Слайд 2
![Потребность в белках и нормы белкового питания Белки – незаменимый](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/287462/slide-1.jpg)
Потребность в белках и нормы белкового питания
Белки – незаменимый компонент пищи,
практически единственный источник азота для синтеза аминокислот и азотистых оснований.
В норме у здоровых взрослых людей количество потребляемого азота и выводимого азота примерно одинаково ( N2 – баланс равен нулю (азотистое равновесие).
Отрицательный азотистый баланс характерен для пожилого возраста, голодания, раковой кахексии, ожоговой болезни, длительной инфекции.
Положительный – для беременных женщин и младенцев.
Слайд 3
![Потребности в белковой пище Коэффициент Рубнера (коэффициент изнашивания) = 53](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/287462/slide-2.jpg)
Потребности в белковой пище
Коэффициент Рубнера (коэффициент изнашивания) = 53 мг N2
/кг массы тела.
23 г белка распадается ежесуточно.
Т50 для белков всего тела = 80 суткам.
Медленнее всего обновляются белки соединительной и мышечной ткани ( до полугода), быстрее всего – белки крови (10 -14 дней), ферменты, гормоны, рецепторы
Слайд 4
![Потребность в белках Физиологический минимум = 35 -50 г в](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/287462/slide-3.jpg)
Потребность в белках
Физиологический минимум = 35 -50 г в сутки.
Оптимум –
85 -100 г в сутки
Качество поступающего белка (биологическая ценность) определяется его аминокислотным составом и биологической доступностью (животный или растительный белок) и растворимостью (способностью гидролизоваться). Наибольшей биологической ценностью обладают яичный альбумин и казеиноген молока.
400 – 500 г белка ежесуточно синтезируется в организме (до 300 г экзогенных и эндогенных аминокислот подвергается реутилизации). Аминоацидурия ограничена в норме (реабсорбция!) и касается в основном заменимых аминокислот.
Слайд 5
![Внешний обмен белка (переваривание, гидролиз) Поэтапный протеолиз белков до аминокислот,](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/287462/slide-4.jpg)
Внешний обмен белка (переваривание, гидролиз)
Поэтапный протеолиз белков до аминокислот, лишение их
видоспецифичности и антигенности.
Главными компонентами желудочного сока являются:
НСL (выделяется обкладочными клетками).
Муцин – гликопротеин образующий защитную слизь (выделяется добавочными клетками).
Пепсиноген – предшественник пепсина (выделяется главными клетками слизистой оболочки желудка).
Химозин (реннин) у грудных детей.
Слайд 6
![](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/287462/slide-5.jpg)
Слайд 7
![Роль соляной кислоты 1. Создает кислую среду в полости желудка](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/287462/slide-6.jpg)
Роль соляной кислоты
1. Создает кислую среду в полости желудка (рН 1,5
-2), условия для самоактивации (автокатализа) пепсина.
2. Денатурирует пищевые белки, улучшая их протеолиз.
Оказывает бактерицидное действие.
Регулирует поступление пищевой массы из желудка в 12 –перстную кишку.
Слайд 8
![Регуляция синтеза соляной кислоты Гистидин ? гистамин – активация аденилатциклазы](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/287462/slide-7.jpg)
Регуляция синтеза соляной кислоты
Гистидин ? гистамин – активация аденилатциклазы – активация
фосфопротеинкиназы с участием цАМФ – фосфорилирование карбангидразы (активация) ключевого фермента в синтезе соляной кислоты в эпителиальных клетках желудка.
Слайд 9
![ПЕПСИНОГЕН - ПЕПСИН Пепсин – простой одноцепочечный белок, карбоксильная (в](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/287462/slide-8.jpg)
ПЕПСИНОГЕН - ПЕПСИН
Пепсин – простой одноцепочечный белок, карбоксильная (в активном центре
асп-асп) эндопротеиназа.
Активируется в кислой среде при отщеплении N-концевого пептида из 40 аминокислот (в основном катионных), блокирующего активный центр фермента (внутримолекулярный автокатализ).
