumával), a fehérjeszintézis károsodása (hepatitissel). Ezek a jogsértések gyakran azt eredményezikmásodlagos (endogén) fehérjehiány jellegzetes negatív nitrogénmérleggel.

Hosszan tartó fehérjehiány esetén a fehérjék bioszintézise a különböző szervekben élesen megszakad, ami kóros változásokhoz vezet az anyagcsere egészében.

A fehérjehiány akkor is kialakulhat, ha elegendő mennyiségű fehérjét veszünk az élelmiszerből, de a fehérjeanyagcsere megsértésével.

Ennek oka lehet:

• a fehérjék lebomlásának és felszívódásának megsértése az emésztőrendszerben;
• a szervek és szövetek aminosav-ellátásának lelassítása;
• a fehérje bioszintézisének megsértése; az aminosavak közbenső cseréjének megsértése;
• a fehérje lebontási sebességének változása;
• a fehérjeanyagcsere végtermékei képződésének patológiája.

Fehérje emésztési és felszívódási zavarok.

Az emésztőrendszerben a fehérjék a proteolitikus enzimek hatására bomlanak le. Ugyanakkor egyrészt az élelmiszereket alkotó fehérjeanyagok és egyéb nitrogéntartalmú vegyületek elvesztik sajátosságaikat, másrészt fehérjékből aminosavak, nukleinsavakból nukleotidok stb. Az élelmiszer emésztése során keletkező vagy abban lévő, kis molekulatömegű nitrogéntartalmú anyagok felszívódnak.

Vannak elsődleges (a gyomor és a belek patológiájának különféle formáival) krónikus gyomorhurut, gyomorfekély, rák) és a hám szekréciós és abszorpciós funkcióinak másodlagos (funkcionális) zavarai a gyomor és a belek nyálkahártyájának ödémája, a fehérjék emésztésének és az aminosavak gyomor-bél traktusban történő felszívódásának károsodása következtében.

A fehérje elégtelen emésztésének fő okai a sósav és az enzimek szekréciójának mennyiségi csökkenésében, a proteolitikus enzimek (pepszin, tripszin, kimotripszin) aktivitásának csökkenésében és az ehhez kapcsolódó aminosavak elégtelen képződésében, expozíciós idejének csökkenésében (gyorsulás) állnak. perisztaltika). Tehát a sósav szekréciójának gyengülésével a gyomornedv savassága csökken, ami az élelmiszer-fehérjék gyomorban történő duzzadásának csökkenéséhez és a pepszinogén átalakulásának gyengüléséhez vezet. aktív forma- pepszin. Ilyen körülmények között a fehérjeszerkezetek egy része változatlan állapotban a gyomorból a nyombélbe jut, ami gátolja a tripszin, kimotripszin és más bélproteolitikus enzimek működését. A növényi fehérjéket lebontó enzimek hiánya a gabonafehérjék (rizs, búza stb.) intoleranciájához és cöliákia kialakulásához vezet.

A szabad aminosavak elégtelen képződése az élelmiszer-fehérjékből akkor fordulhat elő, ha a hasnyálmirigy-lé bevitele a bélbe korlátozott (hasnyálmirigy-gyulladás, kompresszió, csatorna elzáródás esetén). A hasnyálmirigy-elégtelenség a tripszin, a kimotripszin, a karbonanhidráz A, B és más proteázok hiányához vezet, amelyek hosszú polipeptidláncokra hatnak, vagy rövid oligopeptideket hasítanak, ami csökkenti a kavitáris vagy parietális emésztés intenzitását.

Az emésztőenzimek elégtelen hatását a fehérjékre a tápláléktömeg felgyorsult belekben való áthaladása, fokozott perisztaltika (enterocolitis esetén) vagy a felszívódási terület csökkenése (a jelentős területek azonnali eltávolítása miatt) okozhatja. vékonybél). Ez a chyme tartalmának az enterociták apikális felületével való érintkezési idejének éles csökkenéséhez, az enzimatikus bomlási folyamatok befejezetlenségéhez, valamint az aktív és passzív abszorpcióhoz vezet.

