Лекция: Задания для студентов на дом

1.Напишите реакцию активации метионина, в чем ее особенность? (ответ: единственная реакция в организме, когда одновременно используются все три фосфатные остатка)

2.Обратите внимание на процессы, в которых участвует метильная группа метионина и какие аминокислоты необходимы для регенерации метионина ( ответ: для регенерации метионина требуется витамин В12 в качестве донора метильной группы, а также необходимо участие серина.

3.Животному ввели метионин с меченой 14С метильной группой. Через некоторое время метка была обнаружена во фракции мембран. В составе каких соединений может быть найдена метка (ответ: в составе ФЛ )

4.В моче обследуемого ребенка обнаружена гомогентизиновая кислота. Каково происхождение гомогентизиновой кислоты? Можно ли считать гомогентизиновую кислоту нормальным компонентом мочи? ( ответ: гомогентизиновая кислота – патологический компонент мочи, так как появляется в моче только при недостатке оксидазы ГГК)

5.У ребенка содержание в крови фенилаланина 7 мкмоль/л (при норме 0,2 мкмоль/л). В моче также обнаружено большое количество этой аминокислоты. Какие нарушения обмена веществ можно предполагать? Как называется заболевание? Что следует рекомендовать для улучшения состояния? ( Ответ: Фенилкетонурия, при этом в крови накапливаются фенилПВК, фениллактат, фенилацетат, токсические продукты для ЦНС)

6.У больного с прогрессирующей мышечной дистрофией в сыворотке крови повышена концентрация креатина и понижена концентрация креатинина. Дайте объяснение этому? ( Ответ: При мышечной дистрофии нарушается образование энергии в виде АТФ. креатинкиназная реакция замедляется или совсем не идет, поэтому креатинин не образуется, а креатин накапливается в крови, и следовательно наблюдается повешенная экскреция его с мочой)

7.При лечении сахарного диабета инсулином больным рекомендуют пищу, богатую метионином и лизином (молоко, молочные продукты) для профилактики жирового перерождения печени. Оправдана ли такая рекомендация? Почему? ( примерный ответ: лизин и метионин являются субстратами для образования каринитина – транспортного вещества для ВЖК, т.е активизируется мобилизация жиров в МТХ для процессов окисления, кроме того, они используюся для образования фосфолипидов, в частности лецитина, являющегося донором ненасыщенных жирных кислот в реакции этерефикации холестерина, таким образом, метионин и лизин относят к липотроптным факторам, т.е. понижающим уровень жиров в организме)

ПРИЛОЖЕНИЕ

Наследственные нарушения обмена аминокислот, сопровождающиеся повышением их выделения с мочой без изме­нения уровня в крови

Эта группа наследственных энзимопатий, при которых обратное всасывание аминокислот в почках не происходит и поэтому увеличения их в сыворотке крови не наблюдает­ся. Недостаточно активная реабсорбция аминокислот в по­чках приводит к еще большему содержанию их в моче (на­пример, гомоцистинурия, цистатионинурия).

Наследственные нарушения обмена триптофана

Это незаменимая аминокислота, источником которой слу­жат белки пищи. Образующийся при расщеплении белков триптофан через кишечную стенку всасывается в кровь, не­которое количество его подвергается бактериальному раз­ложению и выводится через кишечник из организма: часть аминокислоты выделяется почками, при этом значитель­ное количество триптофана (до 90%) реабсорбируется из клубочкового фильтрата.

Триптофан используется для синтеза белков, часть его, включаясь в метаболизм, превращается в биологически ак­тивные вещества: никотинамид (витамин РР), серотонин и ряд других.

Полагают, что обмен триптофана в организме зависит от содержания витамина В6, т.к. ряд ключевых превраще­ний аминокислоты катализируется ферментами, кофакто­ром которых является пиридоксаль-5-фосфат (кинурениназа, кинуренинтрансфераза и др.). Установлено, что откло­нения в метаболизме триптофана обнаруживаются уже на ранних стадиях дефицита витамина в организме. Однако, витамин В6-зависимые ферменты неодинаково чувствитель­ны к недостатку витамина В6.

