Proteini u hrani su glavni izvor dušika u tijelu. Dušik se izlučuje iz organizma u obliku krajnjih proizvoda metabolizma dušika. Stanje metabolizma dušika karakterizira koncept ravnoteže dušika.

Balans dušika- razlika između azota koji ulazi u tijelo i izlučuje se iz tijela. Postoje tri vrste bilansa azota: bilans azota, pozitivan balans azota, negativan balans azota

At pozitivan bilans azota unos azota prevladava nad izlazom azota. U fiziološkim uslovima postoji istinski pozitivan balans dušika (trudnoća, dojenje, djetinjstvo). Za djecu u dobi od 1 godine života iznosi +30%, za 4 godine - +25%, u adolescenciji +14%. Kod bolesti bubrega moguća je lažno pozitivna ravnoteža dušika, u kojoj dolazi do kašnjenja u tijelu krajnjih produkata metabolizma dušika.

At negativan bilans azota oslobađanje dušika prevladava nad njegovim unosom. Ovo stanje je moguće kod bolesti kao što su tuberkuloza, reumatizam, rak. Balans dušika tipično za zdrave odrasle osobe, čiji je unos dušika jednak njegovom izlučivanju.

Izmjenu dušika karakteriše faktor habanja,što se podrazumeva kao količina proteina koja se gubi iz organizma u uslovima potpunog proteinskog gladovanja. Za odraslu osobu, to je 53 mg / kg (ili 24 g / dan). Kod novorođenčadi stopa trošenja je veća i iznosi 120 mg/kg. Ravnoteža azota je obezbeđena proteinskom ishranom.

Proteinska dijeta karakterišu određeni kvantitativni i kvalitativni kriterijumi.

Kvantitativni kriteriji za proteinsku ishranu

Proteini minimum- količina proteina koja obezbjeđuje ravnotežu dušika, pod uslovom da sve energetske troškove obezbjeđuju ugljikohidrati i masti. To je 40-45 g/dan. Produženom upotrebom proteinskog minimuma stradaju imunološki procesi, procesi hematopoeze i reproduktivni sistem. Stoga je za odrasle neophodno proteinski optimum - količina proteina koja osigurava obavljanje svih njegovih funkcija bez štete po zdravlje. To je 100 - 120 g / dan.

Za djecu stopa potrošnje se trenutno revidira naniže. Za novorođenče, potreba za proteinima je oko 2 g/kg, do kraja 1 godine smanjuje se s dojenjem na 1 g/dan, a uz umjetno hranjenje ostaje unutar 1,5-2 g/dan.

Kvalitativni kriteriji za proteinsku ishranu

Proteini koji su vrijedniji za organizam moraju ispunjavati sljedeće zahtjeve:

• sadrže skup svih esencijalnih aminokiselina (valin, leucin, izoleucin, treonin, metionin, lizin, arginin, histidin, triptofan, fenilalanin).
• odnos između aminokiselina treba da bude blizak njihovom odnosu u proteinima tkiva
• dobro probaviti gastrointestinalnog trakta

Proteini životinjskog porijekla u većoj mjeri ispunjavaju ove zahtjeve. Za novorođenčad, svi proteini moraju biti potpuni (proteini majčinog mlijeka). U dobi od 3-4 godine, oko 70-75% treba da bude iz kompletnih proteina. Za odrasle, njihov udio bi trebao biti oko 50%.

Fiziološki minimum proteina

1. Mala medicinska enciklopedija. - M.: Medicinska enciklopedija. 1991-96 2. Prva pomoć. - M.: Velika ruska enciklopedija. 1994 3. Enciklopedijski rječnik medicinskih pojmova. - M.: Sovjetska enciklopedija... - 1982-1984.

Pogledajte šta je "Fiziološki minimum proteina" u drugim rječnicima:

Pogledajte minimum azota... Sveobuhvatni medicinski rječnik

Sveobuhvatni medicinski rječnik

- (sin. fiziološki minimum proteina) najmanja količina proteina unesena hranom, pri kojoj se održava ravnoteža dušika... Medicinska enciklopedija

OBLITERACIJA- (lat. obliteratio destrukcija), termin koji se koristi za označavanje zatvaranja, uništavanja određene šupljine ili lumena kroz rast ^ tkiva koje dolazi sa zidova ove šupljine. Navedeni rast je češće ... ...

Opšti pogled na drvo u Staroj botaničkoj bašti grada Marburga (... Wikipedia

Ovaj izraz ima druga značenja, pogledajte Starenje. Stara zena. Ann Powder 8. aprila 1917. na njen 110. rođendan. Naborana i suva koža tipičan je znak ljudskog starenja... Wikipedia

Ovaj izraz ima druga značenja, pogledajte Starenje. Starenje čovjeka, kao i starenje drugih organizama, je biološki proces postupne degradacije dijelova i sistema ljudskog tijela i posljedica tog procesa. Dok ... ... Wikipedia

MENINGITIS- - upala membrana mozga i kičmene moždine, obično infektivnog porijekla. Meningitis se klasifikuje prema etiologiji (bakterijski, virusni, gljivični itd.), prirodi upalnog procesa (gnojni, serozni), toku (akutni, ... ... Enciklopedijski rečnik psihologije i pedagogije

ROĐENJE- ROĐENJE. Sadržaj: I. Definicija pojma. Promjene u organizmu tokom R. Uzroci nastanka P. ................................ 109 II. Klinički tok fiziološkog R. 132 S. Mehanika R. ................. 152 IV. Održavanje P .................. 169 V ... Odlična medicinska enciklopedija

Ovaj članak bi trebao biti vikifikovan. Molimo da ga ispunite u skladu sa pravilima oblikovanja članka. Multipla skleroza ... Wikipedia

Proteinski minimum je minimalna količina proteina koja vam omogućava da održite ravnotežu dušika u tijelu (dušik je vrlo važan element za sva živa bića, budući da je dio svih aminokiselina i proteina). Utvrđeno je da se tokom gladovanja od 8-10 dana u organizmu razgrađuje stalna količina proteina - oko 23,2 grama (za osobu od 70 kg). Međutim, to nikako ne znači da će unos iste količine proteina hranom u potpunosti zadovoljiti potrebe našeg organizma za ovom komponentom ishrane, posebno kada se bavimo sportom. Proteinski minimum je u stanju samo da održi osnovne fiziološke procese na odgovarajućem nivou, i to vrlo kratko.