Az aminosav felszívódási zavar okai a vékonybél falának károsodása (nyálkahártya duzzanata, gyulladás) vagy az egyes aminosavak egyenetlen időben történő felszívódása. Ez a vérben lévő aminosavak arányának és általában a fehérjeszintézisnek a megsértéséhez (kiegyensúlyozatlanságához) vezet, mivel az esszenciális aminosavakat bizonyos mennyiségben és arányban kell bevinni a szervezetbe. Leggyakrabban hiányzik a metionin, a triptofán, a lizin és más aminosavak.

Attól eltekintve gyakori megnyilvánulásai aminosav-anyagcsere zavarokspecifikus rendellenességek egy adott aminosav hiányával függ össze. Tehát a lizin hiánya (különösen a fejlődő szervezet) késlelteti a növekedést és általános fejlődés, csökkenti a vér hemoglobin- és vörösvérsejt-tartalmát. A triptofán hiányával a szervezetben hipokróm vérszegénység lép fel. Az arginin hiánya károsodott spermatogenezishez, a hisztidin pedig ekcéma kialakulásához, növekedési retardációhoz, a hemoglobin szintézis gátlásához vezet.

Ezenkívül a fehérje elégtelen emésztése a felső szakaszokban gyomor-bél traktus a nem teljes hasadás termékeinek vastagbélbe való átmenetének növekedésével és az aminosavak bakteriális lebontási folyamatának felgyorsulásával jár együtt. Ennek eredményeként fokozódik a toxikus aromás vegyületek (indol, szkatol, fenol, krezol) képződése, és a szervezet általános mérgezése alakul ki ezekkel a bomlástermékekkel.

A szervek és szövetek aminosav-ellátásának lassítása.

A bélből felszívódó aminosavak közvetlenül és részben a vérbe jutnak nyirokrendszer, amely a különféle nitrogéntartalmú anyagok ellátását jelenti, amelyek azután részt vesznek az anyagcsere minden típusában. Normális esetben a bélből a vérbe felszívódó aminosavak 5-10 percig keringenek a vérben, és nagyon gyorsan felszívódnak a májban, részben pedig más szervekben (vese, szív, izmok). A keringés idejének növekedése a szövetek és szervek (elsősorban a máj) aminosavak felszívódási képességének megsértését jelzi.

Mivel számos aminosav a biogén aminok képződésének kiindulási anyaga, a vérben való visszatartásuk feltételeket teremt a megfelelő proteinogén aminok felhalmozódásához a szövetekben és a vérben, valamint kórokozó hatásuk különböző szervekre és rendszerekre való megnyilvánulásához. A vér megnövekedett tirozintartalma hozzájárul a tiramin felhalmozódásához, amely részt vesz a rosszindulatú magas vérnyomás patogenezisében. A hisztidintartalom hosszan tartó növekedése a hisztamin koncentrációjának növekedéséhez vezet, ami hozzájárul a vérkeringés és a kapillárisok permeabilitásának károsodásához. Ezenkívül a vér aminosav-tartalmának növekedése a vizelettel való fokozott kiválasztásában és az anyagcserezavarok speciális formájának - aminoaciduria - kialakulásában nyilvánul meg. Ez utóbbi lehet általános, amely több aminosav koncentrációjának növekedéséhez kapcsolódik a vérben, vagy szelektív - bármely aminosav tartalmának növekedésével a vérben.

A fehérjeszintézis megsértése.

A fehérjeszerkezetek szintézise a szervezetben a fehérjeanyagcsere központi láncszeme. Még a fehérje bioszintézis sajátosságainak kis megsértése is mélyreható patológiás változásokhoz vezethet a szervezetben.

A fehérjeszintézis-zavarok okai között fontos helyet foglalnak el a különféle típusú táplálkozási elégtelenségek (teljes, hiányos éhezés, esszenciális aminosavak hiánya az élelmiszerekben, a szervezetbe jutó esszenciális aminosavak közötti mennyiségi arányok megsértése). Ha például a triptofán, a lizin és a valin egyenlő arányban (1:1:1) található egy szöveti fehérjében, és ezeket az aminosavakat az élelmiszer-fehérjékkel arányban (1:1:0,5) szállítjuk, akkor a szövet A fehérjeszintézist csak a fele biztosítják. Ha a sejtekben a 20 esszenciális aminosav közül legalább egy hiányzik, a fehérjeszintézis egészében leáll.