Особый интерес представляют заболевания, связанные с генетически обусловленными нарушениями обмена трип­тофана. К ним относятся клинические синдромы, при кото­рых имеется нарушение транспорта триптофана на уровне клетки и изменение структуры ряда ферментов, катализи­рующих процессы превращения триптофана в никотиновую кислоту (кинуренингидроксилазы, кинурениназы и др.). Примером такого рода заболеваний являются: болезнь Гартнепа, «синдром голубых пеленок», и др.

Болезнь Гартнепа являет пример генерализованного на­рушения транспортных механизмов. Биохимические нару­шения — генерализованная гипераминоацидурия, появление в моче индольных соединений, снижение экскреции кинуренина и его производных.

Наследственная ксантуренурия встречается значитель­но чаще, чем фенилкетонурия и обнаруживается у 0,5-1% новорожденных. Было высказано предположение, что на­рушение обмена у больных связано, вероятно, с недостаточ­ной активностью пиридоксальзависимой кинурениназы. Результатом этого является избыточное образование мета­болитов триптофана: кинуренина, ксатуреновой кислоты, недостаточный синтез никотиновой кислоты.

Наследственные нарушения обмена тирозина

Образующаяся из тирозина α–кетокислота (п-оксифенил-ПВК) при участии оксидазы, требующей О2 и витамина «С», подвергается превращению в гомогентизиновую кислоту.

При недостатке витамина «С», особенно у новорожден­ных в первые дни жизни, активность этой оксидазы сниже­на. При этом в крови накапливаются тирозин, п-оксифенил-ПВК, которые выводятся с мочой. Это состояние назы­вают тирозинемией новорожденных. Оно встречается пре­имущественно у недоношенных детей, в печени которых фер­ментные системы не достигли полной зрелости. Введение витамина «С», некоторое ограничение потребления белка устраняют тирозинемию.

Но это отклонение отличается от тяжелой наследствен­ной тирозинемии. При таком наследственном расстройстве с возрас­том улучшения не наступает, т.к. оксидаза п-оксифенилпирувата не появляется. Некоторые больные погибают в раннем детстве, у тех, кто выживает, обнаруживаются хро­нические дегенеративные изменения в печени и почках.

Фенилкетонурия — (фенил-ПВК олигофрения) — является следствием врожденной недостаточности фермента печени фенилаланингидроксилазы. Наиболее важными про­явлениями этого заболевания являются замедленное умственное развитие ребенка, а также повышенная экскре­ция с мочой фенилаланина. Характерным биохимическим признаком заболевания служит экскреция с мочой фенилпирувата (до 1-2 г в сутки) и фенилуксусной кислоты.

В органах и тканях детей, страдающих фенилкетонурией, происходит накопление фенилаланина. В крови, например, его концентрация может достигать 600 мг/л (в норме 15 мг/ л); в спинно-мозговой жидкости 80 мг/л (норма 1,5 мг/л).

Лечение больных фенилкетонурией детей следует начи­нать с первых дней жизни. Наиболее эффективным мето­дом лечения является полное исключение фенилаланина из пищи.

При врожденном отсутствии в организме фермента, ка­тализирующего превращение гомогентизиновой кислоты — гомогентизинатоксидазы, развивается так называемая алкаптонурия. Гомогентизиновая кислота не подвергается даль­нейшему метаболизму и поэтому накапливается в тканях, вызывая охроноз (пигментацию тканей), а также экскретируется с мочой. При контакте с кислородом гомогентизино­вая кислота окисляется в хинон, который полимеризуется в темного цвета меланиноподобное вещество.

Альбинизм - наследственное заболевание, обусловленное врожденным дефектом фермента тирозиназы, который катализирует превращение тирозина в ДОФА в меланоцитах. В результате нарушается синтез пигментов меланинов. Клиническое проявление альбинизма — отсутствие пигментации кожи и волос. У больных часто снижена острота зрения, возникает светобоязнь. Длительное пребывание таких больных под открытым солнцем приводит к раку кожи.