Обмен белковПри поступлении пищи в желудок, G-клетками, расположенными на малой кривизне и в пилорической области вырабатывается гормон – гастрин, который. - презентация

1 Обмен белков

2 При поступлении пищи в желудок, G-клетками, расположенными на малой кривизне и в пилорической области вырабатывается гормон – гастрин, который активирует главные клетки желудка, синтезирующие пепсиноген Пепсиноген - неактивная форма фермента, так клетки желудка защищаются от самопереваривания

3 Активация фермента происходит в полости желудка путем отщепления небольшого полипептида (ограниченный протеолиз), причем изменяется первичная структура и образуется активный центр Пепсиноген превращается в пепсин Такая активация происходит с помощью соляной кислоты и аутокаталитически (пепсин активирует пепсиноген)

4 Механизм активации ферментов Частичный протеолиз Под действием соляной кислоты Под действием соляной кислоты Под действием пепсина Под действием пепсина (аутокаталитически) (аутокаталитически) пепсиноген пепсин

5 Париетальные (обкладочные) клетки эпителия желудка секретируют соляную кислоту.

6 Образование соляной кислоты:

7 Н и Cl накапливаются в вакуоли, которая сокращается в ответ на стимуляцию гастрином Таким образом, гастрин стимулирует, как главные клетки, секретирующие пепсиноген, так и обкладочные, секретирующие соляную кислоту

8 Морфологической особенностью париетальных клеток является большая вакуоль, содержащая соляную кислоту Биохимической особенностью этих клеток является наличие карбангидразы, которая катализирует реакцию образования протонов водорода Бикарбонатные ионы перемещаются в кровь в обмен на ионы хлора

9 Роль соляной кислоты: активация пепсиногена денатурация пищевых белков бактерицидная попадая в ДПК активирует клетки, секретирующие секретин, холецистокенин, мотилин

10 Дальнейшее переваривание белков идет в кишечнике под действием ферментов поджелудочной железы и энтероцитов Как и пепсиноген, панкреотические ферменты секретируются в неактивной форме

11 Энтеропептидаза (энтероцитов) активирует трипсиноген, секретируемый поджелудочной железой, превращая в трипсин Трипсин активирует химотрипсиноген и прокарбрксипептидазу, секретируемые поджелудочной железой, превращая в химотрипсин и карбоксипептидазу

12 Кроме панкреатических протеаз в тонком кишечнике присутствуют протеазы, секретируемые энтероцитами Аминопептидаза, являющаяся экзопептидазой, гидролизует пептиды, отщепляя аминокислоты соответственно от N-конца пептида Дипептидаза - гидролизует дипептиды

13 Продуктами переваривания являются свободные аминокислоты

14 Биологическая роль аминокислот: пластическая, сигнальная

15 Пластическая функция (СИНТЕЗ) – в первую очередь поступившие в клетку аминокислоты используются для синтеза белков!!! Кроме того из них синтезируются нуклеиновые кислоты и небелковые азотсодержащие соединения – порфирин, креатин мышц, глутатион.

16 Сигнальная функция – синтез гормонов, нейромедиаторов, биологически активных веществ И только избыток аминокислот распадается, выполняя энергетическую функцию.

17 Биогенные амины Биогенные амины обладают высокой биологической активностью, поскольку способны оказывать воздействие на другие клетки и ткани в небольших концентрациях (обладают сигнальным действием) Образуются из аминокислот в результате декарбоксилирования:

18 Образование биогенных аминов:

19 В результате отщепления - карбоксильной группы аминокислот образуются амины Реакция катализируется декарбоксилазами, коферментом которых является фосфопиридоксаль (витамин В 6 ).

20 Образование биогенных аминов: -аминомасляная кислота (ГАМК) образуется из глутамата в ткани головного мозга, выполняя функции тормозного нейромедиатора -аминомасляная кислота (ГАМК) образуется из глутамата в ткани головного мозга, выполняя функции тормозного нейромедиатора

21 Гистамин образуется из гистидина в тучных клетках Выделяется в ответ на присутствие аллергена, вызывая зуд, отек Кроме того, является сильным сосудорасширяющим фактором, вызывая сокращение гладкой мускулатуры в клетках слизистой желудка стимулирует секрецию соляной кислоты.