A fehérjeszintézis sebességének megsértése a megfelelő genetikai struktúrák (DNS-transzkripció, transzláció, replikáció) működési zavara miatt következhet be. A genetikai berendezés károsodása lehet örökletes és szerzett, különféle mutagén tényezők (ionizáló sugárzás, ultraibolya sugárzás stb.) hatására. Egyes antibiotikumok a fehérjeszintézis megsértését okozhatják. Tehát a genetikai kód olvasása során hibák fordulhatnak elő sztreptomicin, neomicin és néhány más antibiotikum hatására. A tetraciklinek gátolják az új aminosavak hozzáadását a növekvő polipeptidlánchoz. A mitomicin gátolja a fehérjeszintézist a DNS alkilációja miatt (erős kovalens kötések kialakulása a láncok között), megakadályozva a DNS-szálak hasadását.

Az egyik fontos okok amelyek a fehérjeszintézis megsértését okozzák, előfordulhat, hogy ennek a folyamatnak a szabályozása sérül. A fehérjeanyagcsere intenzitását és irányát az idegi és endokrin rendszer, amelyek hatása valószínűleg a különböző enzimrendszerekre gyakorolt ​​hatásukban rejlik. Klinikai és kísérleti tapasztalatok azt mutatják, hogy a szervek és szövetek leválasztása a központi idegrendszerről a denervált szövetekben az anyagcsere-folyamatok lokális megzavarásához vezet, a központi idegrendszer károsodása pedig fehérjeanyagcsere zavarokat okoz. Az agykéreg eltávolítása állatokban a fehérjeszintézis csökkenéséhez vezet.

Az agyalapi mirigy növekedési hormonja, a nemi hormonok és az inzulin serkentő hatással vannak a fehérjeszintézisre. Végül a fehérjeszintézis patológiájának oka lehet a fehérjebioszintézisben részt vevő sejtek enzimatikus rendszereinek aktivitásának megváltozása. Szélsőséges esetekben az anyagcsere gátlásáról beszélünk, ami egyfajta molekuláris rendellenesség, amely egyes örökletes betegségek alapját képezi.

Mindezen tényezők hatásának eredménye az egyes fehérjék és a fehérje egészének szintézisének megszakadása vagy csökkenése.

A fehérjebioszintézis minőségi és mennyiségi megsértésének kiosztása. Ról ről. mi a jelentősége a patogenezisben a fehérjebioszintézis minőségi változásainak különféle betegségek, a kóros hemoglobinok megjelenésével járó vérszegénység egyes típusainak példáján ítélhető meg. A hemoglobinmolekulában csak egy aminosav (glutamin) helyettesítése valinnal súlyos betegséghez - sarlósejtes vérszegénységhez - vezet.

Különösen érdekesek a szervekben és a vérben a fehérjék bioszintézisében bekövetkező mennyiségi változások, amelyek a vérszérumban a fehérjék egyes frakcióinak arányának eltolódásához vezetnek - dysproteinemia. A dysproteinémiának két formája van: hiperproteinémia (az összes ill bizonyos fajták fehérjék) és hipoproteinémia (az összes vagy az egyes fehérjék tartalmának csökkenése). Tehát számos májbetegség (cirrhosis, hepatitis), vese (nephritis, nephrosis) az albumintartalom kifejezett csökkenésével jár. Számos fertőző betegség, amelyet kiterjedt gyulladásos folyamatok kísérnek, a γ-globulin-tartalom növekedéséhez vezet.

A dysproteinémia kialakulását általában a szervezet homeosztázisának súlyos eltolódásai kísérik (oncotikus nyomás, vízanyagcsere megsértése). A fehérjék, különösen az albuminok és a γ-globulinok szintézisének jelentős csökkenése a szervezet fertőzésekkel szembeni rezisztenciájának éles csökkenéséhez, az immunológiai rezisztencia csökkenéséhez vezet. A hipoalbuminémia formájában jelentkező hipoproteinémia jelentőségét az is meghatározza, hogy az albumin többé-kevésbé stabil komplexeket képez különböző anyagokkal, biztosítva azok szállítását különféle testekés a sejtmembránokon keresztül specifikus receptorok részvételével továbbítják. Ismeretes, hogy a vas- és rézsók (a szervezetre rendkívül mérgezőek) alig oldódnak a vérszérum pH-értékén, és szállításuk csak specifikus szérumfehérjékkel (transzferrinnel és ceruloplazminnal) képzett komplexek formájában lehetséges, ami megakadályozza a sók mérgezését. A kalcium körülbelül fele szérumalbuminhoz kötött formában visszamarad a vérben. Ugyanakkor a vérben kialakul egy bizonyos dinamikus egyensúly a kalcium kötött formája és ionizált vegyületei között.

