Освіта кінцевих продуктів азотистого обміну. Кінцеві продукти азотистого обміну

04.10.2020

тести

1. Найбільша кількість аміаку виводиться з організму в складі азотистого компонента сечі:

Креатиніну. Амонійних солей. Індікана. сечовини . Сечової кислоти. Уробіліногена.

2. В обміні амінокислот метіоніну і серину, як джерел одноуглеродних радикалів в біосинтетичних процесах, активну участь в якості коферментів приймають вітаміни:

Вітамін С. Вітамін D. Вітамін В 12. Вітамін К. Тіамін. Фолієва кислота. Вітамін РР. Рибофлавін.

3. До кетогенная амінокислот відносяться:

Серін. Валін. Лейцин. Метіонін. ізолейцин . Гистидин. Лізін.Тірозін.

4. Внаслідок порушення обміну амінокислот розвиваються захворювання:

Фруктоземія. Подагра. Алкаптонурия. Мікседема. Альбінізм.Фенілкетонурія. Рахіт.

5. До фенилпировиноградной олігофренії (фенілкетонурії) призводить порушення обміну амінокислот:

Тирозин. Лізин. Фенілаланін. Гистидин. Аргінін.

6. Причиною розвитку алкаптонуріі є порушення обміну амінокислоти:

Цистеїну. Триптофану. Тирозину. Метіоніну. Гістидину. Аргініну.

7. Поняття «гликогенние амінокислоти» означає:

Знижують нирковий поріг для глюкози і викликають глюкозурию. Порушують здатність клітин засвоювати глюкозу. Здатні трансформуватися в глюкозу і глікоген. В енергетичному відношенні можуть замінювати глюкозу. Здатні пригнічувати процес глюконеогенезу.

8. Аміак знешкоджується в печінці включаючись В синтез сечовини в печінці беруть безпосередню участь речовини:

Вуглекислий газ . Лізин. Орнітін.АТФ. Глютамінова кислота. Аспартат.Амміак. Щавлевооцетова кислота.

9. У знешкодженні токсичного аміаку можуть брати участь:

Ацетоуксусная кислота. Білки. Моносахариди. Глютаминовая кіслота.Альфа -кетоглутаровая кислота. Молочна кислота.

10. Чорний колір сечі спостерігається при захворюванні:

Подагра. Фенілкетонурія. Алкаптонурия . жовтяниця

11. При алкаптонуріі дефектний фермент:

Фенілаланінмонооксігеназа. Диоксигеназа (оксидаза) гомогентизиновой кислоти. Гідролаза фумарілацетоуксусной кислоти

12. Який фермент дефектний при фенілкетонурії?

Фенілаланінмонооксігеназа. Тирозинази. Гідролаза фумаріацетоуксусной кислоти

13. При альбінізмі в обміні тирозину порушено:

Окислення і декарбоксилювання. трансамінування

14. При Тирозиноз дефектні ферменти:

Гідролаза фумарілацетоуксусной кислоти. тирозинового трансаминаза

15. Мінімальна частка повноцінних білків в раціоні дитини від їх загального споживання повинна становити:

50%. 75%. 20%

ситуаційні завдання

1. Молода мама повідомила лікаря про потемнінні пелюшок під час їх висушування. Про який спадковому захворюванні можна думати? Які дієтичні рекомендації педітра?

2. 27. Через 36 годин після народження у хлопчика виявлено порушення свідомості, дихання. Пологи природні, в термін. Батьки - двоюрідні брат і сестра. У сироватці крові виявлено вміст аміаку вище 1000мкм / л (норма 20-80), вміст сечовини 2,5 ммоль / л (норма 2,5-4,5). У сечі підвищений вміст оротової кислоти. Через 72 години дитина загинула.

На користь яких вроджених дефектів обміну свідчать лабораторні дані?

3. У дитини 5-ти років після перенесеного інфекційного гепатиту вміст сечовини в крові склало 1,9 мМ / л. Про що свідчить цей аналіз? Які рекомендації лікаря - педіатра?

4. У новонародженого в перші дні після народження спостерігається блювота, судоми, в крові виявлено різке підвищення вмісту амінокислоти орнітину, а концентрація сечовини дуже низька. Яке захворювання у дитини? Які рекомендації можуть бути використані

5. У хворого на цукровий діабет зазначалося високий вміст сечовини в крові. Однак в період погіршення загального стану концентрація її в крові чомусь знизилася. Поясніть причини коливання рівня сечовини в крові.

7. У дитини 1,5 місяців спостерігається млявість, загальмованість. При обстеженні виявлено вміст фенілаланіну в крові 35 мг / дл (норма 1,4-1,9 мг / дл), зміст фенілпірувата в сечі 150 мг / добу (норма 5-8 мг / добу). Зробіть висновок про захворювання, його причини. Які дієтичні рекомендації обов'язкові в даному випадку?

8. Проведено успішне лікування хворого 22 років з аргінінсукцінатуріей призначенням кетоаналог амінокислот фенілаланіну, валіну, лейуіна на тлі малобелковой дієти. Концентрація аміаку в плазмі при цьому знизилася з 90 до 30 мкмоль / л, а виведення аргінінсукціната значно знизилося. Поясніть механізм лікувальної дії кетоаналог амінокислот.

9. При спадковому захворюванні сімейна гипераммониемия спостерігається стійке підвищення вміст аміаку в крові і повна відсутність цитруллина. Основні клінічні прояви пов'язані з ураженням ЦНС. Яка реакція блокована при даному захворюванні? Як зміниться добове виведення сечовини?

10. У сечі хворого виявлено значну кількість гомогентизиновой кислоти. Який спадковий ферментативний дефект можна припустити? Напишіть реакцію, заблоковану у даного пацієнта. Які дієтичні рекомендації для даного пацієнта?

Які порушення перетравлення білків в шлунково-кишковому тракті? Які додаткові аналізи необхідні?

11. Кількість білка в харчуванні дітей у віці 3-х і 13-ти років рекомендовано лікарем з розрахунку 2,3 г / кг маси тіла.

12. У дитячу клініку поступив дитина, якій необхідно провести аналіз шлункового соку. Введення ж зонда утруднено. Як провести дослідження секреторної функції шлунка?

23. Лікар-педіатр призначив дитині з захворюванням шлунка пепсин. Який препарат необхідний додатково? Чому?

13. З їжею в організм підлітка надходить 80 г білка в добу. Із сечею за цей час виділилося 16 г азоту. Який баланс азоту у дитини? Про що він свідчить?

14. Із сечею фізично міцного школяра-старшокласника виводиться

15 г азоту. Чи потрібно міняти вміст білка в його раціоні?

15. Дитина поступив в хірургічне відділення з болями в животі. При лабораторному обстеженні виявлено різке підвищення індікана в сечі. Яка можлива причина цього порушення?

16. Мати дитини, що страждає зниженою кислотністю шлункового соку, замість призначеної йому соляної кислоти стала використовувати розчин лимонної кислоти.

Чи можлива така заміна? Поясніть допустимість або неприпустимість даної заміни.

Питання для підсумкового заняття по темі «Обмін білків і амнокіслот»

1. Особливості обміну білків і амінокислот. Азотиста рівновага. Коефіцієнт зношування організму. Білковий мінімум. Критерії харчової цінності білків. Білкова дієта дітей раннього віку. Квашиоркор.

2. Перетравлення білків. Протеїнази шлунково-кишкового тракту і їх проферменти. Субстратна специфічність протеїназ. Ендо- та екзопептідази. Всмоктування амінокислот. Вікова характеристика процесів перевааріванія і всмоктування білків .

3. Гниття білків в товстому кишечнику. Продукти гниття і механізми їх знешкодження в печінці. Особливості протікання гнильних процесів в товстому кишечнику грудних дітей .

4. Динамічний стан білків в організмі. Катепсини. Аутоліз тканин і роль в цьому процесі пошкодження лізосом. Джерела і основні шляхи витрачання амінокислот. Окислювальне дезамінування амінокислот. Амінокіслотоксідази, глютаматдегідрогеназа. Інші види дезамінування амінокислот.

5. Трансамінування. Амінотрансферази і їх коферменти. Біологічне значення реакцій трансамінування. Особлива роль в цьому процесі a -кетоглютарата. Непряме дезамінування амінокислот. Клінічне значення визначення активності трансаміназ в сироватці крові.

6. Декарбоксилирование амінокислот і їх похідних. Найважливіші біогенні аміни і їх біологічна роль. Розпад біогенних амінів в тканинах.

7. Кінцеві продукти азотистого обміну: солі амонію і сечовина. Основні джерела аміаку в організмі. Знешкодження аміаку. Біосинтез сечовини (орнітіновий цикл). Зв'язок орнітінового циклу з циклом Кребса. Походження атомів азоту сечовини. Добова екскреція сечовини. Порушення синтезу і виведення сечовини. Гіперамоніємія. Вікова характеристика виведення азоту кінцевих продуктів з організму дитини у віці до 1 року.

8. Знешкодження аміаку в тканинах: відновне амінування a -кетокислот, амідування білків, синтез глютаміну. Особлива роль глютамина в організмі. Глютаміназа нирок. Адаптивне зміна активності глютамінази нирок при ацидозі.

9. Особливості обміну фенілаланіну і тирозину. Використання тирозину для синтезу катехоламінів, тироксину і меланінів. Розпад тирозину до фумарової і ацетоуксусной кислот. Спадкові порушення обміну фенілаланіну і тирозину: фенілкетонурія, алкаптонурія, альбінізм.

10. Особливості обміну серина, гліцину, цистеїну, метіоніну. Значення тетрагидрофолиевой кислоти і вітаміну В 12 в метаболізмі одноуглеродних радикалів. Недостатність фолієвої кислоти і вітаміну В12. Механізм бактеріостатичної дії сульфаніламідних препаратів.

11. Взаємозв'язок обміну амінокислот з обміном вуглеводів і жирів. Гликогенние і кетогенні амінокислоти. Замінні і незамінні амінокислоти. Біосинтез амінокислот з вуглеводів.

СТРУКТУРА ТА ОБМІН НУКЛЕЇНОВИХ КИСЛОТ

1. До складу РНК входять азотисті основи:

Аденін. Гуанін. урацил . Тимін. Цитозин.

2. Окремі нуклеотиди в полінуклеотидних ланцюга з'єднані зв'язками:

Пептидними. Фосфодіефірнимі. Дисульфідними. Водневими.

3. У перетравленні нуклеїнових кислот - складових частин нуклеопротеїдів їжі беруть участь ферменти:

Пепсин. Рибонуклеаза. Трипсин. Фосфоліпази. Дезоксирибонуклеаза. Амілаза. Нуклеотидази. Фосфатази.

4. Найменшою молекулярної масою володіють нуклеїнові кислоти:

ДНК. рРНК. тРНК. іРНК.