Сайтспецифичность в отношении гидролиза пептидной связи, образованной NH2 группой лей, фен,тир или СООН группой глу или глн.
Слайд 10
![Панкреатические протеиназы Синтезируются в виде проферментов и активируются лимитированным протеолизом](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/287462/slide-9.jpg)
Панкреатические протеиназы
Синтезируются в виде проферментов и активируются лимитированным протеолизом в просвете
12 – перстной кишки.
Сериновые эндогенные сайтспецифичные протеиназы.(Оптимум рН в слабощелочной среде обеспечивается бикарбонатами сока поджелудочной железы).
Инициирует активацию энтерокиназа, фиксированная на поверхности энтероцитов.
Энтерокиназа отщепляет N -концевой пептид трипсиногена. При этом формируется активный центр фермента. Далее – автокатализ.
Слайд 11
![Панкреатические протеиназы Трипсин обеспечивает активацию проэластазы, прокарбоксипептидазы, химотрипсиногена, отщепляя N](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/287462/slide-10.jpg)
Панкреатические протеиназы
Трипсин обеспечивает активацию проэластазы, прокарбоксипептидазы, химотрипсиногена, отщепляя N –концевые пептиды.
Каскад
протеолитических эндо- и экзо- протеиназ, дипептидаз ЖКТ обеспечивает гидролиз белков пищи до свободных аминокислот.
Слайд 12
![Всасывание аминокислот в кишечнике В мембранах энтероцитов кишечных ворсинок –](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/287462/slide-11.jpg)
Всасывание аминокислот в кишечнике
В мембранах энтероцитов кишечных ворсинок – несколько
систем активного транспорта (Na+ -зависимый симпорт), для аминокислот с различными радикалами.
γ− глютамилтранспептидаза – фермент, способный осуществлять трансмембранный перенос аминокислот и пептидов.
Слайд 13
![](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/287462/slide-12.jpg)
Слайд 14
![](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/287462/slide-13.jpg)
Слайд 15
![Гниение белков в кишечнике Реакции дезаминирования и декарбоксилирования аминокислот с](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/287462/slide-14.jpg)
Гниение белков в кишечнике
Реакции дезаминирования и декарбоксилирования аминокислот с участием бактериальных
ферментов.
В кишечнике накапливаются токсичные, биологически-активные вещества:
Крезол, фенол, индол, скатол, путресцин, кадаверин, аммиак, сероводород.
Слайд 16
![Обезвреживание продуктов гниения в печени Неспецифические, индуцибельные ферменты микросом печени:](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/287462/slide-15.jpg)
Обезвреживание продуктов гниения в печени
Неспецифические, индуцибельные ферменты микросом печени:
ФАФС–трансфераза, УДФ-трансфераза
образуют парные, нетоксичные, растворимые соединения с различными субстратами (эндогенными и экзогенными) – глюкурониды или сульфаты.
Слайд 17
![Внутриклеточный протеолиз Лизосомы. Кислые гидролазы: тиоловые и аспартатные протеиназы (катепсины](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/287462/slide-16.jpg)
Внутриклеточный протеолиз
Лизосомы. Кислые гидролазы: тиоловые и аспартатные протеиназы (катепсины В, L,
H, D), гидролизующие белки.
Олиго- и дипептиды м.б. гидролизованы в цитоплазме.
Высокоизбирательные протеасомные гидролитические комплексы в цитоплазме для удаления дефектных, поврежденных или регуляторных, короткоживущих белков. Для этого существует регуляторный, распознающий комплекс, «помечающий» белки, подлежащие деградации (убиквитин).
Слайд 18
![Защита от протеолиза Как в клетках, так и во внеклеточном](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/287462/slide-17.jpg)
Защита от протеолиза
Как в клетках, так и во внеклеточном пространстве, в
крови работают и системы протеолиза и антипротеолитической защиты.
