Контрольная работа по "Биохимия"

Вопрос №1

Особенности обмена серина, глицина, цистеина и метионина. Значение тетрагидрофолиевой кислоты и витамина В12 в метаболизме одноуглеродных радикалов. Механизм бактериостатического действия сульфаниламидных препаратов.

Ответ

Глицин используется для синтеза ряда важных соединений (гем, пуриновые нуклеотиды, парные желчные кислоты, глютатион, креатин, муравьиная кислота, гиппуровая кислота). При распаде глицин превращается в глиоксалевую кислоту, которая переходит в муравьиную кислоту, в свою очередь используемую для образования из глицина               (NH2–СН2–СООН) серина (ОН–СН2–CH2(NH2)–СООН).

Синтезироваться глицин может из треонина, серина, глиоксалата. Эти реакции являются обратимыми, например:

[pic 1]

Глицин может превращаться в серин, при этом донором одноуглеродного радикала является метилированная форма тетрагидрофолиевой кислоты (ТГФК) –  метилен тетрагидрофолиевая кислота( N5,N10-СН2-ТГФК):

[pic 2]

Эту реакцию катализирует пиридоксалевый фермент - серин-оксиметилтрансфераза.

Далее серии может превратиться в ПВК.

Главный путь катаболизма глицина - это катализируемое глицинсинтазным комплексом (очень похожим на ПДК) превращение, в результате которого образуется NH3, СО2, а метиленовая группа переносится на тетрагидрофоливую кислоту (ТГФК) с образованием метилентетрагидрофолата (N5,N10-СН2-ТГФК). Этот процесс протекает в митохондриях:

[pic 3]

К нарушением обмена глицина относится глицинурия, которая связана с нарушением реасорбции глицина в почечных канальцах  Вероятно, это наследственная патология, наследуется по доминантному признаку, сцепленному с Х-хромосомой. Глицин способен превратится в глиоксалевую кислоту, которая затем переходит в муравьиную или в глицин. Эта реакция катализируется глицинтрансаминазой. При недостаточности этого фермента глиоксалевая кислота не способна метаболизироваться в глицин. Если нормально не функционирует фермент, переводящий глиоксалевую кислоту в муравьиную, то ее избыток превращается в оксалат, который в виде камней накапливается в мочевыводящих путях, при этом развивается гипертония и почечная недостаточность, что может привести к летальному исходу в детском возрасте.

Серии используется в тканях для:

• синтеза коламина;
• является донором одноуглеродных радикалов (метильного: –СН2ОН; карбонильного: –СН–, =СН–);
• синтеза фосфолипилов, сфингомиелинов.

Распад серина под действием серингидратазы ведет к образованию пирувата (по сути, это - неокислительное дезаминирование):

[pic 4]

Распадаться серии может переходя в глицин, а дальше по пути распада глицина.

В молекулах белка обнаружены три серосодержащие аминокислоты (метионин, цистеин и цистин), метаболически тесно связанные друг с другом. Благодаря наличию в составе цистеина высокореактивной SH-группы в тканях легко осуществляется ферментативная окислительно-восстановительная реакция между цистеином и цистином:

[pic 5]

В растениях и бактериях метионин может синтезироваться из цистеина (который является в этом случае поставщиком серы). У человека этот процесс не идет. Поэтому метионин является незаменимой АК и обязательно должен поступать в составе пищи.

Напротив, в тканях у человека метионин является донором серы для образования цистеина. Серии же служит источником углеродного скелета для синтеза цистеина. Таким образом, цистеин не является незаменимой АК. Метионин является донором метильных групп в реакциях трансметилирования, точнее является его активная форма - S-аденозилметионин: