Слайд 2
![В процессе эволюции сформировались различные типы азотистого обмена, которые классифицируются](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/114595/slide-1.jpg)
В процессе эволюции сформировались различные типы азотистого обмена, которые классифицируются по
основному конечному продукту:
1) аммониотелический тип, главный конечный продукт — аммиак (рыбы);
2) урикотелинеский тип, главный конечный продукт — мочевая кислота (рептилии, птицы);
3) уреотелический тип, главный конечный продукт — мочевина (млекопитающие).
Слайд 3
![Обмен аммиака. Основной источник аммиака - АК. Большая часть образовавшегося](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/114595/slide-2.jpg)
Обмен аммиака. Основной источник аммиака - АК. Большая часть образовавшегося аммиака
обезвреживается в орнитиновом цикле в печени и выделяется в виде мочевины. Основной реакцией обезвреживания аммиака в тканях является синтез глутамина, который затем используется в анаболических процессах и для обезвреживания веществ в печени. Ферменты глутаматдегидрогеназа и глутаминсинтетаза являются регуляторными и обусловливают скорость процессов образования и обезвреживания аммиака.
Слайд 4
![Количество азотсодержащих веществ в моче (%) при нормальном белковом питании.](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/114595/slide-3.jpg)
Количество азотсодержащих веществ в моче (%) при нормальном белковом питании.
Слайд 5
![поступление аммиака из кишечника в портальную вену](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/114595/slide-4.jpg)
поступление аммиака из кишечника в портальную вену
Слайд 6
![](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/114595/slide-5.jpg)
Слайд 7
![Функции аммиака Аммиак вовлекается (непосредственно или через глутамин) в синтез](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/114595/slide-6.jpg)
Функции аммиака
Аммиак вовлекается (непосредственно или через глутамин) в синтез многих компонентов
организма: заменимые аминокислоты, пурины, пиримидины, аминосахара и т. д.
Слайд 8
![Аммиак - токсичное соединение. Даже небольшое повышение его концентрации оказывает](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/114595/slide-7.jpg)
Аммиак - токсичное соединение. Даже небольшое повышение его концентрации оказывает неблагоприятное
действие на организм, и прежде всего на ЦНС. Так, повышение концентрации аммиака в мозге до 0,6 ммоль вызывает судороги. К симптомам гипераммониемии относят тремор, нечленораздельную речь, тошноту, рвоту, головокружение, судорожные припадки, потерю сознания. В тяжёлых случаях развивается кома с летальным исходом.
Механизм токсического действия аммиака на мозг и организм в целом, очевидно, связан с действием его на несколько функциональных систем.
Аммиак легко проникает через мембраны в клетки и в митохондриях сдвигает реакцию, катализируемую глутаматдегидрогеназой, в сторону образования глутамата:
α-Кетоглутарат + NADH + Н+ + NH3 → Глутамат + NAD+.
Уменьшение концентрации α-кетоглутарата вызывает:
угнетение обмена аминокислот (реакции транса-минирования) и, следовательно, синтеза из них нейромедиаторов (ацетилхолина, дофамина и др.);
гипоэнергетическое состояние в результате снижения скорости ЦТК.
Слайд 9
![Недостаточность α-кетоглутарата приводит к снижению концентрации метаболитов ЦТК, что вызывает](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/114595/slide-8.jpg)
Недостаточность α-кетоглутарата приводит к снижению концентрации метаболитов ЦТК, что вызывает ускорение
реакции синтеза оксалоацетата из пирувата, сопровождающейся интенсивным потреблением СО2. Усиленное образование и потребление диоксида углерода при гипераммониемии особенно характерны для клеток головного мозга.
Повышение концентрации аммиака в крови сдвигает рН в щелочную сторону (вызывает алкалоз). Это, в свою очередь, увеличивает сродство гемоглобина к кислороду, что приводит к гипоксии тканей, накоплению СО2 и гипоэнергетическому состоянию, от которого главным образом страдает головной мозг.
Высокие концентрации аммиака стимулируют синтез глутамина из глутамата в нервной ткани (при участии глутаминсинтетазы):
Глутамат + NH3 + АТФ → Глутамин + АДФ + Н3Р04.