Proteinski optimum je takva količina proteina u hrani koja u potpunosti zadovoljava potrebe čovjeka za dušičnim spojevima i na taj način obezbjeđuje potrebne komponente za oporavak mišića nakon fizičkog napora, održava visoku radnu sposobnost tijela i doprinosi stvaranju dovoljne nivo otpornosti na zarazne bolesti. Optimum proteina za organizam odrasle žene je otprilike 90-100 grama proteina dnevno, a uz redovite intezivne sportove to se može značajno povećati - do 130-140 grama dnevno, pa čak i više. Smatra se da je za postizanje dnevnog optimuma proteina tokom vježbanja, za svaki kilogram tjelesne težine u prosjeku potreban unos od 1,5 grama proteina i više. Međutim, čak i uz najintenzivnije režime treninga kada se bavite sportom, količina proteina ne bi trebala prelaziti 2 - 2,5 grama po kilogramu tjelesne težine. Ako posjećujete sportske klubove ili fitnes klubove s čisto rekreativnim ciljem, onda optimalnim sadržajem proteina u vašoj ishrani treba smatrati takvu količinu koja osigurava unos od 1,5 - 1,7 grama proteina po kilogramu tjelesne težine.

Međutim, poštovanje proteinskog minimuma i proteinskog optimuma tokom bavljenja sportom nije jedini uslov za adekvatnu ishranu, koja obezbeđuje procese oporavka organizma nakon aktivnog treninga. Činjenica je da dijetetski proteini mogu značajno varirati u svojoj nutritivnoj vrijednosti. Na primjer, proteini životinjskog porijekla su optimalni za ljudski organizam u smislu njihovog sastava aminokiselina. Sadrže sve esencijalne aminokiseline neophodne za rast i brzi oporavak performansi mišićnog tkiva tokom bavljenja sportom. Proteini u biljnoj hrani sadrže vrlo malo ili nimalo esencijalnih aminokiselina. Stoga, kada se bavite sportom, optimalna prehrana će biti u kojoj su meso i mliječni proizvodi, jaja i riba nužno uključeni.

Predavanje br. 1. Varenje proteina u gastrointestinalnom traktu. Balans dušika. Norme proteina u prehrani.

Plan predavanja:

1. Biološka uloga proteina.

2. Balans dušika i njegovi oblici.

3. Norme proteina u ishrani (brzina trošenja, proteinski minimum i proteinski optimum). Kriterijumi za korisnost dijetetskih proteina.

4. Varenje proteina u gastrointestinalnom traktu. Karakterizacija enzima želučanog, pankreasnog i crijevnog soka. Uloga hlorovodonične kiseline u varenju proteina. Mehanizam aktivacije proteolitičkih enzima.

5. Hormoni gastrointestinalnog trakta (struktura, biološka uloga).

6. Procesi propadanja proteina u debelom crijevu. Neutralizacija toksičnih produkata raspadanja proteina. Formiranje indikacije. Reakcija za određivanje indikana u urinu, KDZ.

Biološka uloga proteina.

Proteini obavljaju sljedeće funkcije: plastičnu (strukturnu), katalitičku, zaštitnu, transportnu, regulatornu, energetsku.

Balans dušika i njegovi oblici.

Balans dušika (AB) je razlika između ukupnog dušika koji ulazi u tijelo hranom i ukupnog dušika izlučenog urinom. AB oblici: 1) bilans azota (N hrana = N urin + izmet); 2) pozitivan bilans azota (N hrana ˃ N urin + izmet); 3) negativan A.B. (N hrana ˂ N urin + izmet).

Proteinske norme u ishrani (brzina trošenja, proteinski minimum i proteinski optimum). Kriterijumi za korisnost dijetetskih proteina.

Proteini se sastoje od 20 proteinogenih aminokiselina.

Esencijalne aminokiseline – ne mogu se sintetizirati u ljudskim tkivima i moraju se svakodnevno unositi hranom. To uključuje: valin, leucin, izoleucin, metionin, treonin, lizin, triptofan, fenilalanin.

Djelomično esencijalne aminokiseline (arginin i histidin) mogu se sintetizirati u ljudskom tijelu, ali ne pokrivaju dnevne potrebe, posebno u detinjstvu.

Esencijalne aminokiseline mogu se sintetizirati u ljudskom tijelu iz metaboličkih intermedijera.

Kriterijumi za korisnost proteina u hrani: 1) biološka vrednost je sastav aminokiselina i odnos pojedinačnih aminokiselina; 2) svarljivost proteina u digestivnom traktu.

Potpuni proteini sadrže sve esencijalne aminokiseline u optimalnim omjerima i lako se hidroliziraju enzimima probavnog trakta. Najveću biološku vrijednost imaju proteini jaja i mlijeka. Lako se svare. Proteini soje zauzimaju prvo mjesto među biljnim proteinima.

Stopa trošenja je količina endogenog proteina koji se razgrađuje do krajnjih proizvoda na dnevnoj bazi. Prosjek je 3,7 g dušika/dan, odnosno 23 g proteina/dan.

Fiziološki minimum proteina je količina proteina u hrani koja vam omogućava da održite ravnotežu dušika u mirovanju. Za zdravu odraslu osobu - 40-50 g / dan.

Proteinski optimum je količina proteina u hrani koja podržava punu vitalnu aktivnost. Za zdravu odraslu osobu - 80-100 g / dan (1,5 g po kg tjelesne težine).

Varenje proteina u gastrointestinalnom traktu. Karakterizacija enzima želučanog, pankreasnog i crijevnog soka. Uloga hlorovodonične kiseline u varenju proteina. Mehanizam aktivacije proteolitičkih enzima.

Razgradnja proteina u gastrointestinalnom traktu je hidrolitička. Enzimi se nazivaju proteaze ili peptidaze. Sam proces hidrolize proteina naziva se proteoliza. Gastrointestinalne peptidaze se dijele u 2 grupe:

1) endopeptidaze - katalizuju hidrolizu unutrašnjih peptidnih veza; tu spadaju enzimi: pepsin (želudačni sok), tripsin i kimotripsin (sok gušterače):

2) egzopeptidaze - katalizuju hidrolizu terminalnih peptidnih veza; tu spadaju enzimi: karboksipeptidaze (pankreasni sok), aminopeptidaze, tri- i dipeptidaze (crevni sok).

