Метаболизм сложных белков. (Тема 2) презентация

Метаболизм сложных белков Метаболизм гема Метаболизм нуклеотидов

Сложные белки - протеиды Сложные белки классифицируются по характеру простетической группы: Хромопротеиды ( к ним относятся гемпротеиды, простетическая группа - гем); Нуклеопротеиды (простетическая группа – нуклеотиды); Гликопротеиды (простетическая группа – углеводы); Липопротеиды ( простетическая группа – липиды); Фосфопротеиды ( простетичеая группа – фосфорная кислота) Белковая часть метаболизируется по уже известному нам механизму.

Гемпротеиды. Гем Гемпротеиды человека представлены следующими. веществами: гемоглобин, миоглобин, цитохромы, каталаза и др. Гем состоит из Fe++ и порфирина; Порфирин представлен пиррольными кольцами, связанные метиновыми мостиками.

Гемоглобин Молекула гемоглобина А представлена: 4 гема связаны с попарноодинаковыми пептидными цепями 2L = 2β Синтез на рибосомах цепей L и β строго контролируется (L =β )

Источники гема Пищевые продукты - (экзогенный путь) не имеет значения. В пищевом рационе в составе продуктов животного происхождения (гемоглобин, миоглобин). В желудке под действием пепсина и НСL расщепляются на гем и белковую часть. Белковая часть подвергается перевариванию по известному механизму. Гем окисляется в гематин, который не всасывается и выходит с калом. 2. Синтез de novo!!!

Синтез гема Синтез de novo – источник гема!!! Место синтеза все ткани (не имеет значения), основное - костный мозг (исключение – эритроциты – нет рибосом) Источники железа для синтеза: а. пищевые продукты (экзогенный источник)- негеминовое железо в составе органических солей и железосодержащих негеминовых белков (говядина, гов. печень, птица, рыба, гречка, просо). Fe+++ Из пищевых продуктов Fe +++ высвобождается в кислой среде желудочного сока. Всасывается в 12-перстной кишке в виде Fe++, Fe+++ → Fe++ (аскорбиновая кислота) Суточный рацион содержит от 10 – 30 мг железа, всасывается около 10 % от введенного. Выводится в сутки около 1 мг. Излишнее кол-во депонируется в составе белка ферритина. Степень всасывания железа в ЖКТ контролируется ферритином энтероцитов. Транспорт железа в крови осуществляется белком трансферрином. б. железо, освобождающееся при постоянном распаде гемоглобина, реутилизируется вновь Депо железа в тканях –ферритин ( наибольшее кол-во содержится в печени, селезенке, костном мозге)

Синтез гема Первая реакция в митохондриях: глицин + сукцинилКоА → 5-аминолевулиновая кис-та Фермент- 5-аминолевулинатсинтаза, кофермент фосфопиридоксаль ( В6). Активность регулируется аллостерически. Ингибитор –гем.

Синтез гема Глицин + сукцинилКоА 5 аминолевулиновая кислота Порфобилиноген Уропорфириноген III Копропорфириноген III Протопорфирин IХ Гем

Нарушения синтеза гема Порфирии - (порфирин – пурпурный(греч.) сопровождаются накоплением в крови порфириногенов и их окисленных продуктов порфиринов ( окрашенные). Наследственные связаны с генетическими дефектами ферментов синтеза гема: синтазы и косинтазы, декарбоксилаз: Эритропоэтическая (снижение синтеза в костном мозге) и накопление метаболитов (порфиринов) в эритроцитах, далее в кровь, далее с мочой (Моча – красного цвета) Печеночные – снижение синтеза в печени и накопление метаболитов (порфиринов) в гепатацитах. Возможны нейропсихические расстройства – метаболиты- нейротоксины; фотодерматиты, нарушение функции печени Приобретенные (часто на фоне бессимтомных наследственных) при- отравление свинцом, приеме лекарственных препаратов – индукторов синтеза 5-аминолевулинатсинтазы - диклофенак, барбитураты, стероиды.

Катаболизм гема

Билирубин – основной метаболит гема (гидрофобный) В норме в крови общего билирубина до 20 мкмоль/л Свободный ( непрямой)- 75%; Связанный - ( прямой) глюкуронид- 25% Гипербилирубинемия: может как следствие: А.Образование билирубина в большем кол-ве (вследствие гемолиза), чем то, которое печень может поглотить; Б. повреждение гепатоцитов, нарушающих экскрецию билирубина в кишечник; В. закупорка желчных выводящих протоков (опухоль, камни) В зависимости от уровня повреждения различают надпеченочная( гемолитическая), печеночная, (паренхитматозная); подпеченочная( механическая, обтурационная)

Метаболизм нуклеотидов

Строение нуклеотидов

Метаболизм нуклеотидов – (простетическая группа нуклеопротеидов) Значение нуклеотидов: Мономеры нуклеиновых кислот – ДНК и РНК; Нуклеотиды- трифосфаты – источники энергии; АТФ- универсальный источник энергии; ЦТФ,ГТФ, УТФ- источники энергии в синтезах 3. Образуя активные формы сульфатов ( ФАФС), глюкуроновой кислоты (УДФ-глюкуроновая кислота), участвуют в процессах детоксикации; 4. Входят в состав коферментов дегидрогеназ (НАД, ФАД) и кофермента ацетилирования КоА; 5. Циклические формы (цАМФ,цГМФ)- вторичные посредники в проведении гормонального сигнала

Источники нуклеотидов 1. Биосинтез de novo (практически во всех тканях) !!!! 2. Повторный синтез из готовых структурных компонентов нуклеотидов и нуклеиновых кислот пищи и тканей (реутилизация азотистых оснований– « путь спасения»)

Превращение нуклеопротеидов пищи в ЖКТ нуклеопротеиды

Биосинтез нуклеотидов de novo !!! Азотистые основания синтезируются из низкомолекулярных предшественников Рибозы- источник - пентозофосфатный путь; Фосфорная кислота поступает с пищей

Биосинтез пиримидиновых нуклеотидов de novo

Биосинтез пиримидиновых нуклеотидов

Биосинтез пиримидиновых нуклеотидов Б. непосредственный перенос оротовой кислоты на фосфорибозилдифосфат с образованием нуклеотида - Оротидин – 5- фосфат ( оротатфосфорибозилтрансфераза

Нарушение синтеза пиримидиновых нуклеотидов Оротацидурия ( генетически обусловленное) Энзимдефекты- оротатфосфорибозилтрансфераза, декарбоксилаза; «Пиримидиновый голод»- мегалобластичес- кая анемия - нарушен синтез ДНК) Дефицит витаминов: ВС ; В12

Биосинтез de novo пуриновых нуклеотидов Принципиальное отличие в синтезе - пуриновое кольцо формируется на фосфорибозилдифосфате

Катаболизм пуриновых нуклеотидов 1 Этап: распад нуклеотида в тканях до азотистого основания, рибозы(дезокси-),фосфорная кислота. Ферменты : тканевые нуклеазы, нуклеотидазы; нуклеозидазы. 2.Этап: катаболизм пуринового основания: Аденозин гипоксантин ксантин мочевая кислота Ферменты (последовательно): Дезаминаза, ксантиноксидаза, ксантиноксидаза

Катаболизм пуриновых оснований (в основном печени)