Minden olyan betegségben, amelyet az albumintartalom csökkenésével jár (vesebetegség), az ionizált kalcium koncentrációjának szabályozási képessége is gyengül a vérben. Ezenkívül az albuminok a szénhidrát-anyagcsere egyes összetevőinek (glikoproteinek) és a szabad (nem észterezett) fő hordozói. zsírsavak, számos hormon.

Máj- és vesekárosodással, néhány akut és krónikus gyulladásos folyamatok(reuma, fertőző szívizomgyulladás, tüdőgyulladás) speciális, megváltozott tulajdonságú vagy a normától szokatlan fehérjék szintetizálódnak a szervezetben. A kóros fehérjék jelenléte által okozott betegségek klasszikus példája a kóros hemoglobin jelenlétével kapcsolatos betegségek (hemoglobinózis), a véralvadási zavarok kóros fibrinogén megjelenésével. A szokatlan vérfehérjék közé tartoznak a krioglobulinok, amelyek 37 °C alatti hőmérsékleten kicsapódnak, ami trombózishoz vezet. Megjelenésüket nephrosis, májcirrózis és egyéb betegségek kísérik.

A köztes fehérje-anyagcsere patológiája (az aminosav-anyagcsere megsértése).

A köztes fehérje-metabolizmus fő útjai a transzaminálás, dezaminálás, amidálás, dekarboxilezés, remetilezés és reszulfonálás reakciói.

A transzaminációs reakció, mint az új aminosavak képződésének fő forrása, központi helyet foglal el a fehérjék köztes anyagcseréjében.

A transzamináció megsértése előfordulhat a szervezet B 6 vitamin hiánya miatt. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a B6-vitamin foszforilált formája - foszfopiridoxál - a transzaminázok aktív csoportja - specifikus enzimek az amino- és ketosavak közötti transzaminációhoz. Terhesség, a szulfonamidok hosszan tartó alkalmazása gátolja a B6-vitamin szintézisét, és az aminosav-anyagcsere megsértését okozhatja.

patológiás amplifikáció transzaminációs reakciók lehetségesek májkárosodás és inzulinhiány esetén, amikor a szabad aminosavak tartalma jelentősen megnő. Végül a transzaminázok aktivitásának csökkenése fordulhat elő a transzaminázok aktivitásának gátlása következtében, amely ezen enzimek szintézisének megsértése (fehérjeéhezés során) vagy aktivitásuk bizonyos hormonok általi szabályozásának megsértése miatt következik be. Tehát a tirozin (egy esszenciális aminosav), amely az élelmiszer-fehérjékből származik és fenilalaninból képződik, a májban részben fumársavvá és acetoecetsavvá oxidálódik. A tirozin oxidációja azonban csak az α-ketoglutársavval történő újraamplifikáció után következik be. A fehérje kimerülése esetén a tirozin transzaminációja észrevehetően gyengül, aminek következtében az oxidációja megzavarodik, ami a vér tirozin tartalmának növekedéséhez vezet. A tirozin felhalmozódása a vérben és a vizelettel történő kiválasztódása összefüggésbe hozható a tirozin-aminotranszferáz örökletes hibájával is. Az ezekből a betegségekből eredő klinikai állapotot tirozinózisnak nevezik. A betegséget májzsugorodás, angolkórszerű csontelváltozások, vérzések, vesetubulusok elváltozásai jellemzik.