Механизмы защиты:
Пространственные ограничения (мембрана лизосом, регуляторные комплексы протеасом)
Существование протеиназ в виде неактивных предшественников.
Гликозилирование белков
Эндогенные ингибиторы протеиназ (α –антитрипсин, α − макроглобулин).
Слайд 19
![Промежуточный обмен аминокислот. Общие пути катаболизма аминокислот (дезаминирование,трансаминирование, декарбоксилирование) Частные](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/287462/slide-18.jpg)
Промежуточный обмен аминокислот.
Общие пути катаболизма аминокислот (дезаминирование,трансаминирование, декарбоксилирование)
Частные реакции превращений
аминокислот.
Пути синтеза заменимых аминокислот.
Слайд 20
![Метаболические функции аминокислот Кроме участия в синтезе пептидов и белков,](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/287462/slide-19.jpg)
Метаболические функции аминокислот
Кроме участия в синтезе пептидов и белков, у большинства
аминокислот активная метаболическая «судьба»:
18 аминокислот являются гликогенными (кроме лей и лиз)
Мет, сер – б/с фосфолипидов
Гли – б/с порфиринов, гли - нейромедиатор
Асп, гли, глн, мет – б/с азотистых оснований
Тир –б/с катехоламинов и тиреоидов, меланина
Глу, три – б/с нейромедиаторов
Глу, гли, цис, арг – б/c глутатиона, креатина
Слайд 21
![СИНТЕЗ ЗАМЕНИМЫХ АМИНОКИСЛОТ Источник углеродных скелетов – глюкоза, азота –](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/287462/slide-20.jpg)
СИНТЕЗ ЗАМЕНИМЫХ АМИНОКИСЛОТ
Источник углеродных скелетов – глюкоза, азота – NH2 –
группы аминокислот, NH3.
Реакции трансаминирования
Восстановительного аминирования
Арг – в реакциях синтеза мочевины
Фен – из тир
Цис из мет
Слайд 22
![Дезаминирование аминокислот Механизмы: восстановительный; гидролитический; внутримолекулярный, окислительный. В клетках млекопитающих](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/287462/slide-21.jpg)
Дезаминирование аминокислот
Механизмы: восстановительный; гидролитический; внутримолекулярный, окислительный.
В клетках млекопитающих гис подвергается внутримолекулярному
дезаминированию. Сер и тре – гидролитическому.
Глу – прямому окислительному дезаминированию
Все другие – непрямому (через переаминирование с α− кетоглутаратом)
Слайд 23
![](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/287462/slide-22.jpg)
Слайд 24
![Окислительное дезаминирование Для каждой аминокислоты есть специфическая оксидаза. FMN –зависимые](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/287462/slide-23.jpg)
Окислительное дезаминирование
Для каждой аминокислоты есть специфическая оксидаза.
FMN –зависимые оксидазы L-аминокислот имеют
оптимум рН в щелочной среде .
FAD- зависимые оксидазы D-аминокислот активны в нейтральной среде, окисляясь до кетокислот, становятся субстратами для ресинтеза L-аминокислот (в реакциях переаминирования)
Слайд 25
![Окислительное дезаминирование Наиболее активной дезаминазой является глутаматдегидрогеназа (NAD- зависимая) Реакция](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/287462/slide-24.jpg)
Окислительное дезаминирование
Наиболее активной дезаминазой является глутаматдегидрогеназа (NAD- зависимая)
Реакция идет в две
стадии: ферментативное окисление и спонтанное освобождение аммиака с участием воды. Реакция обратима во всех тканях, кроме мышечной.
Фермент олигомерный, аллостерический, отрицателные эффекторы: ATF, NADH, положительные: ADF, NAD.
Синтез фермента индуцируется кортикостероидами.
Слайд 26
![](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/287462/slide-25.jpg)
Слайд 27
![Трансаминирование Обратимая реакция между кетокислотами и аминокислотами (кофактор – пиридоксальфосфат](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/287462/slide-26.jpg)
Трансаминирование
Обратимая реакция между кетокислотами и аминокислотами (кофактор – пиридоксальфосфат переносит
аминогруппу).