5. Кінцевим продуктом розпаду пуринових азотистих основ в організмі людини є:

6. Величина добової екскреції з сечею сечової кислоти у дорослої здорової людини становить:

0,01-0,05 м 0,06-0,15 м 0,35-1,5 м 2,5-5,0 м

7. Кінцевим продуктом розпаду в організмі людини піримідинових азотистих основ є:

Сечовина. Сечова кислота. Амонійні солі. Креатинін.

8. При порушенні обміну пуринових азотистих основ? Можуть виникати патологічні стани:

Подагра. Базедова хвороба. Мочекам'яна хвороба. Хвороба Леш-Нихана. Гіперамоніємія.

9. Будівельним матеріалом при матричному синтезі нуклеїнових кислот є речовини:

Нуклеозідмонофосфати. Нуклеозіддіфосфати. Нуклеозидтрифосфат. Циклічні нуклеотиди.

1. Процес біосинтезу РНК називається:

11. Біосинтез білка, який наразі триває за участю полісом і тРНК, називається:

Транскрипція. Трансляція. Реплікація. Репарація. Рекомбінація.

12. Основний шлях відтворення генетичної інформації називається:

Транскрипція. Трансляція. Реплікація. Репарація. Рекомбінація.

13 Перетворення про-РНК в "зрілі" форми називається:

Рекомбінація. Процесинг. Реплікація. Трансляція. Терминация.

14. Процесинг і РНК, тобто її дозрівання зводиться:

Видалення інтронів. Видалення екзонів. Специфічною модифікації (метилированию, дезамінуванню і ін.).

15 "Нонсенс - кодони" (безглузді кодони) в структурі і-РНК є сигналом:

Сигнал до запуску синтезу білка. Мутантних змінений кодон. Сигнал до термінації синтезу білка. Сигнал для приєднання до синтезованого білка простетических груп.

16. Під терміном "вирожденність" генетичного коду розуміють:

Здатність амінокислоти кодуватися більш ніж одним кодоном. Здатність кодону кодувати кілька амінокислот. Зміст в кодоні чотирьох нуклеотидів. Зміст в кодоні двох нуклеотидів.

17. До правил Чаргаффа, що характеризує особливості біспіральні структури ДНК, відносяться:

А \u003d Т. Г \u003d Ц. А \u003d Ц. Г \u003d Т. А + Г \u003d Ц + Т. А + Т \u003d Г + Ц.

17. Для синтезу піримідинові підстави de novo використовуються речовини:

Вуглекислий газ. Глютамат. Глютамин. Аспартат. Аланин.

19. Для формування пуринового циклу в ході синтезу пуринових нуклеотидів використовуються речовини:

Вуглекислий газ. Аспартат. Аланин. Глікокол. Глютамин. Похідні тетрагідрофолату.

20. Специфічність взаємодії амінокислот з т-РНК обумовлена:

Складом антикодону. Особливістю структурної організації тРНК. Специфікою аміноацил-тРНК-синтетаз. Будовою амінокислоти.

21. Для синтезу піримідинових нуклеотидів використовуються:

СО 2. Г лютамін. Аспартат. аланин

22.Предшественніком синтезу пуринових нуклеотидів є:

Інозинова кислота. Оротовая кислота. Сечова кислота

23 Оротатацідурія розвивається при «блоці» ферменту:

Карбамоіласпартаттрансфераза. Оротатфосфорібозілтрансфераза

Ксантиноксидаза.

24. Першим етапом синтезу пиримидинового кільця є:

Карбамоілфосфат. Рибоза-5-фосфат. Оротовая кислота. аспартат

25. нуклеотидів - попередником в синтезі піримідинових нуклеотидів є:

Інозінмонофосфат. Оротатмонофосфат. Ксантіловая кислота. Оротовая кислота

26. Ключовими ферментами в синтезі піримідинових нуклеотидів є:

27. Ключовими ферментами в синтезі в синтезі пуринових нуклеотидів є:

Карбамоілфосфасінтетаза. Карбамоіласпартаттрансфераза. Фосфорібозіламідотрансфераза

28. При імунодефіцитах знижена активність ферментів:

Аденозіндезамінази. Ксантиноксидаза. Пуріннуклеозідфосфорілаза

29. При синдромі Леш-Нихана знижена активність ферменту:

Ксантиноксидаза. Аденінфосфорібозілтрансфераза. Гіпоксантин-гуанінфосфорібозілтрансфераза

30. При оротатацідуріі знижена активність ферменту:

Оротатфосфорібозілтрансфераза. Дигідрооротатдегідрогенази. Карбамоіласпартаттрансфераза

31.Процесс перетворення про-РНК в зрілі форми називається:

Рекомбінація. Процесинг. Трансляція. Терминация. реплікація

32 .При сплайсинге відбувається:

Вирізання копій интронов. Вирізання копій екзонів. З'єднання інформативних ділянок РНК

33. Для транскрипції необхідні:

ДНК. Праймер. РНК-полімераза. Білкові фактори. Нуклеозидтрифосфатів. Топоізомераза

34. У синтезі РНК беруть участь ферменти:

РНК-полімерази. ДНК-полімерази. Топоізомерази. ПРАЙМАЗИ

35. «екзонних» про-РНК називаються:

Некодуючі ділянки. Допоміжні білки. Термінальний сайт. Кодують ділянки. стартовий сайт

36. У репарації ДНК беруть участь ферменти:

ДНК-лігази. ДНК -полімерази.) ДНК-рестріктази. ПРАЙМАЗИ

37. Для реплікації необхідні:

ДНК. Праймер. І-РНК. Білкові фактори. Нуклеозидтрифосфатів.

Т опоізомераза

38. У синтезі ДНК беруть участь ферменти:

РНК-полімерази. ДНК-полімерази. Пептіділтрансферази. тТопоізомерази. ПРАЙМАЗИ

39. У регуляції синтезу білків беруть участь:

Ген-регулятор. Екзон. Ген-оператор. Репрессор. Інтрон. структурний ген

40. При посттрансляційної модифікації білків можливі:

Частковий протеоліз. Глікозилювання. Модифікація амінокислот. Приєднання простетичної групи

41. Процес переміщення іРНК по рибосоми називається:

Транслокация. Трансляція. Терминация

42. У утворенні пептидного зв'язку при біосинтезі білків бере участь фермент:

Пептіділтрансфераза. Топоізомераза. ХЕЛІКАЗИ

43.Сігналом початку і кінця синтезу поліпептидного ланцюга служить:

Певні кодони мРНК. Певні ферменти. певні амінокислоти

44. Добова екскреція сечовини у дорослої людини становить:

1,0-2,0 м 20, -30,0 м 2,0-8,0 м 35,0-50,0 м 8,0-20,0 г

0.1-0.3 мМ / л. 0,17-0,41 мМ / л. 0.05-0,1 мМ / л

46. \u200b\u200bЧастка азоту сечової кислоти в сечі у дітей становить:

1-3%. 3-8,5 %. 0,5-1,0 %.

47. Частка азоту сечовини в сечі у новонароджених дітей становить:

30% . 75% . 50%.

ситуаційні завдання

1.Хворий скаржиться на болі в суглобах. Вміст сечової кислоти в крові становить 0,26 ммоль / л. Кількість сіалових кислот - 4,5 ммоль / л

(Норма 2,0-2,6 ммоль / л). Яке захворювання можна виключити?

2. У дитини виявлено генетичний дефект ферменту гіпоксантин-гуанінфосфорібозіл трансферази. До яких наслідків це може призвести?

3.Больной скаржиться на болі в суглобах. Вміст сечової кислоти в крові становить 0,56 ммоль / л. Кількість сіалових кислот - 2,5 ммоль / л (норма 2,0-2,6 ммоль / л). Яке захворювання найбільш ймовірно? Яка дієта показана?

4. В результаті мутації гена змінений порядок чергування нуклеотидів в кодоні. До чого це може призвести?

5.У дитини, що страждає гіповітамінозом, знижений обмін нуклеїнових кислот. Поясніть причини порушень. Які вітаміни показані в першу чергу?

6. При цукровому діабеті істотно падає швидкість синтезу нуклеїнових кислот. Опишіть можливі причини цього порушення.

7. В результаті мутації гена змінений порядок чергування нуклеотидів в кодоні. До чого це може призвести?

8. Пухлинні клітини характеризуються прискореним клітинним поділом і зростанням. Як можна цього восприпятствовать, впливаючи на синтез азотистих основ?

Питання для підсумкового заняття по темі «Обмін нуклеопротеидов»

1. Нуклеїнові кислоти як полімерні сполуки. Склад і будова нуклеотидів, їх функції в організмі. Біологічне значення нуклеїнових кислот. Рівні структурної організації. Видова специфічність первинної структури.

2. Основні види нуклеїнових кислот в тканинах. Їх загальна характеристика. Особливості хімічного складу, структури і властивостей молекул ДНК. Комплементарність азотистих основ. Денатурація і ренатівація ДНК. Гібридизація ДНК «ДНК і ДНК« РНК.

3. Розпад в тканинах піримідинових та пуринових нуклеотидів. Кінцеві продукти розпаду. Особливості виведення сечової кислоти з організму. Гіперурикемія. Подагра.

4. Біосинтез піримідинових нуклеотидів. Аллостерічеськіє механізми регуляції.

5. Біосинтез пуринових нуклеотидів. Походження частин пуринового ядра. Початкові стадії біосинтезу. Інозинова кислота як попередник адениловой і гуанілова кислот. Аллостерічеськіє механізми регуляції біосинтезу.

6. Біосинтез ДНК. Реплікіція і репарація ушкоджень. Ферменти біосинтезу ДНК. Матриця. Відповідність первинної структури продукту реакції первинну структуру матриці. Запал (праймер). Матрична роль РНК. Ревертаза.

7. Біосинтез РНК. РНК-полімерази. Транскрипція як передача інформації від ДНК до РНК. Освіта первинного транскрипту, його дозрівання (процесинг).

8. Біосинтез білків. Матрична (інформаційна) РНК. Основний постулат молекулярної біології: ДНК®іРНК®белок. Відповідність нуклеотидноїпослідовності гена амінокислотноїпослідовності білка (коллинеарность). Проблема перекладу (трансляція) чотиризначного нуклеотидной запису інформації в двадцятизначні аминокислотную запис. Характеристика нуклеотидного коду.

9. Транспортні РНК (тРНК), особливості структури і функцій. Ізоакцепторние форми тРНК. Біосинтез аміноацил-тРНК. Значення високої субстратної специфічності аміноацил-тРНК-синтетаз.

10. Біологічні системи біосинтезу білків. Будова рибосом. Послідовність подій при біосинтезі поліпептидного ланцюга. Ініціація, елонгація, термінація. Регуляція біосинтезу білків. Інгібітори матричного біосинтезу: лікарські препарати, вірусні та бактеріальні токсини. Посттрансляційних зміна поліпептидного ланцюга.