Az aminosavak transzaminációjának folyamatai szorosan összefüggenek a folyamatokkaloxidatív dezamináció . amely során az ammónia enzimatikus lehasítása aminosavakból megtörténik. A dezamináció határozza meg a fehérjeanyagcsere végtermékeinek képződését és az aminosavak energiaanyagcserébe való bejutását. A dezamináció gyengülése előfordulhat a szövetekben zajló oxidatív folyamatok megsértése miatt (hipoxia, C, PP, B 2 hipovitaminózis). A dezamináció legsúlyosabb megsértése azonban az aminooxidázok aktivitásának csökkenése esetén következik be, vagy szintézisük gyengülése (diffúz májkárosodás, fehérjehiány), vagy a relatív elégtelenség aktivitásuk (a vér szabad aminosav-tartalmának növekedése). Az aminosavak oxidatív dezaminációjának megsértése miatt a karbamid képződés gyengül, megnő az aminosavak koncentrációja és nő a vizelettel történő kiválasztódása (aminoaciduria).

Számos aminosav köztes cseréje nemcsak transzamináció és oxidatív dezamináció formájában megy végbe, hanem ezeken keresztül is.dekarboxilezés (CO 2 elvesztése a karboxilcsoportból) a megfelelő aminok képződésével, amelyeket "biogén aminoknak" neveznek. Tehát, amikor a hisztidin dekarboxileződik, hisztamin képződik, tirozin - tiramin, 5-hidroxi-triptofán - szerotonin stb. Mindezek az aminok biológiailag aktívak és kifejezett farmakológiai hatás a hajókon. Ha általában kis mennyiségben képződnek és meglehetősen gyorsan megsemmisülnek, akkor a dekarboxiláció megsértésével a megfelelő aminok szövetekben és vérben történő felhalmozódásához és toxikus hatásuk megnyilvánulásához feltételek jönnek létre. A dekarboxilezési folyamat megsértésének oka lehet a dekarboxilázok aktivitásának növekedése, az amin-oxidázok aktivitásának gátlása és az aminok fehérjékhez való kötődésének megsértése.

A fehérjelebontás sebességének változása.

A test fehérjéi folyamatosan dinamikus állapotban vannak: folyamatos bomlás és bioszintézis folyamatában. E mobil egyensúly megvalósításához szükséges feltételek megsértése általános fehérjehiány kialakulásához is vezethet.

A különböző fehérjék felezési ideje jellemzően néhány órától több napig terjed. Így a humán szérumalbumin felezésének biológiai ideje körülbelül 15 nap. Ennek az időszaknak az értéke nagyban függ az élelmiszerben lévő fehérje mennyiségétől: csökkenésével fehérjéket tartva növekszik, növekedésével pedig csökken.

A szövetek és a vérfehérjék lebomlási sebességének jelentős növekedése figyelhető meg a testhőmérséklet emelkedésével, kiterjedt gyulladásos folyamatokkal, súlyos sérülésekkel, hipoxiával, rosszindulatú daganatok, amely vagy a bakteriális toxinok hatásával jár (fertőzés esetén), vagy a proteolitikus vérenzimek aktivitásának jelentős növekedésével (hipoxia során), ill. toxikus hatás szövetbomlási termékek (sérülésekkel). A legtöbb esetben a fehérjelebontás felgyorsulásával együtt jár a szervezetben negatív nitrogénegyensúly kialakulása a fehérjelebontási folyamatok túlsúlya miatt a bioszintézissel szemben.

A fehérje anyagcsere végső szakaszának patológiája.

A fehérjeanyagcsere fő végtermékei az ammónia és a karbamid. A fehérjeanyagcsere végső szakaszának patológiája a végtermékek képződésének vagy kiválasztódásának megsértésével nyilvánulhat meg.

Rizs. 9.3. A károsodott karbamidszintézis sémája

Az ammónia megkötése a szervezet szöveteiben nagy élettani jelentőséggel bír, mivel az ammónia elsősorban a központi idegrendszerre gyakorol toxikus hatást, ami annak éles izgalmát okozza. Egészséges ember vérében koncentrációja nem haladja meg az 517 µmol/l-t. Az ammónia megkötése és semlegesítése két mechanizmus segítségével történik: a májban azáltalkarbamid képződés, és más szövetekben - ammónia hozzáadásával a glutaminsavhoz (aminálással) aglutamin képződés .

Az ammónia megkötésének fő mechanizmusa a karbamid képződés folyamata a citrullin-arginin-nornitin ciklusban (9.3. ábra).