На основе кетокислот возникают новые аминокислоты.
Не освобождается аммиак.
Путь к непрямому дезаминированию аминокислот (при переаминировании аминокислот с кетоглутаратом образуется глутамат, подвергающийся прямому окислительному дезаминированию)
Слайд 28
![](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/287462/slide-27.jpg)
Слайд 29
![](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/287462/slide-28.jpg)
Слайд 30
![](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/287462/slide-29.jpg)
Слайд 31
![](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/287462/slide-30.jpg)
Слайд 32
![](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/287462/slide-31.jpg)
Слайд 33
![](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/287462/slide-32.jpg)
Слайд 34
![Декарбоксилирование аминокислот При участии пиридоксальзависимых декарбоксилаз образуются биогенные амины. Глу](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/287462/slide-33.jpg)
Декарбоксилирование аминокислот
При участии пиридоксальзависимых декарбоксилаз образуются биогенные амины.
Глу ? γ −
аминомасляная кислота
Гис ? гистамин
Три ? серотонин
Амины утилизируются оксидазами микросом.
Слайд 35
![](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/287462/slide-34.jpg)
Слайд 36
![](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/287462/slide-35.jpg)
Слайд 37
![](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/287462/slide-36.jpg)
Слайд 38
![Конечные продукты белкового обмена Аммиак образуется как результат: дезаминирования аминокислот](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/287462/slide-37.jpg)
Конечные продукты белкового обмена
Аммиак образуется как результат:
дезаминирования аминокислот
окисления биогенных аминов
утилизация азотистых оснований
Образование аммиака происходит как в клетках, так и в кишечнике ( с участием бактериальных ферментов).
Слайд 39
![АММИАК В сутки в норме образуется до 20г аммиака, т.е.](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/287462/slide-38.jpg)
АММИАК
В сутки в норме образуется до 20г аммиака, т.е. 4г/л ,
тем не менее концентрация его в крови 0,2 -1,32 мг/л (12 -78 мкмоль/л); в моче 30-60 ммоль/сут.
Несколько мощных систем обезвреживания в 1000 раз снижают концентрацию аммиака!
Увеличение в крови концентрации аммиака до 0,6 ммоль/л – судороги и далее коматозное состояние.
Слайд 40
![Механизмы токсичности аммиака NH3 проникает через клеточные и митохондриальные мембраны.](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/287462/slide-39.jpg)
Механизмы токсичности аммиака
NH3 проникает через клеточные и митохондриальные мембраны.
Увеличение скорости восстановительного
аминирования α –кетоглутарата
снижает его участие в переаминировании и синтезе ацетилхолина , дофамина;
снижает образование ГАМК,
снижает скорость ЦТК (гипоэнергетическое состояние)
Аминирование глу до глн повышает осмотическое давление глии и вызывает отек мозга.
Увеличение содержания NН3 в крови вызывает алкалоз, повышает сродство Hb к О2……….
NH4 + нарушает трансмембранный перенос Na+ и K+ как конкурент.
Слайд 41
![Пути обезвреживания аммиака Восстановительное аминирование Образование амидов Синтез азотистых оснований](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/287462/slide-40.jpg)
Пути обезвреживания аммиака
Восстановительное аминирование
Образование амидов
Синтез азотистых оснований (пиримидинов)
Аммониогенез
Синтез мочевины
«Косвенные» пути, реакции
утилизации аминокислот без освобождения аммиака (реакции переаминирования, синтез креатина, глютатиона и др.)
Слайд 42
![Образование амидов дикарбоновых кислот Глутамин- и аспарагин-синтетазы включают аммиак в](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/287462/slide-41.jpg)
Образование амидов дикарбоновых кислот
Глутамин- и аспарагин-синтетазы включают аммиак в состав амидов,
образуя временную, транспортную нетоксичную форму, более проницаемую для мембран клеток.
Амиды вновь гидролизуются с освобождением аммиака в почках и печени, где происходит его окончательное обезвреживание.