питання повний

азотистий обмін

азотистий обмін- сукупність хімічних перетворень, реакцій синтезу і розпаду азотистих сполук в організмі; складова частина обміну речовин і енергії. Поняття «азотистий обмін» включає в себе білковий обмін (сукупність хімічних перетворень в організмі білків і продуктів їх метаболізму), а також обмін пептидів, амінокислот, нуклеїнових кислот, нуклеотидів, азотистих основ, аминосахаров (див. Вуглеводи), азотовмісних ліпідів, вітамінів, гормонів та інших сполук, що містять азот.

Організм тварин і людини засвоюваний азот отримує з їжею, в якій основним джерелом азотистих сполук є білки тваринного і рослинного походження. Головним фактором підтримки азотистого рівноваги - стану А. о., При якому кількість введеного й виведеного азоту однаково, - служить адекватне надходження білка з їжею. В СРСР добова норма білка в харчуванні дорослої людини прийнята рівною 100 г, Або 16 г азоту білка, при витраті енергії 2500 ккал. Азотистий баланс (різниця між кількістю азоту, який потрапляє в організм з їжею, і кількістю азоту, виведеного з організму з сечею, калом, потом) є показником інтенсивності А. о. в організмі. Голодування або недостатнє по азоту харчування призводять до негативного азотистого балансу, або азотистому дефіциту, при якому кількість азоту, виведеного з організму, перевищує кількість азоту, що надходить в організм з їжею. Позитивний баланс азоту, при якому вводиться з їжею кількість азоту перевищує кількість азоту, що виводиться з організму, спостерігається в період росту організму, при процесах регенерації тканин і т.д. Стан А. о. в значній мірі залежить від якості харчового білка, яке, в свою чергу, визначається його амінокислотним складом і перш за все наявністю незамінних амінокислот.

Прийнято вважати, що у людини і хребетних тварин А. о. починається з перетравлення азотистих з'єднань їжі в шлунково-кишковому тракті. У шлунку відбувається розщеплення білків за участю травних протеолітичних ферментів трипсину і гастріксіна (див. протеолиз ) З утворенням поліпептидів, олігопептидів і окремих амінокислот. З шлунку харчова маса надходить в дванадцятипалу кишку і нижележащие відділи тонкої кишки, де пептиди піддаються подальшому розщепленню, каталізують ферментами соку підшлункової залози трипсином, химотрипсином і карбоксипептидази і ферментами кишкового соку амінопептидази і дипептидаза (див. ферменти). Поряд з пептидами. в тонкій кишці розщеплюються складні білки (наприклад, нуклеопротеїнами) і нуклеїнові кислоти. Істотний внесок в розщеплення азотовмісних біополімерів вносить і мікрофлора кишечника. Олігопептиди, амінокислоти, нуклеотиди, нуклеозиди та ін. Всмоктуються в тонкій кишці, надходять в кров і з нею розносяться по всьому організму. Білки тканин організму в процесі постійного оновлення також піддаються протеолізу під дією тканинних протсаз (пептідаз і катепсинов), а продукти розпаду тканинних білків потрапляють в кров. Амінокислоти можуть бути використані для нового синтезу білків та інших сполук (пуринових і піримідинових основ, нуклеотидів, порфіринів і т.д.), для отримання енергії (наприклад, за допомогою включення в цикл трикарбонових кислот) або можуть бути піддані подальшій деградації з утворенням кінцевих продуктів А. о., які підлягають виведенню з організму.

Амінокислоти, що надходять в складі білків їжі, використовуються для синтезу білків органів і тканин організму. Вони беруть участь також в утворенні багатьох інших важливих біологічних сполук: пуринових нуклеотидів (глутамін, гліцин, аспарагінова кислота) і піримідинових нуклеотидів (глутамін, аспарагінова кислота), серотоніну (триптофан), меланіну (фенілалпнін, тирозин), гістаміну (гістидин), адреналіну, норадреналіну, тираміну (тирозин), поліамінів (аргінін, метіонін), холіну (метіонін), порфіринів (гліцин), креатину (гліцин, аргінін, метіонін), коферментів, цукрів і полісахаридів, ліпідів і т.д. Найважливішою для організму хімічною реакцією, в якій беруть участь практично всі амінокислоти, є трансамінування, що полягає в оборотному ферментативном перенесення a-аміногрупи амінокислот на a-вуглецевий атом кетокислот або альдегідів. Трансамінування є принциповою реакцією біосинтезу замінних амінокислот в організмі. Активність ферментів, які каталізують реакції трансамінування, - амінотрансфераз - має велике клініко-діагностичне значення.

Деградація амінокислот може протікати по декількох різних шляхах. Більшість амінокислот здатне піддаватися декарбоксилюванню за участю ферментів декарбоксилаз з утворенням первинних амінів, які потім можуть окислюватися в реакціях, що каталізуються моноаміноксидазою або діаміноксидазу. При окисленні біогенних амінів (гістаміну, серотоніну, тираміну, g-аміномасляної кислоти) оксидазами утворюються альдегіди, котрі піддаються подальшим перетворенням, і аміак, основним шляхом подальшого метаболізму якого є утворення сечовини.

Іншим принциповим шляхом деградації амінокислот є окислювальне дезамінування з утворенням аміаку і кетокислот. Пряме дезаминирование L-амінокислот в організмі тварин і людини протікає вкрай повільно, за винятком глутамінової кислоти, яка інтенсивно дезамінується за участю специфічного ферменту глутаматдегідрогенази. Попереднє трансамінування майже всіх a-амінокислот і подальше дезаминирование утворилася глутамінової кислоти на a-кетоглутаровую кислоту і аміак є основним механізмом дезаминирования природних амінокислот.

Продуктом різних шляхів деградації амінокислот є аміак, який може утворюватися і в результаті метаболізму інших азотовмісних сполук (наприклад, при дезаминировании аденіну, що входить до складу никотинамидадениндинуклеотида - НАД). Основним шляхом зв'язування і нейтралізації токсичного аміаку у уреотеліческіх тварин (тварини, у яких кінцевим продуктом А. о, є сечовина) служить так званий цикл сечовини (синонім: орнітіновий цикл, цикл Кребса - Гензелейта), що протікає в печінці. Він являє собою циклічну послідовність ферментативних реакцій, в результаті якої з молекули аміаку або амідного азоту глутаміну, аміногрупи аспарагановой кислоти і діоксиду вуглецю здійснюється синтез сечовини. При щоденному споживанні 100 г білка добове виведення сечовини з організму становить близько 30 г. У людини і вищих тварин існує ще один шлях нейтралізації аміаку - синтез амідів дикарбонових кислот аспарагана і глутаміну з відповідних амінокислот. У урікотеліческіх тварин (рептилії, птахи) кінцевим продуктом А. о. є сечова кислота.

В результаті розщеплення нуклеїнових кислот і нуклеопротеїнів в шлунково-кишковому тракті утворюються нуклеотиди і нуклеозиди. Олиго- і моно-нуклеотиди за участю різних ферментів (естераз, нуклеотидази, нуклеозідаз, фосфорілаз) перетворюються потім в вільні пуринові і піримідинові підстави.

Подальший шлях деградації пуринових підстав аденіну і гуаніну полягає в їх гидролитическом дезаминировании під впливом ферментів аденази і гуанази з утворенням відповідно гипоксантина (6-оксипуринов) і ксантину (2,6-диоксипурин), які потім перетворюються в сечову кислоту в реакціях, що каталізуються ксантиноксидазу. Сечова кислота - один з кінцевих продуктів А. о. і кінцевий продукт обміну пуринів у людини - виводиться з організму з сечею. У більшості ссавців є фермент уриказа, який каталізує перетворення сечової кислоти в екскретіруемие алантоїн.

Деградація піримідинових основ (урацилу, тиміну) складається в їх відновленні з утворенням дигідропохідних і подальшому гідролізі, в результаті якого з урацила утворюється b-уреідопропіоновая кислота, а з неї - аміак, діоксид вуглецю і b-аланін, а з тиміну - b-аміноізомасляная кислота, діоксид вуглецю і аміак. Діоксид вуглецю та аміак можуть далі включатися в сечовину через цикл сечовини, а b-аланін бере участь в синтезі найважливіших біологічно активних сполук - гістідінсодержащіх дипептидов карнозина (b-аланіл-L-гістидину) і анзерина (b-аланіл-N-метил-L- гистидина), які виявляються в складі екстрактивних речовин скелетних м'язів, а також в синтезі пантотенової кислоти і коферменту А.

Т.ч., різноманітні перетворення найважливіших азотистих сполук організму пов'язані між собою в єдиний обмін. Складний процес А. о. регулюється на молекулярному, клітинному і тканинному рівнях. Регуляція А. о. в цілому організмі спрямована на пристосування інтенсивності А. о. до мінливих умов навколишнього і внутрішнього середовища і здійснюється нервовою системою як безпосередньо, так і шляхом впливу на залози внутрішньої секреції.

У здорових дорослих людей зміст азотистих сполук в органах, тканинах, біологічних рідинах знаходиться на відносно сталому рівні. Надлишок азоту, що надійшов з їжею, виводиться з сечею і калом, а при нестачі азоту в їжі потреби організму в ньому можуть покриватися за рахунок використання азотистих сполук тканин тіла. При цьому склад сечі змінюється в залежності від особливостей А. о. і стану азотистого балансу. У нормі при незмінному режимі харчування і відносно стабільних умовах навколишнього середовища з організму виділяється постійна кількість кінцевих продуктів А. о., А розвиток патологічних станів призводить до його різкої зміни. Значні зміни екскреції азотистих сполук з сечею, в першу чергу екскреції сечовини, можуть спостерігатися і при відсутності патології в разі істотної зміни режиму харчування (наприклад, при зміні кількості споживаного білка), причому концентрація залишкового азоту (див. азот залишковий ) В крові змінюється незначно.

При дослідженні А. о. необхідно враховувати кількісний і якісний склад їжі, що приймається, кількісний і якісний склад азотистих сполук, що виділяються з сечею та калом і містяться в крові. Для дослідження А. о. застосовують азотисті речовини, мічені радіонуклідами азоту, фосфору, вуглецю, сірки, водню, кисню, і спостерігають за міграцією мітки і включенням її до складу кінцевих продуктів А. о. Широко використовують мічені амінокислоти, наприклад 15 N-гліцин, які вводять в організм з їжею або безпосередньо в кров. Значна частина міченого азоту гліцину їжі виводиться в складі сечовини з сечею, а інша частина мітки потрапляє в тканинні білки і виводиться з організму вкрай повільно. Проведення дослідження А. о. необхідно для діагностики багатьох патологічних станів і контролю за ефективністю лікування, а також при розробці раціональних схем живлення, в т.ч. лікувального (див. Харчі лікувальні ).