Proteolitički enzimi sintetiziraju se i izlučuju u lumen crijeva u obliku enzima - neaktivnih oblika. Aktivacija se javlja ograničenom proteolizom - cijepanjem inhibitornog peptida. Hidroliza proteina u masnim kiselinama: postepeno protein → peptidi → aminokiseline.

Uloga hlorovodonične kiseline: aktivira pepsin, stvara kiselost (1,5-2), denaturira proteine, ima baktericidno dejstvo.

Apsorpcija slobodnih aminokiselina u krv se odvija aktivnim transportom uz sudjelovanje specijaliziranih proteina nosača.

Balans dušika balans azota.

Ostale aminokiseline se lako sintetiziraju u stanicama i nazivaju se neesencijalnim. To uključuje glicin, asparaginsku kiselinu, asparagin, glutaminsku kiselinu, glutamin, serum, prolin, alanin.

Međutim, ishrana bez proteina završava smrću tijela. Isključivanje čak i jedne esencijalne aminokiseline iz ishrane dovodi do nepotpune asimilacije ostalih aminokiselina i praćeno je razvojem negativnog balansa dušika, iscrpljenošću, usporavanjem rasta i disfunkcijama nervnog sistema.

Uz dijetu bez proteina, dnevno se oslobađa 4 g azota, što je 25 g proteina (ODNOS INOŠENJA).

Fiziološki minimum proteina - minimalna količina proteina u hrani potrebna za održavanje ravnoteže dušika - 30-50 g / dan.

VARENJE PROTEINA U GIT. KARAKTERISTIKE ŽELUDAČNIH PEPTIDAZA, ​​Tvorba i uloga hidrolične kiseline.

Sadržaj slobodnih aminokiselina u hrani je veoma nizak. Njihova velika količina je dio proteina koji se hidroliziraju u probavnom traktu djelovanjem enzima proteaze). Specifičnost supstrata ovih enzima leži u činjenici da svaki od njih najbržom cijepa peptidne veze koje formiraju određene aminokiseline. Proteaze koje hidroliziraju peptidne veze unutar proteinskog molekula klasificirane su kao endopeptidaze. Enzimi koji pripadaju grupi egzopeptidaza hidroliziraju peptidnu vezu koju formiraju terminalne aminokiseline. Pod dejstvom svih proteaza gastrointestinalnog trakta, proteini hrane se razlažu na pojedinačne aminokiseline, koje potom ulaze u ćelije tkiva.

Nastanak i uloga hlorovodonične kiseline

Glavna probavna funkcija želuca je početak probave proteina. Hlorovodonična kiselina igra bitnu ulogu u ovom procesu. Proteini koji ulaze u želudac podstiču lučenje histamin i grupe proteinskih hormona - gastrini, koji zauzvrat izazivaju lučenje HCI i proenzima - pepsinogena. HCI se formira u parijetalnim ćelijama želudačnih žlezda

Izvor H+ je H 2 CO 3, koji nastaje u parijetalnim ćelijama želuca od CO 2 koji difunduje iz krvi, i H 2 O pod dejstvom enzima karboanhidraze

Disocijacija H 2 CO 3 dovodi do stvaranja bikarbonata koji se oslobađa u plazmu uz učešće posebnih proteina. C1 joni - ulaze u lumen želuca kroz hloridni kanal.

pH pada na 1,0-2,0.

Pod uticajem HCl dolazi do denaturacije proteina hrane koji nisu prošli termičku obradu, što povećava dostupnost peptidnih veza za proteaze. HCl ima baktericidni učinak i sprječava ulazak patogenih bakterija u crijeva. Osim toga, hlorovodonična kiselina aktivira pepsinogen i stvara optimalni pH za djelovanje pepsina.

Pepsinogen je protein koji se sastoji od jednog polipeptidnog lanca. Pod dejstvom HCl se pretvara u aktivni pepsin.Prilikom aktivacije, kao rezultat delimične proteolize sa N-kraja molekula pepsinogena, dolazi do cepanja aminokiselinskih ostataka koji sadrže skoro sve pozitivno naelektrisane aminokiseline prisutne u pepsinogenu. Dakle, u aktivnom pepsinu prevladavaju negativno nabijene aminokiseline, koje su uključene u konformacijske preustroj molekule i formiranje aktivnog centra. Aktivni molekuli pepsina formirani pod djelovanjem HCl brzo aktiviraju preostale molekule pepsinogena (autokataliza). Pepsin prvenstveno hidrolizuje peptidne veze u proteinima koje formiraju aromatične aminokiseline (fenilalanin, triptofan, tirozin).Pepsin je endopeptidaza, pa se usled njegovog delovanja u želucu formiraju kraći peptidi, ali ne i slobodne aminokiseline.

Kod dojenčadi se enzim nalazi u želucu rennin(himozin), koji uzrokuje zgrušavanje mlijeka. U želucu odraslih nema renina, njihovo mlijeko se zgruša pod utjecajem HCl i pepsina.

druga proteaza - gastriksin. Sva 3 enzima (pepsin, rennin i gastriksin) su slična po primarnoj strukturi

KETOGENE I GLIKOGENE AMINOKISELINE. ANAPLEROTIČNE REAKCIJE, SINTEZA ZAMJENJIVIH AMINOKISELINA (PRIMJER).

Amino-t katabolizam se svodi na stvaranje piruvat, acetil-CoA, α -ketoglutarat, sukcinil-CoA, fumarat, oksaloacetat glikogene aminokiseline- pretvaraju se u piruvat i intermedijarne produkte TCA i na kraju formiraju oksaloacetat, mogu se koristiti u procesu glukoneogeneze.

ketogeni aminokiseline se u procesu katabolizma pretvaraju u acetoacetat (Liz, Leu) ili acetil-CoA (Leu) i mogu se koristiti u sintezi ketonskih tijela.

glikocetogeni aminokiseline se koriste i za sintezu glukoze i za sintezu ketonskih tijela, jer se u procesu njihovog katabolizma formiraju 2 produkta - određeni metabolit citratnog ciklusa i acetoacetat (Tri, Phen, Tyr) ili acetil-CoA (Ile).

Anaplerotične reakcije - ostaci aminokiselina bez dušika koriste se za nadopunjavanje količine metabolita općeg kataboličkog puta, koji se troši na sintezu biološki aktivnih tvari.