22

23 Серотонин образуется из триптофана в нейронах гипоталамуса Функционирует как возможный нейромедиатор возбуждающего характера Также образуется в тучных клетках (кишечника, легких, почек, выделяется тромбоцитами) Обладает сосудосуживающим эффектом Сосудосуживающее влияние серотонина на артерии мягкой мозговой оболочке может играть роль в возникновении их спазмов (мигрень).

24

25 Норадреналин образуется в результате гидроксилирования дофамина в клетках нервной ткани, мозговом веществе надпочечников Функционирует как медиатор в синаптической передаче нервных импульсов Причем гидроксилирование идет по схожему механизму, рассмотренному выше (свободно- радикальный механизм), плюс обязательное присутствие витамина С.

26 Адреналин - продукт метилирования норадреналина в клетках мозгового вещества надпочечников Выполняет функции гормона Метилирование – перенос метильной группировки, с участием метионина, витаминов В 9, В 12 ( химизм этого процесса в биохимии витаминов ).

27

28 При избытке аминокислот происходит их распад- Происходит предварительное превращение всех аминокислот в глутамат – трансаминирование Осуществляется отсоединение аминогруппы – дезаминирование аминокислот В ходе распада аминокислот образуется аммиак, который требует немедленного обезвреживания.

29 Трансаминирование В ходе реакции трансаминирования аминогруппа переносится от аминокислоты к -кетокислоте В результате получается новая - кетокислота и новая аминокислота Реакцию катализируют ферменты аминотрансферазы с участием кофермента пиридоксальфосфата (производное витамина В 6 ).

30 Реакция трансаминирования легко обратима Чаще всего в роли кетокислоты выступает -кетоглутарат Трансаминирование происходит практически во всех органах и тканях

31 Трансаминирование:

32 Биологическая роль трансаминирования: Превращение любой аминокислоты в глутамат Путь синтеза заменимых аминокислот, но в этом случае реакция трансиминирования идет в обратном направлении Трансаминирование связывает между собой белковый и углеводный обмены (из пирувата можно получить глюкозу)

33 Окислительное дезаминирование Дезаминирование - отщепления аминогруппы в виде аммиака Реакция сопровождается окислением, поэтому называется окислительным дезаминированием В организме человека окислительному дезаменированию подвергается только глутаминовая кислота, катализируемое NAD-зависимой дегидрогеназой:

34 Дезаминирование глутамата:

35 Обезвреживание аммиака Пути образования: Дезаминирование аминокислот Распад пуриновых и пиримидиновых аминокислот Распад биогенных аминов

36 Аммиак токсичен и, поэтому его содержание в клетках и в крови должно быть предельно мало При накоплении аммиака в клетке, аммиак вступает в реакцию восстановительного амминирования с альфа- кетоглютаратом:

37 Восстановительное аминирование:

38 Токсическое действие аммиака заключается в том, что большие количества аммиака потребляют большие количества и альфа-кетоглутарата, при этом снижается интенсивность реакций ЦТК, что ведет к снижению синтеза АТФ в клетках В первую очередь страдает ЦНС – клинический симптом интоксикации эндогенным аммиаком является неврологическая симптоматика – нарушение функций мозга и развитие аммиачной комы.

39 Пути обезвреживания аммиака образование амидов дикарбоновых кислот образование аммонийных солей образование карбамоилфосфата (орнитиновый цикл)

40 образование глутамина и аспарагина при участии глутаминсинтетазы глутамин и аспарагин выполняют функцию транспортных форм аммиака в крови и переносят его в печень, где и происходит обезвреживание

41 Образование амидов:

42 образование аммонийных солей происходит в почках

43 Биосинтез мочевины (орнитиновый цикл) Синтез мочевины - циклический процесс Локализация- митохондрии гепатоцитов Мочевина – инертное, хорошо растворимое нетоксическое вещество Этим путем выводится 80% всего образующегося аммиака

44 химическая сущность орнитинового цикла заключается в следующим: из аммиака, углекислого газа, воды и аминогруппы аспартата в несколько химических реакций на матрице орнитина строится молекула мочевины синтез идет с затратой энергии мочевина выводится с мочой