Патологію А. о. (Аж до дуже значної) викликає білкова недостатність. Її причиною може стати загальне недоїдання, тривалий дефіцит білка або незамінних амінокислот в раціоні, недолік вуглеводів і жирів, що забезпечують енергією процеси біосинтезу білка в організмі. Білкова недостатність може бути обумовлена \u200b\u200bпереважанням процесів розпаду білків над їх синтезом не тільки в результаті аліментарного дефіциту білка і інших найважливіших харчових речовин, але і при важкій м'язовій роботі, травмах, запальних і дистрофічних процесах, ішемії, інфекції, великих опіках, дефекті трофічної функції нервової системи, недостатності гормонів анаболічного дії (гормону росту, статевих гормонів, інсуліну), надмірному синтезі або надмірному надходженні ззовні стероїдних гормонів і т.п. Порушення засвоєння білка при патології шлунково-кишкового тракту (прискорена евакуація їжі зі шлунка, гіпо-і анацидні стану, закупорка вивідної протоки підшлункової залози, ослаблення секреторної функції і посилення моторики тонкої кишки при ентеритах і ентероколітах, порушення процесу всмоктування в тонкій кишці та ін. ) також може призводити до білкової недостатності. Білкова недостатність веде до дискоординації А. о. і характеризується різко вираженим негативний баланс азоту.

Відомі випадки порушення синтезу певних білків (див. Імунопатологія, ферментопатії), а також генетично зумовленого синтезу аномальних білків, наприклад при гемоглобинопатиях, мієломної хвороби (див. Парапротеінеміческіе гемобластози ) та ін.

Патологія А. о., Яка полягає в порушенні обміну амінокислот, часто пов'язана з аномаліями процесу трансамінування: зменшенням активності амінотрансфераз при гіпо- або авітамінозах В 6, порушенням синтезу цих ферментів, недоліком кетокислот для трансаминирования в зв'язку з пригніченням циклу трикарбонових кислот при гіпоксії і цукровому діабеті і т.д. Зниження інтенсивності трансаминирования призводить до пригнічення дезамінування глутамінової кислоти, а воно, у свою чергу, - до підвищення частки азоту амінокислот в складі залишкового азоту крові (гіпераміноацідемія), загальною гіперазотемію і аминоацидурии. Гіпераміноацідемія, аминоацидурия і загальна азотемия характерні для багатьох видів патології А. о. При великих ураженнях печінки і інших станах, пов'язаних з масивним розпадом білка в організмі, порушуються процеси дезамінування амінокислот і утворення сечовини таким чином, що зростають концентрація залишкового азоту і вміст у ньому азоту амінокислот на тлі зниження відносного вмісту в залишковому азоті азоту сечовини (так звана продукційна азотемія).

Продукционная азотемія, як правило, супроводжується виведенням надлишку амінокислот з сечею, оскільки навіть в разі нормального функціонування нирок фільтрація амінокислот в ниркових клубочках відбувається інтенсивніше, ніж їх реабсорбція в канальцях. Захворювання нирок, обтурація сечових шляхів, порушення ниркового кровообігу призводять до розвитку ретенционной азотемии, що супроводжується наростанням концентрації залишкового азоту в крові за рахунок підвищення вмісту в крові сечовини (див. Ниркова недостатність ). Великі рани, тяжкі опіки, інфекції, пошкодження трубчастих кісток, спинного і головного мозку, гіпотиреоз, хвороба Іценко - Кушинга та багато інших важкі захворювання супроводжуються аміноацидурією. Вона характерна і для патологічних станів, що протікають з порушенням процесів реабсорбції в ниркових канальцях: хвороби Вільсона - Коновалова (див. гепатоцеребральная дистрофія ), нефронофтіз Фанконі (див. рахітоподібних хвороби ) І ін. Ці хвороби відносяться до численних генетично зумовленим порушень А. о. Виборче порушення реабсорбції цистину і цистинурия на генералізований порушенням обміну цистину на тлі загальної аминоацидурии супроводжує так званий цистиноз. При цьому захворюванні кристали цистину відкладаються в клітинах ретикулоендотеліальної системи. спадкове захворювання фенілкетонурія характеризується порушенням перетворення фенілаланіну в тирозин в результаті генетично обумовленої недостатності ферменту фенілаланін - 4-гідроксилази, що викликає накопичення в крові і сечі непревращенного фенілаланіну і продуктів його обміну - фенилпировиноградной і фенилуксусной кислот. Порушення перетворень цих сполук характерно і для вірусного гепатиту.

Тирозинемія, тірозінурію і тирозиноз відзначають при лейкозі, дифузних захворюваннях сполучної тканини (коллагенозах) і інших патологічних станах. Вони розвиваються внаслідок порушення трансаминирования тирозину. Вроджена аномалія окислювальних перетворень тирозину лежить в основі алкаптонуріі, при якій в сечі накопичується непревращенний метаболіт цієї амінокислоти - гомогентізіновая кислота. Порушення пігментного обміну при Гіпокортицизм (див. наднирники ) Пов'язані з пригніченням перетворення тирозину в меланін внаслідок пригнічення ферменту тирозинази (повне випадання синтезу цього пігменту характерно для вродженої аномалії пігментації - альбинизма).

При хронічному гепатиті, цукровому діабеті, гострому лейкозі, хронічному миело- і лімфолейкозі, лімфогранулематозі, ревматизмі і склеродермії порушується обмін триптофану і його метаболіти 3-оксікінуренін, ксантуреновой і 3-оксіантраніловая кислоти, які мають токсичними властивостями, накопичуються в крові. До патології А. о. відносяться і стани, пов'язані з порушенням виділення нирками креатиніну і накопиченням його в крові. Посилення екскреції креатиніну супроводжує гіперфункцію щитовидної залози, а зниження екскреції креатиніну при підвищеному виведенні креатину - гіпотиреоз.

При масивному розпаді клітинних структур (голодування, важка м'язова робота, інфекції та ін.) Відзначають патологічне збільшення концентрації залишкового азоту за рахунок збільшення відносного вмісту в ній азоту сечової кислоти (в нормі концентрація сечової кислоти в крові не перевищує - 0,4 ммоль / л).

У літньому віці знижуються інтенсивність і обсяг синтезу білка за рахунок безпосереднього гноблення биосинтетической функції організму і ослаблення його здатності засвоювати амінокислоти їжі; розвивається негативний азотистий баланс. Порушення обміну пуринів у людей похилого віку призводять до накопичення і відкладення в м'язах, суглобах і хрящах солей сечової кислоти - уратів. Корекція порушень А. о. в літньому віці може бути здійснена за рахунок спеціальних дієт, що містять повноцінні тваринні білки, вітаміни і мікроелементи, з обмеженим вмістом пуринів.

Азотистий обмін у дітей відрізняється рядом особливостей, зокрема позитивним баланс азоту як необхідною умовою зростання. Інтенсивність процесів А. о. протягом росту дитини піддається змінам, особливо яскраво вираженим у новонароджених і дітей раннього віку. Протягом перших 3-х днів життя азотистий баланс негативний, що пояснюється недостатнім надходженням білка з їжею. У цей період виявляється транзиторне підвищення концентрації залишкового азоту в крові (так звана фізіологічна азотемія), іноді досягає 70 ммоль / л; до кінця 2-го тижня.

життя концентрація залишкового азоту знижується до рівня, що відзначається у дорослих. Кількість який виділяється нирками азоту наростає протягом перших 3-х днів життя, після чого знижується і знову починає збільшуватися з 2-го тижня. життя паралельно зростаючій кількості їжі.

Найбільш висока засвоюваність азоту в організмі дитини спостерігається у дітей перших місяців життя. Баланс азоту помітно наближається до рівноваги в перші 3-6 міс. життя, хоча і залишається позитивним. Інтенсивність білкового обміну у дітей є досить високою - у дітей 1-го року життя оновлюється близько 0,9 г білка на 1 кг маси тіла на добу, в 1-3 роки - 0,8 г / кг /сут., у дітей дошкільного та шкільного віку - 0,7 г / кг /сут.

Середні величини потреби в незамінних амінокислотах, за даними ФАО ВООЗ (1985), у дітей в 6 разів більше, ніж у дорослих (незамінною амінокислотою для дітей у віці до 3 міс. Є цистин, а до 5 років - і гістидин). Більш активно, ніж у дорослих, протікають у дітей процеси трансамінування амінокислот. Однак в перші дні життя у новонароджених через відносно низьку активність деяких ферментів відзначаються гіпераміноацідемія і фізіологічна аминоацидурия в результаті функціональної незрілості нирок. У недоношених, крім того, має місце аминоацидурия перевантажувального типу, тому що вміст вільних амінокислот в плазмі їх крові вище, ніж у доношених дітей. На першому тижні життя азот амінокислот становить 3-4% загального азоту сечі (за деякими даними, до 10%), і лише до кінця 1-го року життя його відносний вміст знижується до 1%. У дітей 1-го року життя виведення амінокислот в розрахунку на 1 кг маси тіла досягає величин виведення їх у дорослої людини, екскреція азоту амінокислот, що досягає у новонароджених 10 мг / кг маси тіла, на 2-му році життя рідко перевищує 2 мг / кг маси тіла. У сечі новонароджених підвищений (в порівнянні з сечею дорослої людини) зміст таурину, треоніну, серину, гліцину, аланіну, цистину, лейцину, тирозину, фенілаланіну і лізину. У перші місяці життя в сечі дитини виявляються також етаноламін і гомоцітруллін. У сечі дітей 1-го року життя переважають амінокислоти пролін і [гідр] оксипроліну.

Дослідження найважливіших азотистих компонентів сечі у дітей показали, що співвідношення сечової кислоти, сечовини та аміаку в процесі росту істотно змінюється. Так, перші 3 міс. життя характеризуються найменшим вмістом в сечі сечовини (в 2-3 рази менше, ніж у дорослих) і найбільшою екскрецією сечової кислоти. Діти в перші три місяці життя виділяють 28,3 мг / кг маси тіла сечової кислоти, а дорослі - 8,7 мг / кг. Відносно висока екскреція у дітей перших місяців життя сечової кислоти сприяє іноді розвитку сечокислого інфаркту нирок. Кількість сечовини в сечі наростає у дітей у віці від 3 до 6 місяців, а вміст сечової кислоти в цей час знижується. Вміст аміаку в сечі дітей в перші дні життя невелика, але потім різко зростає і тримається на високому рівні протягом усього 1-го року життя.

Характерною особливістю А. о. у дітей є фізіологічна креатинурія. Креатин виявляється ще в амніотичної рідини; в сечі він визначається в кількостях, що перевищують вміст креатину в сечі дорослих, починаючи з періоду новонародженості і до періоду статевого дозрівання. Добова екскреція креатиніну (дегідроксілірованного креатину) з віком збільшується, в той же час у міру наростання маси тіла дитини відносний вміст азоту креатиніну сечі знижується. Кількість креатиніну, виведеного з сечею за добу, у доношених новонароджених складає 10-13 мг / кг, У недоношених 3 мг / кг, У дорослих не перевищує 30 мг / кг.