Enzim piruvat karboksilaza (koenzim - biotin), koji katalizuje ovu reakciju, nalazi se u jetri i mišićima.

2. Aminokiseline → Glutamat → α-Ketoglutarat

pod dejstvom glutamat dehidrogenaze ili aminotransferaza.

3.

Propionil-CoA, a zatim i sukcinil-CoA mogu se formirati i prilikom razgradnje viših masnih kiselina s neparnim brojem atoma ugljika

4. Aminokiseline → Fumarat

5. Aminokiseline → Oksaloacetat

Reakcije 2, 3 se javljaju u svim tkivima (osim jetre i mišića), gdje nema piruvat karboksilaze.

Vii. BIOSINTEZA ZAMJENJIVIH AMINOKISELINA

U ljudskom tijelu moguća je sinteza osam neesencijalnih aminokiselina: Ala, Asp, Asn, Ser, Gli, Glu, Gln, Pro. Ugljični skelet ovih aminokiselina je izveden iz glukoze. α-amino grupa se uvodi u odgovarajuće α-keto kiseline kao rezultat reakcija transaminacije. Univerzalni donator α α-amino grupa služi kao glutamat.

Aminokiseline se sintetiziraju transaminacijom α-keto kiselina koje nastaju iz glukoze

Glutamat također nastaje reduktivnom aminacijom α-ketoglutarata sa glutamat dehidrogenazom.

TRANSAMINIRANJE: DIJAGRAM PROCESA, ENZIMI, BIOROL. BIOROL ALAT I ASAT I KLINIČKI ZNAČAJ NJIHOVOG ODREĐIVANJA U KRVNOM SERUMU.

Transaminacija je reakcija prijenosa α-amino grupe sa ak-s na α-keto kiselinu, uslijed čega nastaju nova keto kiselina i novi ak. proces transaminacije je lako reverzibilan

Reakcije kataliziraju enzimi aminotransferaze, čiji je koenzim piridoksal fosfat (PP)

Aminotransferaze se nalaze i u citoplazmi iu mitohondrijima eukariotskih ćelija. U ljudskim ćelijama pronađeno je više od 10 aminotransferaza, koje se razlikuju po specifičnostima supstrata. Gotovo sve aminokiseline mogu ući u reakcije transaminacije, sa izuzetkom lizina, treonina i prolina.

• U prvoj fazi, amino grupa iz prvog supstrata, aka, je vezana za piridoksal fosfat u aktivnom centru enzima uz pomoć aldiminske veze. Formira se enzim-piridoksamin-fosfatni kompleks i ketonska kiselina - prvi proizvod reakcije. Ovaj proces uključuje srednje formiranje 2 Schiffove baze.
• U drugoj fazi, kompleks enzim-piridoksamin fosfat se kombinuje sa keto kiselinom i, kroz međuformiranje 2 Schiffove baze, prenosi amino grupu na keto kiselinu. Kao rezultat toga, enzim se vraća u svoj izvorni oblik i formira se nova aminokiselina - drugi proizvod reakcije. Ako aldehidnu grupu piridoksal fosfata ne zauzima amino grupa supstrata, tada ona formira Schiffovu bazu sa ε-amino grupom lizinskog radikala u aktivnom centru enzima

Najčešće su aminokiseline uključene u reakcije transaminacije, čiji je sadržaj u tkivima mnogo veći od ostalih - glutamat, alanin, aspartat i odgovarajuće keto kiseline - α β-ketoglutarat, piruvat i oksaloacetat. Glavni donator amino grupe je glutamat.

Najzastupljeniji enzimi u većini tkiva sisara su: ALT (ALAT) katalizuje reakciju transaminacije između alanina i α-ketoglutarata. Ovaj enzim je lokaliziran u citosolu stanica mnogih organa, ali se njegova najveća količina nalazi u stanicama jetre i srčanog mišića. ACT (ASAT) katalizira reakciju transaminacije između apartata i α-ketoglutarata. nastaju oksaloacetat i glutamat. Najveća količina se nalazi u ćelijama srčanog mišića i jetre. organska specifičnost ovih enzima.

Normalno, aktivnost ovih enzima u krvi je 5-40 U/L. Kada su stanice odgovarajućeg organa oštećene, enzimi se oslobađaju u krv, gdje se njihova aktivnost naglo povećava. Budući da su ACT i ALT najaktivniji u ćelijama jetre, srca i skeletnih mišića, koriste se za dijagnostiku bolesti ovih organa. U ćelijama srčanog mišića količina ACT značajno premašuje količinu ALT, au jetri, naprotiv. Stoga je posebno informativno istovremeno mjerenje aktivnosti oba enzima u krvnom serumu. Odnos ACT / ALT aktivnosti se naziva "de Ritis koeficijent". Normalno, ovaj koeficijent je 1,33 ± 0,42. Kod infarkta miokarda aktivnost ACT u krvi se povećava 8-10 puta, a ALT - 2,0 puta.

Kod hepatitisa se serumska aktivnost ALT povećava ∼8-10 puta, a ACT - 2-4 puta.

Sinteza melanina.

Vrste melanina

Reakcija aktivacije metionina

Aktivni oblik metionina je S-adenozilmetionin (SAM), sulfonijumski oblik aminokiseline nastao dodatkom metionina u molekulu adenozina. Adenozin nastaje hidrolizom ATP-a.

Ovu reakciju katalizira enzim metionin adenoziltransferaza, koji je prisutan u svim vrstama stanica. Struktura (-S + -CH 3) u SAM-u je nestabilna grupa koja određuje visoku aktivnost metilne grupe (otuda naziv "aktivni metionin"). Ova reakcija je jedinstvena u biološkim sistemima, jer je, očigledno, jedina poznata reakcija, kao rezultat koje se oslobađaju sva tri fosfatna ATP ostatka. Cijepanje metil grupe od SAM-a i prijenos na akceptorsko jedinjenje kataliziraju enzimi metiltransferaze. SAM se tokom reakcije pretvara u S-adenozil homocistein (SAT).

Sinteza kreatina

Kreatin je neophodan za stvaranje visokoenergetskog spoja u mišićima - kreatin fosfata. Sinteza kreatina odvija se u 2 faze uz učešće 3 aminokiseline: arginin, glicin i metionin. U bubrezima gvanidin acetat nastaje djelovanjem glicinamidinotransferaze. Zatim se transportuje gvanidin acetat na jetru, gdje se odvija reakcija njegove metilacije.

