Спеціалізовані шляхи обміну амінокислот

1. Лекція 9. Спеціалізовані шляхи обміну амінокислот

Амінокислоти: замінні та незамінні, глюкогенні та кетогенні.
Метаболізм та значення ациклічних амінокислот: гліцину,
серину, цистеїну, метіоніну, аспартату, глутамату та ін.
Гомоцистеїн та його діагностичне значення. Особливості
метаболізму та біологічне значення циклічних амінокислот:
фенілаланіну, тирозину, триптофану, гістидину. Молекулярні
хвороби
(фенілкетонурія, алкаптонурія, цистинурія,
альбінізм, гіпероксалатурія та ін).

2.

R
CH
NH2
COOH
декарбоксилування
Відщеплення
СООН-групи
(СО2)
Проміжний обмін АК –
внутрішньоклітинні
перетворення вільних АК
Спеціалізовані
шляхи обміну
АК
дезамінування
трансамінування
Відщеплення
NH2-групи
(NH3)
Переніс NH2-групи
з амінокислоти
на альфа-кетокислоту

3.

Класифікація АК за біологічною значимістю
Білки
та АК
їжі
Незамінні (8)
essential
Лізин
Лейцин
Ізолейцин
Фенілаланін
Треонін
Триптофан
Метіонін
Валін
Протеїногенні АК –
20 α-L-АК, що
входять до складу білків
Частково
замінні (2)
Аргінін
Гістидин
Білки та АК їжі,
синтез з АК,
α-кетокислот,
ліпідів,
вуглеводів
Замінні (10)
nonessential
Аланін
Аспартат
Аспарагін
Гліцин
Глутамат
Глутамін
Серин
Пролін
Тирозин
Цистеїн

4.

Включення вуглецевих скелетів АК в ЦТК

5.

Глюкогенні (глюкопластичні) та кетогенні (кетопластичні) амінокислоти
Кетогенні (2)
Глюко- та кетогенні Глюкогенні (14)
(4)
Лізин
Лейцин
Ізолейцин
Фенілаланін
Тирозин
Триптофан
Ацетоацетил-КоА
Ацетил-КоА
Аланін
Аспартат
Аспарагін
Гліцин
Глутамат
Глутамін
Серин
Пролін
Цистеїн
Метіонін
Треонін
Валін
Аргінін
Гістидин
ПВК, ЩОК, α-КГ,
фумарат, сукциніл-КоА
Кетонові тіла
Глюкоза

6.

Значення гліцину
Білки
Колаген - 33%
гліцину
Глутатіон (GSH)
Жовчні кислоти
Гем
Креатин
Гліцин
Пуринові
нуклеотиди
Холін
Гіпурові кислоти
Серин
Метилен-ТГФК

7.

Значення серину
Активні центри
ферментів
серинові протеїнази
ацетилхолінестераза
Піруват
Цистеїн
З-фосфогліцерат
Серин
Глюкоза
Холін, етаноламін
Фосфоліпіди
Сфінголіпіди
Гліцин
Метилен-ТГФК

8.

Значення метіоніну
Біосинтез білка –
Ініціююча амінокислота
Глюкоза
Цистеїн
Белки
Холін
Метіонін
Сукциніл-КоА
Донор метильних груп
Знешкодження
токсинів
ДНК
Адреналін
Креатин
Тимідилат
(ТМФ)

9.

Значення цистеїну
Білки
Вторинна, третинна
Структура білка
Активні центри
ферментів
Глутатіон (GSH)
Глюкоза
Таурин
Цистеїн
Піруват
Жовчні кислоти
Сульфати
КоА-SH
H2S

10.

Фенилаланін
гідроксилаза
-
фенилаланін
Щитоподібна
залоза
тирозин
біоптерин
фенілкетонурія
ДОФА
Пігментні
клітини
фенілпіруват
Тиреоїдні
гормони
гомогентизинова
кислота
-
альбінізм
меланін
Нервова
тканина,
наднирники
дофамін
Вит С
норадреналін
+ СН3
алкаптонурія
фумарат
-
оксидаза
гомогентизинової
кислоти
ацетоацетат
адреналін

11.

H
Триптофан – незамінна,
глюко- та кетогенна АК
CH2 C COOH
NH2
N
H
Триптофан
триптофан
біоптерин
Окислення
Гидролиз
кінуренін
………
Вітамін РР
В6
гідроксилаза
5-окситриптофан
СЕРОТОНІН
-СО2
МЕЛАТОНІН
Індол
Тваринний індикан

12.

Білки
Негативний заряд
Активні центри
ферментів
Глутатіон (GSH)
Глюкоза
Глутамін
Глутамат
HOOC CH2 CH2 CH
COOH
α-кетоглутарат
NH2
Транспорт
NH3
Фактори
зсідання крові
ІІ, ІХ, Х,ХІ
γ-карбоксиглутамат
ГАМК

13.

Білки
Негативний заряд
Активні центри
ферментів
Синтез сечовини
Глюкоза
Аспарагін
Аспартат
HOOC CH2 HC COOH
Оксалоацетат
NH2
Транспорт
NH3
Синтез пуринових та
піримідинових
нуклеотидів
β-аланін

14.

Клініко-діагностичне значення трансаміназ
Норма
АЛТ - 0,1- 0,68 ммоль/(год*л)
АСТ - 0,1-0,45 ммоль/(год*л)
Коефіцієнт де Рітіса:
АСТ / АЛТ = 0,9 -1,3
!

15.

Піруват
Сукциніл-КоА
H3C CH COOH
H3C
NH2
Аланін
Білки
CH HC COOH
OH
NH2
Треонін
Глюкоза
Транспорт
NH3
Білки
Активні центри
ферментів
Глюкоза
Гліцин

16.

Ензимопатії обміну амінокислот
Порушення обміну АК:
Патологія:
фенілаланіну - дефіцит
фенілаланінгідроксилази
Фенілкетонемія,
фенілкетонурія,
фенілпіровиноградна
олігофренія
тирозину – дефіцит тирозинази
дефіцит оксидази гомогентизинової к-ти
альбінізм
алкаптонурія
валіну, лейцину, ізолейцину – дефіцит
дегідрогенази розгалужених α-кетокислот
хвороба кленового
сиропу
Цистеїну та цистину, аліфатичних АК
(порушення реабсорбції в нирках)
цистинурія, цистиноз,
цистинові камні
гліцину
гіпероксалурія
метіоніну, гомоцистеїну
гіпергомоцистеїнемія,
гомоцистинурія
триптофану та інших нейтральних АК
(порушення реабсорбції АК в нирках)
хвороба Хартнупа