При виявленні в родині вродженого порушення А. о. необхідне проведення

питання короткр

Виділення кінцевих продуктів азотистого обміну

Сечова кислота є одним з найбільш важливих кінцевих продуктів азотистого обміну у людини. У нормі її концентрація в сироватці крові у чоловіків складає 0,27- 0,48 ммоль-Л1, у жінок 0,18-0,38 ммоль-Л1; добова екскреція з сечею коливається від 2,3 до 4,5 ммоль (400-750 мг). У людини виводиться сечова кислота, у багатьох ссавців є фермент уриказа, яка окисляє сечову кислоту до алантоїн. У тілі здорової людини в добу освіту і виділення сечової кислоти становить від 500 до 700 мг. Велика частина сечової кислоти (до 80%) утворюється в результаті метаболізму ендогенних нуклеїнових кислот, лише близько 20% пов'язано з пуринами, які надходять з їжею. Нирки за добу екскретують близько 500 мг сечової кислоти, 200 мг видаляються через шлунково-кишковий тракт.

Функціональні протеїнурії. До функціональних протеїнурія, точні процеси виникнення яких не визначені, зараховуються відноситься до вертикального положення тіла, ідіопатична непостійне, виділення білка з сечею натуги, гарячкове поява білка в сечі, а також виділення білка з сечею пріожіреніі.

Для ортостатичної протеїнурії властиво поява поліпептиду в urina якщо бездіяльності або ходіння з швидким його зникненням при зміні пози тіла на перпендикулярний. Поява білка в сечі в більшості випадків не перевищує один г / добу, є клубочкової і невибіркову, процедура її появи невиразність. Найчастіше вона відзначається в юнацькому віці, у половини хворих виліковується через деякий час. Механізм формування, мабуть, об'єднаний з ненормально загостреним відповіддю ниркового кровообігу на зміну розміщення тулуба.

Визначення ортостатичної протеїнурії ставлять при комбінуванні ніженазванних умов:

Вік пацієнтів 13-двадцять років;

Закритий тип появи білка в сечі, відсутність інших ознак порушення нирок (перебудувань сечовий осаду, збільшення тиску, який кров, що знаходиться в артерії, надає на її стінку, видозмін судин внутрішньої поверхні очного яблука);

Всього лише ортостатический хід появи білка в сечі, коли в дослідженнях урини, заборонених після знаходження обстежуваного в положенні лежачи (в тому числі на ранок до вставання з ліжка), протеїн відсутня.

Для доказу цього діагнозу потрібно виконати відноситься до вертикального положення тулуба перевірку. Для цього урину збирають вранці перед вставанням з ліжка, потім після деякого перебування в перпендикулярному положенні (рух з палицею за спиною для розгортання хребетного стовпа). Діагностика передає ще точніші результати, коли ранкова (нічна) частка urina зливається (так як в vesica urinaria можлива залишкова сеча), а початкова порція підбирається після недовгого перебування пацієнта в лежачому положенні.

У молодому віці можлива в свою чергу первинне непостійне поява білка в сечі, що встановлюється у здорових індивідуумів при лікарському дослідженні і пропадає при наступних аналізах сечі.

Протеїнурія напруги виявляється у двадцяти відсотків осіб в здоровому стані (навіть спортсменів) після сильного фізичного навантаження. Білок виявляетсяв початковій підготовленої порції урини. виділення білка з сечею характером пов'язаних з патологією канальців. Передбачається, що алгоритм появи білка в сечі об'єднаний з рекомбінацією струму крові і відносної ішемією проксимальних ділянок нефрона.

Гарячковий поява білка в сечі зустрічається при сильних гарячих станах, зокрема у осіб дитячого віку і осіб старечого віку. Гарячковий виділення білка з сечею має переважно гломерулярний хід. Процеси цього виду протеїнурії мало вивчені, вивчається можлива важливість збільшення клубочкової фільтрації нарівні з недовговічним ураженням клубочкового фільтра захисними комплексами.

Виділення білка з сечею при патологічної надлишкової маси тіла. Виділення білка з сечею нерідко спостерігається при анормальних відкладення жиру в тілі. (Вага тіла більше 115 кілограмів). За даними J.P.Domfeld (1989), серед однієї тисячі пацієнтів з патологічним відкладенням жиру в тілі. у 420 діагностовано виділення білка з сечею без перероджень відстою урини; показані і прецеденти нефротичного синдрому. Передбачається, що в першопричину формування такої протеїнурії розташовуються спотворення кровообігу скупчення сильно фенестрірованного капілярів (підвищення тиску в групі капілярів ниркового тільця, підвищена швидкість фільтрації), пов'язані з підвищенням при патологічної надлишкової маси тіла. концентрації поліпептидного гормону, що виробляється ниркою внаслідок зниження кров'яного тиску і гипертензин, яка при голодуванні зменшується. При зниженні ваги, а також при лікуванні сповільнювачами АПФ виділення білка з сечею може зменшуватися, а також втрачатися.

До того ж, протеїнурія може мати внепочечное початок. При присутності лейкоцитів в аналізі сечі і особливо поява крові в сечі засвідчує реакція на поліпептид може бути підсумком розпаду формених елементів крові при тривалому стоянні урини, в даній обстановці ненормальним є поява білка в сечі перевищує, 0,3 грама / сут. Осадові поліпептидні перевірки здатні давати хибнопозитивні результати при присутності в urina йодовмісних контрастних матеріалів, чималого числа подібних препаратів Penicillinum а також лікарської речовини з групи полусінтепнческіх беталактамових антибіотиків, продуктів метаболізму сульфаніламідних препаратів.

Схожа інформація.

Прийнято вважати, що у людини і хребетних тварин А. о. починається з перетравлення азотистих з'єднань їжі в шлунково-кишковому тракті. У шлунку відбувається розщеплення білків за участю травних протеолітичних ферментів трипсину і гастріксіна (див. протеолиз ) З утворенням ептідов, олігопептидів і окремих амінокислот. З шлунку харчова маса надходить в дванадцятипалу кишку і нижележащие відділи тонкої кишки, де пептиди піддаються подальшому розщепленню, каталізують ферментами соку підшлункової залози трипсином, химотрипсином і карбоксипептидази і ферментами кишкового соку амінопептидази і дипептидаза (див. ферменти). Поряд з пептидами. в тонкій кишці розщеплюються складні білки (наприклад, нуклеопротеїнами) і нуклеїнові кислоти. Істотний внесок в розщеплення азотовмісних біополімерів вносить і мікрофлора кишечника. Олігопептиди, амінокислоти, нуклеотиди, нуклеозиди та ін. Всмоктуються в тонкій кишці, надходять в кров і з нею розносяться по всьому організму. Білки тканин організму в процесі постійного оновлення також піддаються протеолізу під дією тканинних протсаз (пептідаз і катепсинов), а продукти розпаду тканинних білків потрапляють в кров. Амінокислоти можуть бути використані для нового синтезу білків та інших сполук (пуринових і піримідинових основ, нуклеотидів, порфіринів і т.д.), для отримання енергії (наприклад, за допомогою включення в цикл трикарбонових кислот) або можуть бути піддані подальшій деградації з утворенням кінцевих продуктів А. о., які підлягають виведенню з організму.

Амінокислоти, що надходять в складі білків їжі, використовуються для синтезу білків органів і тканин організму. Вони беруть участь також в утворенні багатьох інших важливих біологічних сполук: пуринових нуклеотидів (глутамін, гліцин, аспарагінова кислота) і піримідинових нуклеотидів (глутамін, аспарагінова кислота), серотоніну (триптофан), меланіну (фенілалпнін, тирозин), гістаміну (гістидин), адреналіну, норадреналіну, тираміну (тирозин), поліамінів (аргінін, метіонін), холіну (метіонін), порфіринів (гліцин), креатину (гліцин, аргінін, метіонін), коферментів, цукрів і полісахаридів, ліпідів і т.д. Найважливішою для організму хімічною реакцією, в якій беруть участь практично всі амінокислоти, є трансамінування, що полягає в оборотному ферментативном перенесення a -аминогруппами амінокислот на a -вуглецевого атом кетокислот або альдегідів. Трансамінування є принциповою реакцією біосинтезу замінних амінокислот в організмі. Активність ферментів, які каталізують реакції трансамінування, - амінотрансфераз - має велике клініко-діагностичне значення.

Деградація амінокислот може протікати по декількох різних шляхах. Більшість амінокислот здатне піддаватися декарбоксилюванню за участю ферментів декарбоксилаз з утворенням первинних амінів, які потім можуть окислюватися в реакціях, що каталізуються моноаміноксидазою або діаміноксидазу. При окисленні біогенних амінів (гістаміну, серотоніну, тираміну, g -аміномасляной кислоти) оксидазами утворюються альдегіди, котрі піддаються подальшим перетворенням, і аміак, основним шляхом подальшого метаболізму якого є утворення сечовини.

Іншим принциповим шляхом деградації амінокислот є окислювальне дезамінування з утворенням аміаку і кетокислот. Пряме дезаминирование L-амінокислот в організмі тварин і людини протікає вкрай повільно, за винятком глутамінової кислоти, яка інтенсивно дезамінується за участю специфічного ферменту глутаматдегідрогенази. Попереднє трансамінування майже всіх a-амінокислот і подальше дезаминирование утворилася глутамінової кислоти на a -кетоглутаровую кислоту і аміак є основним механізмом дезаминирования природних амінокислот.

Деградація піримідинових основ (урацилу, тиміну) складається в їх відновленні з утворенням дигідропохідних і подальшому гідролізі, в результаті якого з урацила утворюється b -уреідопропіоновая кислота, а з неї - аміак, діоксид вуглецю і b -аланін, а з тиміну - b -аміноізомасляная кислота, діоксид вуглецю і аміак. Діоксид вуглецю та аміак можуть далі включатися в сечовину через цикл сечовини, а b -аланін бере участь в синтезі найважливіших біологічно активних сполук - гістідінсодержащіх дипептидов карнозина (b -аланіл-L-гістидину) і анзерина (b -аланіл-N-метил-L- гистидина), які виявляються в складі екстрактивних речовин скелетних м'язів, а також в синтезі пантотенової кислоти і коферменту А.

