Полная версия

Главная arrow География arrow БИОХИМИЯ

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

НАСЛЕДСТВЕННЫЕ НАРУШЕНИЯ КАТАБОЛИЗМА ФЕНИЛАЛАНИНА

Специфической частью катаболизма фенилаланина и тирозина является последовательность реакций, завершающаяся образованием фумарата и ацетоацетата (рис. 15.3).

Фенилаланин в норме прямо не подвергается дезаминированию, предварительно он должен превратиться в тирозин с участием фермента фенилаланингидроксилазы. Данный фермент интересен тем, что два атома водорода в реакции этого превращения поставляются донором электронов — коферментом тетрагидробиотерином (RH4), который при этом трансформируется в дигидробиотерин (RH2):

Катаболизм фенилаланина и тирозина

Рис. 15.3. Катаболизм фенилаланина и тирозина

Известен сравнительно часто встречающийся генетический дефект, при котором фенилаланингидроксилазной активности в тканях не обнаруживается, в результате чего блокируется реакция превращения фенилаланина в тирозин. Этот дефект метаболизма проявляется как болезнь, называемая фенилкетонурией. Концентрация фенилаланина в тканях больного повышается в десятки раз; его содержание в крови достигает 10...80 мг/дл (в норме 1...4 мг/дл).

В этих условиях фенилаланин трансаминируется и превращается в фенилпировиноградную и фенилмолочную кислоты (в норме они практически не образуются):

Все эти соединения выделяются с мочой больного. Наиболее опасно это заболевание для младенцев, так как фенилпируват необратимо повреждает мозг, в результате чего у детей возникает резкое нарушение умственного и физического развития (в 10 лет ребенок не ходит, знает всего несколько слов). Если болезнь обнаруживается сразу после рождения, то при диете, бедной фенилаланином, повреждение мозга ребенка в значительной мере предотвращается. Родителей - гетерозиготных носителей гена фенил- кетонурии можно определить с помощью теста толерантности к фенилаланину.

Существует также наследственная болезнь алкаптонурия, связанная с блокированием катаболизма тирозина на стадии го- могентизиновой кислоты. Для этой болезни характерно выделение с мочой значительного количества гомогентизиновой кислоты, представляющей собой дифенол, который быстро окисляясь кислородом воздуха, превращается в черный пигмент.

В норме биосинтез меланинов осуществляется в пигментных клетках (меланоцитах). Тирозин служит предшественником тем- ноокрашенных пигментов меланинов (от греч. melas - черный). При действии тирозиназы тирозин окисляется в дигидроксифенилаланин (Дофа), из которого в результате неферментативных реакций образуется меланин:

Меланины представляют собой группу полимерных соединений с неупорядоченной структурой. Цвет кожи зависит от количества и распределения меланоцитов и содержания меланинов в них. Меланины имеются и в сетчатке глаз. Врожденное отсутствие тирозиназы в меланоцитах или отсутствие самих меланоцитов проявляется как альбинизм. Для этой болезни характерны отсутствие пигментации кожи и волос, светобоязнь, снижение остроты зрения.

Гомогентизиновая кислота в норме превращается в фума- рилацетоуксусную кислоту при действии оксидазы гомоген- тизиновой кислоты. У больных алкаптонурией этот фермент отсутствует или его активность очень низка, поэтому превращение тирозина останавливается на стадии образования гомоген- тизиновой кислоты:

Еще одно генетическое нарушение - болезнь кленового сиропа. При этой патологии в организме накапливаются кетокислоты, соответствующие лейцину, изолейцину и валину. Заболевание получило свое название по характерному запаху мочи и сопряжено с нарушениями биохимических превращений в мозге.

В настоящее время известно более ста болезней, обусловленных наследственными дефектами, поскольку простые биохимические реакции контролируются генами. Последнее указывает на то, что число аллельных вариантов соответствующего гена в генофонде человека больше двух. Многие наследственные нарушения обмена аминокислот, как и других соединений, приводят к нарушениям развития и функций мозга.

Катаболизм разрушения С-С связей углеродных скелетов, полученных в результате дезаминирования аминокислот, приводит к образованию либо метаболитов, способных включаться в глюконеоге- нез (гликогенные аминокислоты) и поддерживать уровень глюкозы в крови при голодании, либо к образованию ацетил-СоА, а далее из него жиров или кетоновых тел (кетогенные аминокислоты).

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>