Reakcije transmetilacije se također koriste za:

• sinteza adrenalina iz norepinefrina;
• sinteza anserina iz karnozina;
• metilacija azotnih baza u nukleotidima, itd.;
• inaktivacija metabolita (hormoni, medijatori, itd.) i neutralizacija stranih spojeva, uključujući lijekove.

Dolazi i do inaktivacije biogenih amina:

metilacija sa SAM pod dejstvom metiltransferaza. Tako se mogu inaktivirati različiti biogeni amini, ali najčešće se inaktiviraju gastamin i adrenalin. Dakle, do inaktivacije adrenalina dolazi metilacijom hidroksilne grupe u ortopoziciji

TOKSIČNOST AMONIJAKA. NJEGOVO OBRAZOVANJE I RUKOVANJE.

Katabolizam aminokiselina u tkivima odvija se konstantno brzinom od ∼100 g/dan. U ovom slučaju, kao rezultat deaminacije aminokiselina, oslobađa se velika količina amonijaka. Mnogo manjim količinama nastaje tokom deaminacije biogenih amina i nukleotida. Dio amonijaka nastaje u crijevima kao rezultat djelovanja bakterija na proteine ​​hrane (truljenje proteina u crijevima) i ulazi u krvotok portalne vene. Koncentracija amonijaka u krvi portalne vene znatno je veća nego u općoj cirkulaciji. Velika količina amonijaka zadržava se u jetri, što održava nizak sadržaj amonijaka u krvi. Normalno, koncentracija amonijaka u krvi rijetko prelazi 0,4-0,7 mg/l (ili 25-40 μmol/l

Amonijak je otrovno jedinjenje. Čak i neznatno povećanje njegove koncentracije negativno utiče na organizam, a posebno na centralni nervni sistem. Dakle, povećanje koncentracije amonijaka u mozgu na 0,6 mmol uzrokuje konvulzije. Simptomi hiperamonemije uključuju drhtanje, nejasan govor, mučninu, povraćanje, vrtoglavicu, napade i gubitak svijesti. U teškim slučajevima nastaje fatalna koma. Mehanizam toksičnog djelovanja amonijaka na mozak i tijelo u cjelini očito je povezan s njegovim djelovanjem na nekoliko funkcionalnih sistema.

• Amonijak lako prodire kroz membrane u ćelije i u mitohondrijima pomera reakciju koju katalizira glutamat dehidrogenaza prema stvaranju glugamata:

α-Ketoglutarat + NADH + H + + NH 3 → Glutamat + NAD +.

Smanjenje koncentracije α-ketoglutarata uzrokuje:

· Inhibicija metabolizma aminokiselina (reakcija transminiranja) i, posljedično, sinteze neurotransmitera iz njih (acetilholin, dopamin, itd.);

· Hipoenergetsko stanje kao rezultat smanjenja brzine CTC-a.

Nedostatak α-ketoglutarata dovodi do smanjenja koncentracije metabolita TCA, što ubrzava reakciju sinteze oksaloacetata iz piruvata, praćenu intenzivnom potrošnjom CO2. Povećana proizvodnja i potrošnja ugljičnog dioksida tijekom hiperamonemije posebno je karakteristična za moždane stanice. Povećanje koncentracije amonijaka u krvi pomiče pH prema alkalnoj strani (izaziva alkalozu). To, pak, povećava afinitet hemoglobina prema kisiku, što dovodi do hipoksije tkiva, nakupljanja CO 2 i hipoenergetskog stanja od kojeg uglavnom pati mozak. Visoke koncentracije amonijaka stimulišu sintezu glutamina iz glutamata u nervnom tkivu (uz učešće glutamin sintetaze):

Glutamat + NH 3 + ATP → Glutamin + ADP + H 3 R0 4.

· Nakupljanje glutamina u neuroglijalnim ćelijama dovodi do povećanja osmotskog pritiska u njima, oticanja astrocita iu visokim koncentracijama može izazvati cerebralni edem.Smanjenje koncentracije glutamata remeti razmenu aminokiselina i neurotransmitera, posebno sintezu γ -aminobutirna kiselina (GABA), glavni inhibitorni medijator. Uz nedostatak GABA i drugih posrednika, ponašanje nervnog impulsa, javljaju se konvulzije. NH 4 + jon praktički ne prodire kroz citoplazmatske i mitohondrijalne membrane. Višak amonijum jona u krvi može poremetiti transmembranski prenos monovalentnih Na+ i K+ kationa, nadmećući se s njima za jonske kanale, što takođe utiče na provođenje nervnih impulsa.

Visok intenzitet procesa deaminacije aminokiselina u tkivima i vrlo nizak nivo amonijaka u krvi ukazuju na to da ćelije aktivno vezuju amonijak uz stvaranje netoksičnih spojeva koji se izlučuju iz organizma urinom. Ove reakcije se mogu smatrati reakcijama neutralizacije amonijaka. U različitim tkivima i organima pronađeno je nekoliko vrsta takvih reakcija. Glavna reakcija vezivanja amonijaka, koja se javlja u svim tkivima organizma, je 1.) sinteza glutamina pod dejstvom glutamin sintetaze:

Glutamin sintetaza je lokalizirana u mitohondrijima stanica, a za djelovanje enzima potreban je kofaktor - joni Mg 2+. Glutamin sintetaza je jedan od glavnih regulatornih enzima metabolizma aminokiselina i alosterički je inhibirana AMP, glukoza-6-fosfatom, kao i Gly, Ala i Gis.

U crevnim ćelijama pod djelovanjem enzima glutaminaze dolazi do hidrolitičkog oslobađanja amidnog dušika u obliku amonijaka:

Glutamat koji nastaje u reakciji prolazi kroz transaminaciju sa piruvatom. os-amino grupa glutaminske kiseline se prenosi u sastav alanina:

Glutamin je glavni donator dušika u tijelu. Glutamin amid dušik se koristi za sintezu purinskih i pirimidinskih nukleotida, asparagina, amino šećera i drugih spojeva.