Патологію А. о. (Аж до дуже значної) викликає білкова. Її причиною може стати загальне недоїдання, тривалий дефіцит білка або незамінних амінокислот в раціоні, недолік вуглеводів і жирів, що забезпечують енергією процеси біосинтезу білка в організмі. Білкова може бути обумовлена \u200b\u200bпереважанням процесів розпаду білків над їх синтезом не тільки в результаті аліментарного дефіциту білка і інших найважливіших харчових речовин, але і при важкій м'язовій роботі, травмах, запальних і дистрофічних процесах, ішемії, інфекції, великих ах, дефекті трофічної функції нервової системи , недостатності гормонів анаболічного дії (гормону росту, статевих гормонів, інсуліну), надмірному синтезі або надмірному надходженні ззовні стероїдних гормонів і т.п. Порушення засвоєння білка при патології шлунково-кишкового тракту (прискорена евакуація їжі зі шлунка, гіпо-і анацидні стану, закупорка вивідної протоки підшлункової залози, ослаблення секреторної функції і посилення моторики тонкої кишки при ентеритах і ентероколітах, порушення процесу всмоктування в тонкій кишці та ін. ) також може призводити до білкової недостатності. Білкова веде до дискоординації А. о. і характеризується різко вираженим негативний баланс азоту.

Патологія А. о., Яка полягає в порушенні обміну амінокислот, часто пов'язана з аномаліями процесу трансамінування: зменшенням активності амінотрансфераз при гіпо- або авітамінозах В 6, порушенням синтезу цих ферментів, недоліком кетокислот для трансаминирования в зв'язку з пригніченням циклу трикарбонових кислот при гіпоксії і цукровому е і т.д. Зниження інтенсивності трансаминирования призводить до пригнічення дезамінування глутамінової кислоти, а воно, у свою чергу, - до підвищення частки азоту амінокислот в складі залишкового азоту крові (гіпераміноацідемія), загальною гіперазотемію і аминоацидурии. Гіпераміноацідемія, аминоацидурия і загальна азотемия характерні для багатьох видів патології А. о. При великих ураженнях печінки і інших станах, пов'язаних з масивним розпадом білка в організмі, порушуються процеси дезамінування амінокислот і утворення сечовини таким чином, що зростають концентрація залишкового азоту і вміст у ньому азоту амінокислот на тлі зниження відносного вмісту в залишковому азоті азоту сечовини (так звана продукційна азотемія).

Продукционная азотемія, як правило, супроводжується виведенням надлишку амінокислот з сечею, оскільки навіть в разі нормального функціонування нирок фільтрація амінокислот в ниркових клубочках відбувається інтенсивніше, ніж їх реабсорбція в канальцях. Захворювання нирок, обтурація сечових шляхів, порушення ниркового кровообігу призводять до розвитку ретенционной азотемии, що супроводжується наростанням концентрації залишкового азоту в крові за рахунок підвищення вмісту в крові сечовини (див. Ниркова недостатність ). Великі рани, важкі і, інфекції, пошкодження трубчастих кісток, спинного і головного мозку, хвороба Іценко - Кушинга та багато інших важкі захворювання супроводжуються аміноацидурією. Вона характерна і для патологічних станів, що протікають з порушенням процесів реабсорбції в ниркових канальцях: хвороби Вільсона - Коновалова (див. гепатоцеребральная дистрофія ), нефронофтіз Фанконі (див. рахітоподібних хвороби ) І ін. Ці хвороби відносяться до численних генетично зумовленим порушень А. о. Виборче порушення реабсорбції цистину і цистинурия на генералізований порушенням обміну цистину на тлі загальної аминоацидурии супроводжує так званий цистиноз. При цьому захворюванні кристали цистину відкладаються в клітинах ретикулоендотеліальної системи. спадкове захворювання фенілкетонурія характеризується порушенням перетворення фенілаланіну в тирозин в результаті генетично обумовленої недостатності ферменту фенілаланін - 4-гідроксилази, що викликає накопичення в крові і сечі непревращенного фенілаланіну і продуктів його обміну - фенилпировиноградной і фенилуксусной кислот. Порушення перетворень цих сполук характерно і для вірусного гепатиту.

Тирозинемія, тірозінурію і тирозиноз відзначають при ах, дифузних захворюваннях сполучної тканини (коллагенозах) і інших патологічних станах. Вони розвиваються внаслідок порушення трансаминирования тирозину. Вроджена аномалія окислювальних перетворень тирозину лежить в основі алкаптонуріі, при якій в сечі накопичується непревращенний метаболіт цієї амінокислоти - гомогентізіновая кислота. Порушення пігментного обміну при Гіпокортицизм (див. наднирники ) Пов'язані з пригніченням перетворення тирозину в меланін внаслідок пригнічення ферменту тирозинази (повне випадання синтезу цього пігменту характерно для вродженої аномалії пігментації - а).

При виявленні в родині вродженого порушення А. о. необхідне проведення медико-генетичного консультування.

Бібліогр .: Березів Т.Т. і Коровкін Б.Ф. Біологічна хімія, с. 431, М., 1982; Вельтищев Ю.Є. та ін. Обмін речовин у дітей, с. 53, М., 1983; Дудів Дж. Та ін. Фізіологія людини, пров. з англ., т. 1-4, М., 1985; Зілва Дж.Ф. і Пеннелл П.Р. Клінічна хімія в діагностиці та лікуванні, пров. з англ., с. 298, 398, М., 1988; Кон Р.М. і Рой К.С. Рання діагностика хвороб обміну речовин, пров. з англ., с. 211, М., 1986; Лабораторні методи дослідження в клініці, під ред. В.В. Меньшикова, с. 222, М., 1987; Ленинджер А. Основи біохімії, пров. з англ., т. 2, М., 1985; Мазурін А.В. і Воронцов І.М. Пропедевтика дитячих хвороб, с. 322, М., 1985; Керівництво по педіатрії, під. ред. У.О. Бермана і В.К. Вогана, пров. з англ., кн. 2, с. 337, VI., 1987; Страйер Л. Біохімія, пер. з англ., т. 2, с. 233, М., 1985.

допущено
Всеросійським навчально - методичним центром
по безперервному медичної та фармацевтичної освіти
Міністерства охорони здоров'я Російської Федерації
як підручник для студентів медичних інститутів

До визначення Ф. Енгельса: "Життя є спосіб існування білкових тіл", тепер ми додаємо "і нуклеїнових кислот". В організмі зустрічаються численні азотовмісні сполуки. Ми зупинимося на розборі патології, пов'язаної з обміном біополімерів, що визначають основні властивості живих систем: білків іполінуклеотідов.

Білки - являють собою високомолекулярні сполуки, що складаються з 20 замінних і незамінних амінокислот (АК), що включають дві функціональні групи NH 2 і СООН. Полінуклеотиди - це нуклеїнові кислоти і макроергів. Азотовмісним цеглинкою полинуклеотидов є азотисті основи: пуринові (аденін, гуанін) і піримідинові (урацил, цитозин, тимін).

11.1. Типові зміни вмісту білків

Гипопротеинемия - в основному за рахунок зниження альбумінів, синтезованих печінкою.
Гіперпротеїнемія - в основному зміна змісту глобулінів за рахунок підвищення гамма-глобулінів, синтезованих плазматичними клітинами імунної системи, а також альфа- і бета-глобулінів, синтезованих печінкою.
Парапротеінемія - поява змінених глобулінів. Наприклад, при мієломної хвороби вони переходять нирковий бар'єр і в сечі визначаються як білки Бенс-Джонсона.
Результатом (1) і (2) є диспротеїнемія - порушення співвідношень альбумінів і глобулінів в крові (А / Г коефіцієнт).

11.2. Патологія, пов'язана з надходженням азоту з їжею і патофізіологічні основи лікувального харчування

Основну масу азоту їжі складають білки. Важливе значення для нормального балансу, а, отже, і для патології, мають 4 положення:

Загальна кількість що надходить в організм білка.
Перетравлюваність цих білків.
Амінокислотний склад білків.
Загальна калорійність надходить в організм їжі.

11.2.1. По 1-му положенню можна сказати, що в період одужання після хвороби потреба в білках істотно перевищує норму, яка дорівнює 0,7 г білка / кг маси тіла в день. До 5 років ця норма перевищує 2,0 г / кг в день. Слід зазначити, що організм не потребує надходження з їжею нуклеїнових кислот. Пуринові і піримідинові підстави утворюються в організмі з АК. Азотисті основи, що надходять з їжею, піддаються гідролізу і виводяться.

11.2.2. За другим становищу можна сказати, що так як в природних харчових продуктах кількість вільних амінокислот незначно, цінність білків для організму визначається його перевариваемостью, тобто можливістю розщеплення його до АК. Наприклад, білки шкіри не використовуються в організмі людини.

11.2.2.1. голодування

У сучасному світі важливою проблемою харчування є білкова недостатність. Сім'ї, що живуть на межі бідності, нерідко отримують з їжею мало білків навіть при достатній кількості калорій. Як правило, багата на білки їжа дорого коштує, в зв'язку з цим проблема білкової недостатності набуває соціальний характер.

Голод і дитинство

Накопичується все більше даних, що свідчать про те, що серйозна ступінь недоїдання в ранньому дитинстві призводить до затримки фізичного розвитку і довічної інтелектуальної неповноцінності. Комітет Академії наук США на підставі вичерпних наукових даних прийшов до висновку, що "різка ступінь недоїдання в дитинстві, мабуть, є більш важливим фактором для подальшого інтелектуального розвитку, ніж вплив сім'ї і суспільства".

Як і весь інший організм, мозок людини розвивається не поступово протягом усього життя, а, головним чином, в період "стрибків зростання". Для головного мозку це період від 1 року (маса головного мозку становить 25% від ваги дорослого головного мозку) до 2-х років (70%). Якщо в цей період розвиток елементів зростання загальмовано, то можливість подальшого розвитку може бути назавжди втрачена. Ось чому недоїдання під час вагітності або в ранньому дитинстві загрожує найсерйознішими наслідками.

В результаті споживання бідної білками і недостатньо калорійної їжі виникає синдром, який носить назву Квашиоркор. Він вражає, насамперед, немовлят в період відібрання від грудей і отримання недостатньої кількості білків, необхідних для їх нормального розвитку. Це можливо не тільки в Латинській Америці та Африці, просто там вперше описаний цей синдром. В принципі, на прикладі Квашиоркор ми можемо розглянути патогенез білкового голодування (Рис. 23).

Порушення біосинтезу білків в печінці викликає зниження вмісту сироваткового альбуміну, що призводить до набряку, а зниження вмісту ліпопротеїдів дуже низької щільності (ЛОНП) - до розвитку жирового переродження печінки. Зниження біосинтезу Нb призводить до розвитку анемії. Різко порушується функція кишечника, так як через нестачу АК-попередників страждає синтез ферментів підшлункової залози і оновлення клітин слизової кишечника.

Смертність таких дітей дуже велика. Вони гинуть від гострих інфекцій і хронічних захворювань печінки. Безсумнівно, суспільство повинно надати достатню матеріальну допомогу нужденним, а введення безкоштовного забезпечення ясел, дитячих садків, шкіл молоком може вирішити багато проблем охорони здоров'я.