A karbamid képződésének megsértése a folyamatban részt vevő enzimrendszerek aktivitásának csökkenése (hepatitis, májcirrózis), általános fehérjehiány következtében fordulhat elő. A vérben és a szövetekben a karbamid képződésének megsértésével az ammónia felhalmozódik, és a szabad aminosavak koncentrációja nő, ami a fejlődéssel jár.hiperazotémia . A hepatitis és a májcirrhosis súlyos formáiban, amikor a karbamidképző funkciója élesen károsodott, egy kifejezettammónia mérgezés (a központi idegrendszer károsodott működése kóma kialakulásával).

A karbamid képződésének megsértésének alapja az enzimek aktivitásának örökletes hibája lehet. Így a vér ammóniakoncentrációjának növekedése (ammonémia) összefüggésbe hozható a karbamil-foszfát-szintetáz és az ornitin-karbomoil-transzferáz blokkolásával. katalizálja az ammónia megkötését és az ornitin képződését. Az arginin-szukcinát szintetáz örökletes hibájával a citrullin koncentrációja a vérben meredeken megemelkedik, ennek eredményeként a citrullin a vizelettel ürül (legfeljebb 15 g naponta), pl. fejlődikcitrullinuria .

Más szervekben és szövetekben (izmokban, idegszövetekben) a reakcióban az ammónia kötődikamidálás szabad dikarbonsavak hozzáadásával a karboxilcsoporthoz. A fő szubsztrát a glutaminsav. Az amidálási folyamat megsértése előfordulhat a reakciót biztosító enzimrendszerek (glutamináz) aktivitásának csökkenésével, vagy az ammónia intenzív képződése következtében, olyan mennyiségben, amely meghaladja a kötés lehetőségeit.

A fehérjeanyagcsere másik végterméke, amely a kreatin (izom nitrogéntartalmú anyag) oxidációja során képződikkreatinin . A vizelet normál napi kreatinintartalma körülbelül 1-2 g.

Kreatinuria - a vizelet kreatininszintjének emelkedése - terhes nőknél és gyermekeknél intenzív növekedési időszak alatt.

Éhezéssel, E-vitaminózissal, lázas fertőző betegségek, tirotoxikózis és egyéb olyan betegségek, amelyekben az izmok anyagcserezavarai figyelhetők meg, a kreatinuria a kreatin-anyagcsere megsértését jelzi.

A fehérje-anyagcsere végső szakaszának egy másik gyakori formája fellépa kiválasztás megsértésévela fehérjeanyagcsere végtermékei vesepatológiában. Nephritis esetén a karbamid és más nitrogéntartalmú termékek megmaradnak a vérben, maradék nitrogén nő és fejlődikhiperazotémia. A nitrogéntartalmú metabolitok kiválasztásának extrém mértéke azurémia.

A máj és a vesék egyidejű károsodása esetén a fehérje-anyagcsere végtermékeinek képződése és kiválasztódása megsérti.

Együtt általános jogsértések fehérjeanyagcsere fehérjehiánnyal jelentkezhet ésspecifikus rendellenességek az egyes aminosavak cseréjében. Például fehérjehiány esetén a hisztidin oxidációjában részt vevő enzimek működése erősen gyengül, és a hisztidin-dekarboxiláz funkciója, amelynek eredményeként hisztamin képződik a hisztidinből, nemcsak nem szenved, hanem ellenkezőleg, növekszik. Ez a hisztamin képződésének és felhalmozódásának jelentős növekedésével jár a szervezetben. Az állapotot bőrelváltozások, károsodott szívműködés és a gyomor-bél traktus működése jellemzi.

Az orvosi gyakorlatban különösen fontosakörökletes aminoacidopátia , amelyek száma ma mintegy 60 különböző nosológiai forma. Az öröklődés típusa szerint szinte mindegyik autoszomális recesszív. A patogenezis az aminosavakat katabolizáló és anabolizáló egyik vagy másik enzim elégtelenségének köszönhető. Az aminoaiidopátiák gyakori biokémiai jele az szöveti acidózis és aminoaciduria. A leggyakoribb örökletes anyagcsere-rendellenességek az enzimopátia négy típusa, amelyeket az aminosav-anyagcsere közös útvonala köt össze: fenilketonuria, tirozinemia, albinizmus, alkaptonuria.