METODA KOLIČINE ZA ODREĐIVANJE UREJE U KRVNOM SERUMU

U biološkim tečnostima M. se utvrđuje gasometrijskim metodama, direktnim fotometrijskim metodama zasnovanim na reakciji M. sa različitim supstancama sa stvaranjem ekvimolekularnih količina obojenih proizvoda, kao i enzimskim metodama koje koriste uglavnom enzim ureazu. Gazometrijske metode se zasnivaju na oksidaciji magnezijuma sa natrijum hipobromitom u alkalnom mediju NH 2 -CO-NH 2 + 3NaBrO → N 2 + CO 2 + 3NaBr + 2H 2 O. Zapremina gasovitog azota se meri posebnim aparatom, najčešće Borodin aparat. Međutim, ova metoda ima nisku specifičnost i tačnost. Od fotometrijskih metoda najčešće se zasnivaju na reakciji M. sa diacetil monooksimom (Feronova reakcija).

Za određivanje uree u krvnom serumu i urinu, koristi se jedinstvena metoda koja se temelji na reakciji M. sa diacetil monooksimom u prisustvu tiosemikarbazida i soli željeza u kiseloj sredini. Druga jedinstvena metoda za određivanje M. je ureazna metoda: NH 2 -CO-NH 2 → ureaza NH 3 + CO 2. Oslobođeni amonijak stvara plavo obojeni indofenol sa natrijum hipohloritom i fenolom. Intenzitet boje je proporcionalan sadržaju M. u ispitivanom uzorku. Reakcija ureaze je vrlo specifična, samo 20 se uzima za istraživanje μl serum razrijeđen u omjeru 1:9 sa rastvorom NaCl (0,154 M). Ponekad se umjesto fenola koristi natrijum salicilat; krvni serum se razrjeđuje na sljedeći način: za 10 μl serum dodati 0,1 ml voda ili NaCl (0,154 M). Enzimska reakcija u oba slučaja se odvija na 37° za 15 i 3-3 1/2 min respektivno.

Derivati ​​M., u čijoj molekuli su atomi vodika zamijenjeni kiselim radikalima, nazivaju se ureidi. Mnogi ureidi i neki njihovi halogenirani derivati ​​se koriste u medicini kao lijekovi... Ureidi uključuju, na primjer, soli barbiturne kiseline (malonilurea), aloksan (mezoksalilurea); heterociklički ureid je mokraćna kiselina .

OPĆA ŠEMA RAZGRADNJE HEMA. "DIREKTNI" I "INDIREKTNI" BILIRUBIN, KLINIČKA VRIJEDNOST NJEGOVE DEFINICIJE.

Hem (hem oksigenaza) -biliverdin (biliverdin reduktaza) -bilirubin (UDP-glukuraniltransferaza) -bilirubin monoglukuronid (UD-glukuroniltransferaza) -bilirubindiglukuronid

U normalnom stanju, koncentracija ukupnog bilirubina u plazmi je 0,3-1 mg/dL (1,7-17 μmol/L), 75% ukupnog bilirubina je u nekonjugiranom obliku (indirektni bilirubin). U klinici se konjugirani bilirubin naziva direktnim, jer je topiv u vodi i može brzo stupiti u interakciju s diazo reagensom, formirajući spoj ružičaste boje - ovo je direktna Van der Bergova reakcija. Nekonjugirani bilirubin je hidrofoban; stoga se nalazi u krvnoj plazmi u kompleksu sa albuminom i ne reaguje sa diazoreaktivnim sve dok se ne doda organski rastvarač, kao što je etanol, koji precipitira albumin. Nekonjugirani ilirubin koji reaguje sa azo bojom tek nakon precipitacije proteina naziva se indirektni bilirubin.

Kod pacijenata s hepatocelularnom patologijom, praćeno dugotrajnim povećanjem koncentracije konjugiranog bilirubina, u krvi se nalazi treći oblik bilirubina u plazmi, u kojem je bilirubin kovalentno vezan za albumin, te se stoga ne može odvojiti na uobičajen način. U nekim slučajevima, do 90% ukupnog sadržaja bilirubina u krvi može biti u ovom obliku.

METODE ODREĐIVANJA HEMOGLOBINA: FIZIČKE (SPEKTRALNA ANALIZA HEMOGLOBINA I NJEGOVIH DERIVATA); FIZIČKO-HEMIJSKI (DOBIVANJE KRISTALA HIMINA HIMINA).

Spektralna analiza hemoglobina i njegovih derivata. Upotreba spektrografskih metoda pri ispitivanju otopine oksihemoglobina otkriva dvije sistemske apsorpcijske trake u žuto-zelenom dijelu spektra između Fraunhoferovih linija D i E; redukovani hemoglobin ima samo jednu široku traku u istom dijelu spektra. Razlike u apsorpciji zračenja hemoglobinom i oksihemoglobinom poslužile su kao osnova za metodu za proučavanje stepena zasićenosti krvi kiseonikom - oksimetrija.

Karbhemoglobin je po svom spektru blizak oksihemoglobinu, međutim, kada se doda redukujuća supstanca, u karbhemoglobinu se pojavljuju dvije apsorpcijske trake. Spektar methemoglobina karakteriše jedna uska apsorpciona traka sa leve strane na granici crvenog i žutog dela spektra, druga uska traka na granici žute i zelene zone i na kraju, treća široka traka u zeleni dio spektra

Kristali hemina ili hematina hlorovodonične kiseline. Sa površine mrlje se struže na stakalcu i nekoliko zrna se drobi. U njih se dodaju 1-2 zrna kuhinjske soli i 2-3 kapi ledeno hladne sirćetne kiseline. Sve pokrijte poklopnom čašom i pažljivo zagrijte, ne dovodeći do ključanja. Prisustvo krvi dokazuje se pojavom smeđe-žutih mikrokristala u obliku rombičnih tableta. Ako su kristali slabo formirani, izgledaju kao sjemenke konoplje. Dobijanje kristala hemina svakako dokazuje prisustvo krvi u predmetu ispitivanja. Negativan uzorak je nebitan. Primjesa masti, rđe otežava dobivanje gemin kristala

REAKTIVNI OBLICI KISEONIKA: ANION SUPEROKSID, VODIKOV PEROKSID, HIDROKSIL RADIKAL, PEROKSINITRIT. NJIHOVO NASTANAK, UZROCI TOKSIČNOSTI. FIZIOLOŠKA ULOGA ROS.