11.2.3. До ілюстрації ролі в патології 3-го положення - важливості амінокислотного складу білків - можна сказати наступне. Рослинні білки (наприклад, хліба) за своїм амінокислотним складом менш цінні, ніж тварини. Причиною є відносно низький вміст в них деяких незамінних АК. Кукурудза бідна триптофан і лізоцимом, бобові - метіоніном.

Оскільки потреба в АК у людини зазвичай покривається білками їжі, розвиток явища, пов'язаного з дефіцитом якої-небудь однієї АК, малоймовірно. При патологічному ж стані це стає можливим. Наприклад, у здорових людей для освіти серотоніну використовується до 1% триптофану.

Тепер два приклади з патології:

У хворих злоякісним карциноз кишечника кількість триптофану, що використовується на синтез цього аміну, досягає 60%, що призводить до відносної недостатності триптофану і розвитку катаракти, атрофії сім'яників, гіперплазії слизової шлунка;
з іншого боку, введення в організм серусодержащих АК (цистеїну, метіоніну) прискорює загоєння ран.

Питання про біологічну роль окремих амінокислот в харчуванні хворої людини ще не знайшов повного розвитку. Розширене клінічне використання АК для парентерального харчування робить необхідним вивчення цього питання.

Оптимальність харчування залежить і від 2-й, поки невирішеною, проблеми збалансованості амінокислот, необхідних для підтримки азотистого балансу у дорослої людини.

11.3. баланс азоту

Позитивний баланс азоту, тобто накопичення азоту в організмі виникає при фізіологічному і патологічному станах, що супроводжуються підвищенням біосинтезу білків і нуклеотидів. Наприклад, в період одужання після хвороби.

Негативний азотистий баланс - зниження кількості азоту в організмі, відзначається при голодуванні повному або неповному, виснажливих захворюваннях, лихоманці. Білки тканин посилено розпадаються до окремих АК, які використовуються для забезпечення енергетичної потреби організму шляхом глюконеогенезу. При цьому азоту виводиться більше, ніж надходить.

Азотиста рівновага - кількість споживаного азоту точно відповідає кількості, що виводиться з організму азоту. Азот використовується на синтези. Час напіввиведення білків всього організму в цілому становить 3 тижні, тобто кожні 3 тижні ми обновляємося наполовину. Швидкість біосинтезу білків при цьому становить до 500 г / день, тобто майже в 5 разів перевищує кількість білків, споживаних з їжею. Звідки ж береться азот? Для цього використовуються продукти розпаду білкових тканин.

11.4. Роль печінки в азотистом обміні

Як і у випадку багатьох інших процесів обміну речовин, печінка відіграє ключову роль і в перетвореннях АК. Це обумовлено тим, що гепатоцити володіють повним набором ферментів амінокислотного обміну (Рис. 24).

11.4.1. Посилений розпад білків

Це типова форма порушення білкового обміну. В даний час обмін білків розглядається як динамічний процес, в ході якого білки організму постійно оновлюються, тобто безперервно синтезуються і піддаються деградації.

Час напіввиведення сироваткових білків, що експортуються печінкою, становить близько 3-х тижнів. Фактор, який регулює розпад внутрішньоклітинних білків - це протеолиз лізосомних ферментів. Про ці ферментах ми детально говорили в главі по запаленню. Повернувшись до глави, ви відновите в пам'яті, що при патологічному стані порушується проникність мембран лізосом і лізосомні ферменти виходять всередину клітини, викликаючи розпад її білкових структур. Нагадаю, що в нормі лізосоми здійснюють руйнування білків усередині себе, захоплюючи денатуровані білки шляхом піноцитозу.

Думаю, що для вас уже очевидно, що пошкодження лізосом мембран виникає не тільки в печінці, але і в будь-яких інших органах і не тільки при запаленні, але і в результаті дії інших факторів: ультразвуку, випромінювань, гіпоксії, голодування в післяопераційному періоді і т . Д. Таким чином, посилений розпад білків як типова форма порушення білкового обміну завжди пов'язаний з протеазами лізосом.

11.4.2. синтез білків

Кожен тип клітин із загального фонду амінокислот утворює свої індивідуальні білки. М'язові клітини - актин і міозин; остеобласти і клітини сполучної тканини - колаген; гепатоцпти - власні білки і більшість білків плазми.

Порушення синтезу білків з одного боку, пов'язано з спадковим порушенням активності ферментів амінокислотного обміну, таким чином з точковим мутаціями ДНК. Ці розділи патології білкового обміну ви знайдете в розділі "Патологія спадковості" і, крім цього, вони досить докладно викладені в підручнику під редакцією А. Д. Адо і В.В.Новіцкого в розділі "Порушення амінокислотного обміну".

З іншого боку, патологія біосинтезу білків виникає при пошкодженні мембран ЕПР, де на рибосомах відбувається синтез білкових молекул. Найхарактернішим і частим паренхіматозних захворюванням печінки є гепатит, основу патогенезу якого становить пошкодження субклітинних структур гепатоцитів.

Клінічним проявом гепатиту є зниження рівня багатьох білків плазми крові. Відомо, що переважна кількість цих білків синтезується печінкою. До них відносяться: альбуміни, фібриноген, протромбін. Найбільш чутливим показником є \u200b\u200bнизький вміст у крові ферментів, наприклад, що синтезується печінкою БУТИРИЛХОЛІНЕСТЕРАЗИ.

Ряд причин зміни кількості білків крові не пов'язаний з біосинтезу білків печінкою. Наприклад, гіпоальбумінемія при підвищенні проникності мембран клітин кровоносних судин.

11.4.2.1. Парентеральне харчування і білки плазми крові

При необхідності поповнення резервів крові вдаються до введення в кров'яне русло хворого плазми кровн, що містить різні білки. Але тепер ви розумієте, що, так як для використання організмом цих білків вони ще все одно повинні будуть руйнуватися до АК, то найбільш цінним є використання готових сумішей останніх. Парентеральним введенням АК можна підтримати азотисте рівновагу у хворих з безбілкових харчуванням і вдається досягти навіть позитивного балансу азоту (харчування ракових хворих, хворих в післяопераційному періоді).

11.4.2.2. Патологія, пов'язана з регуляцією біосинтезу білків

Якщо процеси розпаду білків пов'язані з нерегульованою активністю лізосомних ферментів, то біосинтез білків контролюється ендокринною системою і, перш за все, СТГ (соматотропний гормон). Введення СТГ підвищує біосинтез білків за рахунок підвищення синтезу мРНК, підвищення проникності клітинних мембран для амінокислот. Тому гіперфункція СТГ веде до підвищення росту нових клітин і гігантизму, а недолік - до нанізм (гипофизарная карликовість).

Надмірне утворення АКТГ підвищує синтез стероїдних гормонів, які ведуть до придушення біосинтезу білків і переключенню АК на глюконеогенез. Це зрозуміло, тому що стероїдні гормони - гормони стресових ситуацій і коли потрібна енергія для боротьби за виживання, з біосинтезу доводиться почекати. Саме тому при тривалих стрес-впливах, пухлинах коркового шару надниркових залоз відзначається негативний баланс азоту.

Підсилює біосинтез білків і інсулін. Тому, при цукровому діабеті, яке характеризується відносним або абсолютним недоліком інсуліну, знижується біосинтез білків. Часто зустрічаються гнійничкові захворювання при цукровому діабеті, очевидно, пов'язані з придушенням утворення білків-антитіл, інших білкових факторів неспецифічної і специфічної протиінфекційного захисту.

11.4.3. Патологія взаємоперетворення амінокислот

Мета взаємоперетворення АК - підтримання гомеостазу азоту, збереження його для синтезу замінних амінокислот. Основну роль в цих процесах відіграють реакції переамінування, каталізують амінотрансфераз (АТ). Механізм їх дії - перенесення аміногрупи. Посередником є \u200b\u200bвітамін В6.

Реакція протікає в будь-якому напрямку і залежить від співвідношення концентрації реагуючих компонентів. Таким чином, якщо концентрація АК-2 низька, тоді як АК-1 і кетокислот-2 надходять в достатку з їжею або з тканин, то перенесення аміногрупи буде йти зліва направо і навпаки. У кожному разі учасником цих реакцій є альфа-КГ, який приймає аміногрупу від АК, що знаходяться в достатку, і віддає її для освіти тих АК, недостатність яких загрожує організму.

11.4.3.1. У чому полягає сутність перемикання білкового обміну па глюконеогенез під впливом ГКС?

Воно протікає в два етапи:

ГКС за рахунок індукції (біосинтез de novo) значно підвищують активність амінотрансфераз (АТ), при цьому в ході переамініроваіія відбувається підвищення освіти пірувату (див. Вище).
ГКС підвищують цим же шляхом і активність ферментів глюконеогенезу, які каталізують утворення глюкози з пірувату.

11.4.3.2. Значення амінотрансфераз для діагностики

Пошкодження зовнішніх мембран клітин різних тканин супроводжується виходом АТ з цитоплазми клітин в кров. Так, при гострому гепатиті активність АТ підвищується до 100 раз проти норми. Але так як АТ є в клітинах будь-якої тканини, то підвищення АТ в крові відзначається при ураженні міокарда, нирок і т.д.

11.4.4. обмін аміаку

Обмін аміаку виключно важливий, так як вільний неорганічний аміак вкрай токсичний (зв'язується з альфа-КГ, утворюючи глутамат, відволікаючи тим самим субстрат з ЦТК, що проявляється в падінні освіти АТФ). Як будь-яка константа гомеостазу, вміст аміаку є рівноважною константою, тобто залежить від швидкості його утворення та утилізації.

Джерело аміаку в тканинах - амінокислоти, азотисті основи. Основним джерелом є окислення амінокислоти глутамату за допомогою глутаматдегідрогенази. Цей фермент каталізує звільнення АК від аміногрупи у вигляді аміаку шляхом реакції окисного дезамінування. Другим продуктом реакції є субстрат ЦТК - альфа-КГ.

11.4.4.1. Утилізація аміаку і тканинах

У ній розрізняють три основні процеси:

Реакція відновного амінування - зворотна реакція дезамінування і каталізується тієї ж ГДГ. За допомогою цієї реакції приєднання аміногрупи до альфа-КГ засвоюється аміак, що утворюється в результаті дії бактерій в шлунково-кишковому тракті. При надлишку аміаку може статися виснаження запасів альфа-КГ і гальмування ЦТК.
Освіта глутаміну. Це форма депонування і транспорту аміаку, що бере участь в підтримці внутрішньоклітинної концентрації аміаку на рівні, що не досягає меж токсичності. Реакція каталізується глутамінсінтетазу. Важливість цієї реакції особливо чітко простежується при стрес-реакціях, супроводжується стимуляцією глюконеогенезу. Аміак, що утворюється при метаболізмі білків і амінокислот, вже в формі глутаміну переноситься з таких масивних периферичних тканин, як м'язова, з потоком крові в печінку. У печінки відбувається під впливом глутамінази відщеплення аміаку від глутаміну.
Третім шляхом метаболізму аміаку (85-88%) є синтез карбамоілфосфата, через який він входить в цикл сечовини, абсолютно нешкідливе органічна сполука.