Накопление глутамина в клетках нейроглии приводит к повышению осмотического давления в них, набуханию астроцитов и в больших концентрациях может вызвать отёк мозга. Снижение концентрации глутамата нарушает обмен аминокислот и нейромедиаторов, в частности синтез ϒ-аминомасляной кислоты (ГАМК), основного тормозного медиатора. При недостатке ГАМК и других медиаторов нарушается проведение нервного импульса, возникают судороги.
Ион NH4+ практически не проникает через цитоплазматические и митохондриальные мембраны. Избыток иона аммония в крови способен нарушать трансмембранный перенос одновалентных катионов Na+ и К+, конкурируя с ними за ионные каналы, что также влияет на проведение нервных импульсов.
Слайд 10
![Обезвреживание аммиака: Основной путь — это связывание аммиака с глутаминовой](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/114595/slide-9.jpg)
Обезвреживание аммиака:
Основной путь — это связывание аммиака с глутаминовой и реже
аспарагиновой кислотами с образованием соответствующих амидов — глутамина и аспарагина (фермент глутаминсинтетаза). Глутамин является нетоксической транспортной формой аммиака и его концентрация в крови значительно выше концентрации других аминокислот.
Слайд 11
![Пути использования глутамина в организме.](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/114595/slide-10.jpg)
Пути использования глутамина в организме.
Слайд 12
![Амидирование остатков глутаминовой и аспарагиновой кислот в составе белков. Восстановительное](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/114595/slide-11.jpg)
Амидирование остатков глутаминовой и аспарагиновой кислот в составе белков.
Восстановительное аминирование 2-оксоглутарата
в глутамат. Глутамат в реакциях трансаминирования с пируватом образует аланин (особенно в мышцах).
Слайд 13
![](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/114595/slide-12.jpg)
Слайд 14
![](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/114595/slide-13.jpg)
Слайд 15
![](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/114595/slide-14.jpg)
Слайд 16
![Метаболизм амидного азота глутамина в почках Общее обезвреживание аммиака](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/114595/slide-15.jpg)
Метаболизм амидного азота глутамина в почках
Общее обезвреживание аммиака
Слайд 17
![Глюкозо-аланиновый цикл.](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/114595/slide-16.jpg)
Слайд 18
![Орнитиновый цикл Кребса-Гензелейта. Окислительное дезаминирование глутамата происходит в митохондриях. Ферменты](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/114595/slide-17.jpg)
Орнитиновый цикл Кребса-Гензелейта.
Окислительное дезаминирование глутамата происходит в митохондриях. Ферменты орнитинового
цикла распределены между митохондриями и цитозолем. Поэтому необходим трансмембранный перенос глутамата, цитруллина и орнитина с помощью специфических транслоказ. На схеме показаны пути включения азота двух разных аминокислот (аминокислота 1 и аминокислота 2) в молекулу мочевины: одна аминогруппа - в виде аммиака в матриксе митохондрии; вторую аминогруппу поставляет аспартат цитозоля.
Слайд 19
![Синтез мочевины](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/114595/slide-18.jpg)
Слайд 20
![Цикл регенерации аспартата, сопряжённый с орнитиновым циклом.](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/114595/slide-19.jpg)
Цикл регенерации аспартата, сопряжённый с орнитиновым циклом.
Слайд 21
![Орнитиновый цикл в печени выполняет 2 функции: превращение азота аминокислот](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/114595/slide-20.jpg)
Орнитиновый цикл в печени выполняет 2 функции:
превращение азота аминокислот в
мочевину, которая экскретируется и предотвращает накопление токсичных продуктов, главным образом аммиака;
синтез аргинина и пополнение его фонда в организме.
Регуляторные стадии процесса - синтез карбамоилфосфата, синтез цитруллина и заключительная стадия, катализируемая аргиназой.