U CPE se apsorbira oko 90% O 2 koji ulazi u ćelije. Ostatak O 2 se koristi u drugim OVR-ima. Enzimi uključeni u ORR koristeći O2 podijeljeni su u 2 grupe: oksidaze i oksigenaze.

Oksidaze koriste molekularni kiseonik samo kao akceptor elektrona, redukujući ga na H 2 O ili H 2 O 2.

Oksigenaze uključuju jedan (monooksigenaza) ili dva (dioksigenaza) atoma kisika u rezultirajućem produktu reakcije.

Iako ove reakcije nisu praćene sintezom ATP-a, neophodne su za mnoge specifične reakcije u razmjeni aminokiselina), sinteza žučne kiseline i steroidi), u reakcijama neutralizacije stranih supstanci u jetri

U većini reakcija koje uključuju molekularni kisik, njegova redukcija se događa u fazama s prijenosom jednog elektrona u svakoj fazi. Prijenosom jednog elektrona nastaju srednje reaktivne vrste kisika.

U neuzbuđenom stanju kiseonik nije toksičan. Stvaranje toksičnih oblika kisika povezano je s posebnostima njegove molekularne strukture. O 2 sadrži 2 nesparena elektrona, koji se nalaze na različitim orbitalama. Svaka od ovih orbitala može prihvatiti još jedan elektron.

Potpuna redukcija O 2 nastaje kao rezultat 4 jednoelektronske tranzicije:

Superoksid, peroksid i hidroksilni radikal su aktivni oksidanti, koji predstavljaju ozbiljnu opasnost za mnoge strukturne komponentećelije

Reaktivne vrste kiseonika mogu ukloniti elektrone iz mnogih jedinjenja, pretvarajući ih u nove slobodne radikale, pokrećući lančane oksidativne reakcije

Štetni učinak slobodnih radikala na ćelijske komponente. 1 - uništavanje proteina; 2 - ER oštećenje; 3 - uništenje nuklearne membrane i oštećenje DNK; 4 - uništavanje mitohondrijalnih membrana; prodiranje vode i jona u ćeliju.

Formiranje superoksida u CPE. Do "curenja" elektrona u CPE može doći tokom prenosa elektrona uz učešće koenzima Q. Nakon redukcije, ubikinon se pretvara u anjon semihinon radikala. Ovaj radikal neenzimski stupa u interakciju sa O 2 da bi formirao superoksidni radikal.

Većina reaktivnih vrsta kiseonika nastaje tokom prenosa elektrona na CPE, prvenstveno tokom funkcionisanja kompleksa QH 2 -dehidrogenaze. Ovo se dešava kao rezultat neenzimskog transfera ("curenja") elektrona sa QH 2 na kiseonik (

u fazi prijenosa elektrona uz sudjelovanje citokrom oksidaze (kompleks IV), ne dolazi do "curenja" elektrona zbog prisustva u enzimu posebnih aktivnih centara koji sadrže Fe i Cu i redukuju O 2 bez oslobađanja srednjih slobodnih radikala .

U fagocitnim leukocitima, u procesu fagocitoze, pojačava se uzimanje kisika i stvaranje aktivnih radikala. Reaktivne kisikove vrste nastaju kao rezultat aktivacije NADPH oksidaze, uglavnom lokalizirane na vanjskoj strani plazma membrane, pokrećući tzv.

Odbrana organizma od toksičnog dejstva reaktivnih vrsta kiseonika povezana je sa prisustvom visoko specifičnih enzima u svim ćelijama: superoksid dismutaze, katalaze, glutation peroksidaze, kao i sa delovanjem antioksidansa.

ONEMOGUĆENJE REAKTIVNIH OBLIKA KISEONIKA. ENZIMSKI ANTIOKSIDANTNI SISTEM (KATALAZA, SUPEROKSID DISMUTAZA, GLUTATION PEROKSIDAZA, ​​GLUTATIONREDUKTAZA). DIJAGRAMI PROCESA, BIOROL, LOKACIJA.

Superoksid dismutaza katalizira reakciju dismutacije superoksidnih anjona - radikala:
O2.- + O2.- = O2 + H 2O2
Tokom reakcije nastao je vodikov peroksid, koji je, dakle, u stanju da inaktivira SOD superoksid dismutaza uvijek "radi" u pari sa skatalazom, koja brzo i efikasno razlaže vodonik peroksid u apsolutno neutralne spojeve.

Catalase (CF 1.11.1.6)- hemoprotein, koji katalizuje reakciju neutralizacije vodikovog peroksida koji nastaje kao rezultat reakcije dismutacije superoksidnog radikala:
2H2O2 = 2H2O + O2

Glutation peroksid katalizira reakcije u kojima enzim reducira vodikov peroksid u vodu, kao i redukciju organskih hidroperoksida (ROOH) u hidroksi derivate, te se kao rezultat pretvara u oksidirani disulfid u obliku GS-SG:
2GSH + H2O2 = GS-SG + H2O
2GSH + ROOH = GS-SG + ROH + H2O

Glutation peroksidaza neutralizira ne samo H2O2, već i razne organske lipidne peroksile, koji nastaju u tijelu kada se aktivira LPO.

Glutation reduktaza (CF 1.8.1.7)- flavoprotein sa prostetičkom grupom flavin adenin dinukleotida, sastoji se od dvije identične podjedinice. Glutation reduktaza katalizira reakciju redukcije glutationa iz njegovog oksidiranog oblika GS-SG, a koriste ga svi drugi enzimi glutation sintetaze:
2NADPH + GS-SG = 2NADP + 2 GSH

To je klasičan citosolni enzim svih eukariota.Glutation transferaza katalizira reakciju:
RX + GSH = HX + GS-SG

FAZA KONJUGACIJE U SISTEMU RUKOVANJA OTROVNIM SUPSTANCIMA. VRSTE KONJUGACIJE (PRIMERI REAKCIJA SA FAFS, UDFGK)

Konjugacija je druga faza neutralizacije supstanci, tokom koje se funkcionalnim grupama formiranim u prvoj fazi dodaju druge molekule ili grupe endogenog porekla koje povećavaju hidrofilnost i smanjuju toksičnost ksenobiotika.

1. Učešće transferaza u reakcijama konjugacije

UDP-glukuronil transferaza. Lokalizirane uglavnom u ER, uridin difosfat (UDP)-glukuroniltransferaze vezuju ostatak glukuronske kiseline na molekulu supstance koja nastaje tokom mikrosomalne oksidacije

Uopšteno govoreći: ROH + UDP-C6H9O6 = RO-C6H9O6 + UDP.