На відміну від 1-го і 2-го шляхів фіксації аміаку, утворення сечовини відбувається тільки в печінці. Причиною цього є те, що карбамоілфосфат-синтетаза і ще два інших ферменту циклу сечовини (орнітінкарбамоілтрансфераза і аргіназа) виявлені тільки в мітохондріях печінки.

Цикл сечовини досить чітко зображений в підручнику під редакцією А. Д. Адо і В.В.Новіцкого. Ми ж докладніше зупинимося на патології, пов'язаної з порушеннями в циклі сечовини.

11.4.4.2. Діагностика і клініка порушень циклу сечовини

Виявлення ферментів циклу сечовини в крові має велике діагностичне значення, так як вказує на пошкодження печінки. Адже карбамоілфосфатсінтетази, орнітінкарбамоіл-трансфераза і аргіназа локалізовані виключно в мітохондріях гепатоцитів.
Клінічним проявом є печінкова кома. Одним з найбільш грізних проявів ураження печінки є розвиток важких нападів, що супроводжуються втратою свідомості в результаті ураження ЦНС (печінкова кома). Порушення печінки при гострих гепатитах в своїй основі мають пошкодження гепатоцптов (отруєння ССl 4 і ін. Отрутами). Багато гепатотропні речовини підвищують перекисне окислення ліпідів, викликаючи пошкодження мембран, в тому числі і мітохондрій. У разі виключення значної кількості паренхіми пошкодження мітохондрій призводить до порушення утилізації аміаку, що утворюється в тканинах і надходить з кишечника в результаті дії бактерій.

У багатьох випадках при хронічних захворюваннях печінки поразки паренхиматозного органу супроводжується розростанням сполучної тканини і порушенням кровотоку, який в нормі становить 1/4 всієї відтікає від серця крові. В результаті обтурації системи v.porta розвиваються колатералі, що впадають безпосередньо в нижню порожнисту вену в обхід печінки. За таким порто-кавальними шунту речовини, які всмоктуються в шлунково-кишковому тракті, потрапляють безпосередньо в тканини, посилюючи наслідки, порушуючи знешкодження аміаку, що утворюється в тканинах і бактеріями травного тракту.

Таким чином, в печінці не відбувається детоксикації аміаку та інших продуктів життєдіяльності бактерій кишечника, що надходять в печінку (індол, скатол, путресцин). Надлишок вмісту аміаку та інших токсичних з'єднанні в крові викликає як безпосереднє шкідливу дію, пов'язане з його Ліпотропні і включенням в біомембрани, так і з гальмуванням циклу трикарбонових кислот. Сплутаність і втрата свідомості викликані тим, що нервова система найбільш чутлива до надлишку аміаку через високу потребу в АТФ.

Лікування печінкової коми. Напади коми можна лише полегшити за допомогою підвищення активності пускового етапу циклу сечовини, ввівши кофактор карбамоілфосфатсінтетазной реакції в печінці. Таким речовиною є N-карбамоілглутамін. В особливо важких випадках необхідний гемодіаліз, обмінне переливання крові або гемосорбція, тимчасове підключення чужорідної печінки.

11.5. Патологія обміну азотистих основ

Азотомісткі циклічні сполуки являють собою найважливіший комплекс нуклеотидів РНК і ДНК, нуклеотидних коферментів НАД, НАДФ, ФМН, макроергів АТФ, ГТФ, УТФ. Задоволення ними організму відбувається головним чином не за рахунок надходження їх з їжею (охорона генофонду), а за рахунок повного їх біосинтезу з амінокислот і вуглеводів. Два головних місця освіти азотистих основ: печінку, інтенсивно проліферуючі тканини (кроветворная).

Тепер про розпад азотистих основ.

Циклічні структури пиримидинов руйнуються повністю, а ось для розриву пуринових кілець в організмі немає ферментів. Їх руйнування зупиняється на етапі утворення сечової кислоти з ксантина, що каталізує ксантиноксидазу. Тому надлишок пуринів виводиться з організму незруйнованим у вигляді сечової кислоти.

У печінки пуринові основи піддаються дезамінуванню з утворенням ксантину. Подальше окислення з утворенням сечової кислоти каталізується ферментом печінки ксантиноксидазу, так як сечова кислота не може бути ні використана повторно, ні піддана подальшому розпаду. У цьому плані це з'єднання аналогічно мочевине - кінцевого продукту білкового обміну аміаку. Обидва цих кінцеві продукти виводяться з сечею, таким чином, вміст сечової кислоти свідчить про катаболизме нуклеїнових кислот в організмі.

11.5.1. подагра

Подагра - це патологія пуринового обміну (Рис. 25). Вона являє собою синдром, який характеризується надлишком сечової кислоти в крові (гіперурикемія), артритом і звичайно супроводжується ураженням нирок. Причина невідома. Основа патогенезу - осадження в тканинах суглобів і нирок кристалів урати натрію. Згодом ці відкладення перетворюються в видимі навіть неозброєним оком вузли (тоффі) в області суглобів кінцівок і в камені сечовивідних шляхів.

Патохімія порушень пуринового обміну в загальних рисах така: навіть в нормі концентрація солей сечової кислоти в рідинах організму наближена до стану насичення. У крові хворих на подагру урати утворюють вже перенасичений розчин. Його стабілізують білки крові, але будь-який місцеве зниження pH (в нирках - виділення кислих метаболітів, деяких ліків) призводить до появи вогнищ кристалізації.

Лікування. Патогенетично обгрунтованим є використання в лікуванні таких хворих алопуринолу, інгібітора ксантиноксидази, що знижує утворення сечової кислоти і пробеціда, що підсилює виведення сечової кислоти нирками. Важливим компонентом лікування є дієта. Природною необхідністю при подагрі є низьке споживання продуктів, багатих пуринами, наприклад, м'яса. У той же час, такі цінні харчові продукти як яйця, молочні продукти містять мало пуринів.

I. Мета вивчення: знати кінцеві продукти обміну білків в організмі, основні джерела утворення аміаку, шляхи його знешкодження з організму.

II. вмітикількісно визначати вміст сечовини по кольоровій реакції з діацетілмонооксімом в сироватці крові; познайомитися з фізико-хімічними властивостями сечовини.

III. Вихідний рівень знань:якісні реакції на аміак (неорганічна хімія).

IV. Відповісти на питання контрольних підсумкових квитків по темі: «Розпад простих білків. Метаболізм амінокислот, кінцеві продукти азотистого обміну ».

1. Кінцевими продуктами розпаду азотовмісних речовин є вуглекислий газ, вода і аміак, на відміну від вуглеводів і ліпідів. Джерелом аміаку в організмі є амінокислоти, азотисті основи, аміни. Аміак утворюється в результаті прямого і непрямого дезамінування амінокислот, (основне джерело) гидролитического дезаминирования азотистих основ, інактивації біогенних амінів.

2. Аміак токсичний і його дія проявляється в декількох функціональних системах: а) легко проникаючи через мембрани (порушуючи трансмембранний перенос Na + і К +) в мітохондріях зв'язується з α-кетоглутаратом і іншими кетокислоту (ЦТК), утворюючи амінокислоти; в цих процесах використовуються і відновлювальні еквіваленти (NADH + H +).

б) при високих концентраціях аміаку глутамат і аспартат утворюють аміди, використовуючи і АТФ порушуючи всі той же ЦТК, який є головним енергетичним джерелом роботи мозку. в) Накопичення глутамату в мозку підвищує осмотичний тиск, що веде до розвитку набряку. г) Підвищення концентрації аміаку в крові (N - 0.4 - 0.7 мг / л) зрушує рН в лужну сторону, підвищуючи спорідненість О2 до гемоглобіну, що викликає гіпоксію нервової тканини. д) Зменшення концентрації α-кетоглутарата викликає пригнічення обміну амінокислот (синтезу нейромедіаторів), прискорення синтезу оксалоацетата з пірувату, що пов'язано з підвищеним використанням СО 2.

3. Гіперамоніємія насамперед негативно діє на мозок і супроводжується нудотою, запамороченням, втратою свідомості, відставанням розумового розвитку (при хронічній формі).

4. Основний реакцією зв'язування аміаку у всіх клітинах є синтез глутаміну під дією глутамінсінтетази в мітохондріях, де використовується для цієї мети АТФ. Глутамин полегшеної дифузії надходить у кров і транспортується в кишечник і нирки. У кишечнику під дією глутамінази утворюється глутамат, який трансамініруется з пируватом, перетворюючи його в аланин, що поглинається печінкою; 5% аміаку видаляється через кишечник, інші 90% виводяться нирками.

5. У нирках також йде гідроліз глутаміну з утворенням аміаку під дією глутамінази, яка активується ацидозом. В просвіті канальців аміак нейтралізує кислі продукти обміну утворюючи амонійні солі для виведення, одночасно скорочуючи втрати К + і Na +. (N - 0,5 г солей амонію в добу).

6. Високий рівень глутаміну в крові обумовлює його використання в багатьох анаболічних реакціях в якості донора азоту (синтез азотистих основ і ін.)

7. Найбільш значні кількості аміаку знешкоджуються в печінці синтезом сечовини (86% азоту в сечі) в кількості ~ 25 г / добу. Біосинтез сечовини - циклічний процес, де ключовим речовиною є орнітин, приєднує карбомоіл, утворений з NH 3 і CO 2 при активації 2АТФ. Утворений цитрулін в мітохондріях транспортується в цитозоль для введення другого атома азоту з аспартату з утворенням аргініну. Аргінін гідролізується аргінази і перетворюється знову в орнітин, а другим продуктом гідролізу є сечовина, яка по суті справи в цьому циклі утворилася з двох атомів азоту (джерела -NH 3 і аспартат) і одного атома вуглецю (з СО 2). Енергією забезпечують 3АТФ (2-при утворенні карбомолфосфата і 1 при утворенні аргініносукцінат).

8. Орнітіновий цикл тісно пов'язаний з ЦТК, тому що аспартат утворюється при трансаминирования ЩУК з ЦТК, а фумарат, що залишився з аспартату після видалення NH 3, повертається в ЦТК і, при перетворенні його в ЩУК, утворюються 3 АТФ, що забезпечують біосинтез молекули сечовини.

9. Спадкові порушення орнітінового циклу (цітруллінемія, аргініносукцінатурія, гіпераргінінемія) ведуть до гіпераммініеміі і в тяжких випадках можуть призвести до печінкової коми.

10. Норма сечовини в крові 2,5-8,3 ммоль / л. Зниження спостерігається при хворобах печінки, підвищення - результат ниркової недостатності.

Лабораторна робота