Эффективность работы орнитинового цикла при нормальном питании человека и умеренных физических нагрузках составляет примерно 60% его мощности. Запас мощности необходим для избежания гипераммониемии при изменениях количества белка в пище. Увеличение скорости синтеза мочевины происходит при длительной физической работе или длительном голодании, которое сопровождается распадом тканевых белков. Некоторые патологические состояния, характеризующиеся интенсивным распадом белков
Слайд 22
![Взаимосвязь орнитинового цикла и общего пути катаболизма. Фумарат, образующийся в](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/114595/slide-21.jpg)
Взаимосвязь орнитинового цикла и общего пути катаболизма. Фумарат, образующийся в результате
расщепления аргининосукцината, превращается в малат, который затем переносится в митохондрии, включается в ЦТК и дегидрируется с образованием оксалоацетата. Эта реакция сопровождается выделением 3 молекул АТФ, которые и компенсируют затраты энергии на синтез одной молекулы мочевины.
Слайд 23
![Пути выведения аммиака при включении в диету глутамата и фенилацетата](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/114595/slide-22.jpg)
Пути выведения аммиака при включении в диету глутамата и фенилацетата (А),
бензоата (Б), цитруллина и аргинина (В). На рисунке обозначены ферментные блоки: 1 - дефект карбамоилфосфатсинтетазы I; 2-дефект орнитинкарбамоилтрансферазы; 3 - дефект аргининосукцинатлиазы.
Слайд 24
![Нарушения синтеза мочевины](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/114595/slide-23.jpg)
Нарушения синтеза мочевины
Слайд 25
![Нарушение синтеза и выведения мочевины](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/114595/slide-24.jpg)
Нарушение синтеза и выведения мочевины
Слайд 26
![Количество азотсодержащих веществ в моче (%) при нормальном белковом питании](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/114595/slide-25.jpg)
Количество азотсодержащих веществ в моче (%) при нормальном белковом питании
Слайд 27
![Синтез и распад пуриновых и пиримидиновых оснований](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/114595/slide-26.jpg)
Синтез и распад пуриновых и пиримидиновых оснований
Слайд 28
![Строение мононуклеотида](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/114595/slide-27.jpg)
Слайд 29
![Пуриновые основания нуклеиновых кислот](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/114595/slide-28.jpg)
Пуриновые основания нуклеиновых кислот
Слайд 30
![Пиримидиновые основания нуклеиновых кислот](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/114595/slide-29.jpg)
Пиримидиновые основания нуклеиновых кислот
Слайд 31
![Углеводы нуклеотидов](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/114595/slide-30.jpg)
Слайд 32
![Гидролиз нуклеопротеинов](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/114595/slide-31.jpg)
Слайд 33
![Катаболизм пуриновых оснований](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/114595/slide-32.jpg)
Катаболизм пуриновых оснований
Слайд 34
![Ингибитор ксантиноксидазы](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/114595/slide-33.jpg)
Ингибитор ксантиноксидазы
Слайд 35
![Распад пиримидиновых оснований](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/114595/slide-34.jpg)
Распад пиримидиновых оснований
Слайд 36
![Синтез инозиновой кислоты](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/114595/slide-35.jpg)
Синтез инозиновой кислоты
Слайд 37
![Происхождение атомов пуринового кольца](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/114595/slide-36.jpg)
Происхождение атомов пуринового кольца
Слайд 38
![Синтез пуриновых нуклеотидов](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/114595/slide-37.jpg)
Синтез пуриновых нуклеотидов
Слайд 39
![Биосинтез пиримидинов](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/114595/slide-38.jpg)
Слайд 40
![Синтез пиримидиновых нуклеотидов](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/114595/slide-39.jpg)
Синтез пиримидиновых нуклеотидов
Слайд 41
![Синтез дезоксирибонуклеотидов](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/114595/slide-40.jpg)
Синтез дезоксирибонуклеотидов
Слайд 42
![Пуриновые основания нуклеиновых кислот](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/114595/slide-41.jpg)
Пуриновые основания нуклеиновых кислот
Слайд 43
![Пиримидиновые основания нуклеиновых кислот](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/114595/slide-42.jpg)
Пиримидиновые основания нуклеиновых кислот
Слайд 44
![Углеводы нуклеотидов](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/114595/slide-43.jpg)
Слайд 45
![Строение мононуклеотида](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/114595/slide-44.jpg)