Слайд 43
![Восстановительное аминирование кетокислот NADF- зависимая редуктаза восстанавливает кетокислоты до аминокислот.](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/287462/slide-42.jpg)
Восстановительное аминирование кетокислот
NADF- зависимая редуктаза восстанавливает кетокислоты до аминокислот.
Это путь образования
заменимых аминокислот и реакция обезвреживания аммиака ( это и механизм токсичности высоких концентраций аммиака).
Слайд 44
![Синтез азотистых оснований (пиримидинов) Синтез пиримидинов начинается с карбамоилсинтетазной реакции:](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/287462/slide-43.jpg)
Синтез азотистых оснований (пиримидинов)
Синтез пиримидинов начинается с карбамоилсинтетазной реакции:
NH3+ CO2+ ATP?
NH2COPO32-.
Синтез пуринов идет с участием глутамина.
Слайд 45
![Аммониогенез в почках Глутамин в почках вновь освобождает аммиак (гидролиз](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/287462/slide-44.jpg)
Аммониогенез в почках
Глутамин в почках вновь освобождает аммиак (гидролиз глутаминазой)
Образовавшася с
помощью карбангидразы Н2СО3
диссоциирует на Н+ и НСО3-, который с Na+ образует в крови компонент буферной системы
NH3 выводится в мочу, захватывая Н+, в виде аммонийной соли (чаще хлорида), так почки участвуют в поддержании кислотно-основного состояния крови.
Слайд 46
![Синтез креатинина Осуществляется при участии ферментов почек и печени из](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/287462/slide-45.jpg)
Синтез креатинина
Осуществляется при участии ферментов почек и печени из глицина, аргинина
и метионина.
Креатин фосфорилируется в мышцах и мозге до креатинфосфата (макроэрг!)
Креатинфосфат гидролизуется и креатинин выводится с мочей.
Слайд 47
![](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/287462/slide-46.jpg)
Слайд 48
![](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/287462/slide-47.jpg)
Слайд 49
![](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/287462/slide-48.jpg)
Слайд 50
![](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/287462/slide-49.jpg)
Слайд 51
![Конечные продукты азотистого обмена У организмов разных видов с мочой](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/287462/slide-50.jpg)
Конечные продукты азотистого обмена
У организмов разных видов с мочой выделяются разные
продукты:
Аммонийтелический тип (NH3) – рыбы;
Урикотелический тип (мочевая кислота) – птицы, рептилии;
Уротелический тип (мочевина) – млекопитающие, амфибии.
Слайд 52
![Орнитиновый цикл синтеза мочевины (цикл Кребса, Ханзеляйта) Гепатоциты, митохондрии, аэробные](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/287462/slide-51.jpg)
Орнитиновый цикл синтеза мочевины (цикл Кребса, Ханзеляйта)
Гепатоциты, митохондрии, аэробные условия.
АТР, СО2,
орнитин, цитруллин, аспартат, аргинин.
Орнитиновый цикл сопряжен с реакциями переаминирования аминокислот и циклом трикарбоновых кислот.
Слайд 53
![](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/287462/slide-52.jpg)
Слайд 54
![](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/287462/slide-53.jpg)
Слайд 55
![](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/287462/slide-54.jpg)
Слайд 56
![](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/287462/slide-55.jpg)
Слайд 57
![](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/287462/slide-56.jpg)
Слайд 58
![](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/287462/slide-57.jpg)
Слайд 59
![](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/287462/slide-58.jpg)
Слайд 60
![](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/287462/slide-59.jpg)
Слайд 61
![Конечные продукты азотистого обмена Фракции «остаточного» азота в крови: Мочевина](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/287462/slide-60.jpg)
Конечные продукты азотистого обмена
Фракции «остаточного» азота в крови:
Мочевина (50% N2 крови
и 90% N2 мочи)
Мочевая кислота
Аммиак
Креатинин
Аминокислоты
Нуклеотиды, азотистые основания.