13. Синтез креатина и фосфокреатина: внутриклеточный перенос энергии с участием креатин – фосфата; биологическая роль процесса. Диагностическое значение

определения активности изоферментов креатинкиназы.

Синтез креатина и фосфокреатина: Синтез креатина идет в 2 стадии с участием 3 аминокислот: аргинина, глицина и метионина.

В почках образуется гуанидинацетат при действии глицинамидинотрансферазы:

Гуанидинацетат с током крови доставляется в печень и метилируется. Также этот процесс протекает с поджелудочной железе:

По окончании синтеза креатин доставляется в мозг или мышцы. Здесь при наличии энергии АТФ (во время покоя или отдыха) он фосфорилируется:

Биологическая роль (тут и этот внутриклеточный перенос вроде): Креатин – вещество скелетных мышц, миокарда, нервной ткани.

В виде креатинфосфата креатин является «депо» макроэргических связей, используется для быстрого ресинтеза АТФ во время работы клетки.

Креатинфосфат в мышцах обеспечивает ресинтез АТФ в первые секунды (5 – 10 с.), когда ни анаэробный гликолиз, ни аэробное окисление глюкозы и жирных кислот еще не активировано, и кровоснабжение мышцы не увеличено.

В нервной ткани креатинфосфат поддерживает некоторое время жизнеспособность клеток при отсутствии кислорода.

При мышечной работе ионы Са2+, высвободившиеся из саркоплазматического ретикулума, являются активаторами креатинкиназы. Продукт реакции креатин

осуществляет обратную положительную активацию фермента, что позволяет избежать снижения скорости реакции по ходу работы, которое должно было бы произойти по закону действующих масс из-за снижения концентрации креатинфосфата в работающих мышцах.

Около 3% креатинфосфата в реакции неферментативного дефосфорилирования превращается в креатинин:

Диагностическое значение определение активности КК: Фермент креатинкиназа локализована в цитозоле и митохондриях клеток, обладает органоспецифичностью.

Обнаружено 3 изоферментные формы креатинкиназы (КК1 – мозговая, КК2 - сердечная, КК3 – мышечная).

Определение активности изоферментов КК используется для диагностики:

1. Инфаркта миокарда

2. Миопатий

3. Мышечных дистрофий и др.

14. Заменимые и незаменимые аминокислоты. Биосинтез ряда заменимых аминокислот из метаболитов углеводного обмена и цикла Кребса, незаменимых аминокислот.

Человек и животные способны синтезировать только 10 из 20 аминокислот, необходимых для синтеза белка – это заменимые аминокислоты.

Пути биосинтеза заменимых аминокислот разнообразны, но при этом обладают важным свойством: углеродный скелет аминокислот образуется из промежуточных метаболитов гликолиза, ПФЦ, цикла Кребса.

1. Биосинтез аминокислот из промежуточных продуктов распада углеводов:

Источники синтеза – пируват, 3 – фосфоглицерат, рибозо – 5 – фосфат.

Из пирувата аланин образуется 2 путями:

1. Трансаминированием.

2. В ходе восстановительного аминирования.

Из 3 – фосфоглицерата образуется серин, из серина – глицин: Из рибозо – 5 -фосфата образуется гистидин:

Однако возможности биосинтеза гистидина таким способом ограничены, поэтому он считается полузаменимой аминокислотой.

2. Биосинтез заменимых аминокислот из метаболитов цикла Кребса.

Источники синтеза – оксалоацетат и 2 – оксоглутарат.

Из оксалоацетата образуется аспартат (путем трансаминирования), из аспартата – аспарагин (в ходе аминирования):

Из 2 – оксоглутарата образуется глутамат, глутамин, пролин, гидроксипролин:

2. Синтез заменимых аминокислот из незаменимых.

Из фенилаланина образуется тирозин:

Метионин может превращаться в цистеин:

15. Декарбоксилирование аминокислот и образование биогенных аминов (гистамина, таурина), их роль. Значение моно – и диаминооксидаз.

Сам процесс декарбоксилирования представляет собой отщепление от аминокислот СО2 под действием ферментов декарбоксилаз.

Общая схема реакции декарбоксилирования:

Биологическая роль:

1. Реакции необратимы – приводят к необратимому распаду аминокислот.

2. Образуется значительное количество СО2 – конечного продукта метаболизма, который выводится из организма.

3. Синтезируются амины, обладающие высокой биологической активностью, поэтому их называют биологически активными или биогенными аминами. Они являются

медиаторами.

Синтез гистамина:

Роль гистамина: Гистамин является медиатором воспаления и содержится в нервных и тучных клетках.

Обладает сильным сосудорасширяющим действием, играет важную роль в проявлении аллергических реакций.

Усиливает секрецию желудочного сока, повышает тонус (вызывая спазм) гладких мышц – в том числе гладкой мускулатуры бронхов, понижает артериальное давление.

Синтез таурина:

Роль таурина: Таурин необходим для синтеза желчных кислот в печени, кроме того, очень важен в клетках как антиоксидант.

Значение моно – и диаминокосидаз: вследствие высокой биологической активности биогенные амины должны быстро разрушаться после выполнения своей функции.

Существуют 2 способа инактивации аминов:

1. Окислительное дезаминирование (именно здесь значение МАО и ДАО):

Катализируется реакция МАО (моноаминооксидазой) или ДАО (диаминооксидазой) Кофермент МАО – ФАД, Кофермент ДАО – ПАЛФ.

Моноаминооксидазы инактивируют:

1. Дофамин

2. Норадреналин

3. Серотонин

4. ГАМК

Диаминооксидазы инактивируют:

1. Гистамин

2. Путресцин и др.

Альдегиды также токсичны для организма, поэтому окисляются до органических кислот, которые выводятся почками.

И…на всякий:

2. Метилирование с участием SAM (S – аденозилметионина) под действием метилтрансфераз – характерно для адреналина, гистамина, норадреналина.