Sulfotransferaza. Citoplazmatske sulfotransferaze kataliziraju reakciju konjugacije, tokom koje se ostatak sumporne kiseline (-SO3H) iz 3 "-fosfoadenozin-5"-fosfosulfata (FAPS) dodaje fenolima, alkoholima ili aminokiselinama

Opšta reakcija: ROH + FAF-SO3H = RO-SO3H + FAF.

Enzimi sulfotransferaza i UDP-glukuronil transferaza su uključeni u detoksikaciju ksenobiotika, inaktivaciju lijekova i endogenih biološki aktivnih spojeva.

Glutation transferase. Glutation transferaza (GT) zauzima posebno mjesto među enzimima uključenim u detoksikaciju ksenobiotika, inaktivaciju normalnih metabolita i lijekova. Glutation transferaze funkcionišu u svim tkivima i igraju važnu ulogu u inaktivaciji sopstvenih metabolita: nekih steroidnih hormona, bilirubina, žučnih kiselina.U ćeliji su GT ​​uglavnom lokalizovane u citosolu, ali postoje varijante enzima u jezgru i mitohondrije.

Glutation je Glu-Cis-Gly tripeptid (ostatak glutaminske kiseline je vezan za cis-tein preko karboksilne grupe radikala). HT imaju široku specifičnost za supstrate, čiji ukupan broj prelazi 3000. HT vežu jako mnogo hidrofobnih supstanci i inaktiviraju ih, ali samo one sa polarnom grupom prolaze kroz hemijsku modifikaciju uz učešće glugationa. Odnosno, supstrati su tvari koje, s jedne strane, imaju elektrofilni centar (na primjer, OH grupa), as druge strane, hidrofobne zone. Neutralizacija, tj. hemijsku modifikaciju ksenobiotika uz učešće HT mogu izvršiti tri Različiti putevi:

konjugacijom supstrata R sa glutationom (GSH): R + GSH → GSRH,

kao rezultat nukleofilne supstitucije: RX + GSH → GSR + HX,

redukcija organskih peroksida u alkohole: R-HC-O-OH + 2 GSH → R-HC-OH + GSSG + H2O

U reakciji: UN - hidroperoksidna grupa, GSSG - oksidovani glutation.

Sistem neutralizacije uz učešće HT i glutationa igra jedinstvenu ulogu u formiranju otpornosti organizma na različite uticaje i najvažniji je odbrambeni mehanizam ćelije. Prilikom biotransformacije nekih ksenobiotika pod dejstvom HT nastaju tioesteri (RSG konjugati) koji se potom pretvaraju u merkaptane među kojima su pronađeni toksični produkti. Međutim, GSH konjugati s većinom ksenobiotika su manje reaktivni i hidrofilniji od polaznih supstanci, te su stoga manje toksični i lakše se uklanjaju iz tijela.

Svojim hidrofobnim centrima HT može nekovalentno vezati veliki broj lipofilnih spojeva (fizička detoksikacija), sprječavajući njihovo prodiranje u lipidni sloj membrana i narušavanje ćelijskih funkcija. Stoga se HT ponekad naziva intracelularnim albuminom.

HT može kovalentno vezati ksenobiotike, koji su jaki elektroliti. Vezivanje takvih supstanci je "samoubistvo" za HT, ali dodatni odbrambeni mehanizam za ćeliju.

Acetiltransferaza, metiltransferaza

Acetiltransferaze kataliziraju reakcije konjugacije - prijenos acetilnog ostatka sa acetil-CoA na dušik grupe -SO2NH2, na primjer, u sastavu sulfonamida. Membranske i citoplazmatske metiltransferaze uz učešće SAM metiliraju -P = O, -NH2 i SH-grupe ksenobiotika.

Uloga epoksid hidrolaza u stvaranju diola

U drugoj fazi neutralizacije (reakcija konjugacije) uključeni su i neki drugi enzimi. Epoksid hidrolaza (epoksi hidrataza) dodaje vodu epoksidima benzena, benzpirena i drugih policikličkih ugljovodonika nastalih tokom prve faze neutralizacije i pretvara ih u diole (Sl. 12-8). Epoksidi nastali mikrozomalnom oksidacijom su kancerogeni. Imaju visoku hemijsku aktivnost i mogu učestvovati u reakcijama neenzimske alkilacije DNK, RNK, proteina.. Hemijske modifikacije ovih molekula mogu dovesti do degeneracije normalne ćelije u tumorsku.

ULOGA PROTEINA U ISHRANI, NORME, BILANS AZOTA, Omjer nošenja, FIZIOLOŠKI MINIMUM PROTEINA. NEDOSTATAK PROTEINA.

AA sadrže skoro 95% ukupnog dušika, pa su oni ti koji održavaju ravnotežu dušika u tijelu. Balans dušika- razlika između količine azota isporučenog hranom i količine izlučenog azota. Ako je količina dolaznog azota jednaka količini koja se oslobađa, onda balans azota. Ovo stanje se javlja kod zdrave osobe sa normalnom ishranom. Ravnoteža dušika može biti pozitivna (više dušika se isporučuje nego što se izlučuje) kod djece, kod pacijenata. Negativan balans azota (izlučivanje azota prevladava nad unosom azota) primećuje se tokom starenja, gladovanja i kod teških bolesti. Bez proteinske dijete, ravnoteža dušika postaje negativna. Minimalna količina proteina u hrani potrebna za održavanje ravnoteže dušika odgovara 30-50 g/cyt, dok je optimalna količina za prosječnu fizičku aktivnost ∼100-120 g/dan.

aminokiseline, čija je sinteza teška i neekonomična za organizam, očito je isplativije dobiti hranom. Ove aminokiseline se nazivaju esencijalnim. To uključuje fenilalanin, metionin, treonin, triptofan, valin, lizin, leucin, izoleucin.

Dvije aminokiseline - arginin i histidin nazivaju se djelomično neesencijalnim. - tirozin i cistein su uslovno neesencijalni, jer su za njihovu sintezu potrebne esencijalne aminokiseline. Tirozin se sintetizira iz fenilalanina, a atom sumpora metionina je potreban za stvaranje cisteina.

Ostale aminokiseline se lako sintetiziraju u stanicama i nazivaju se neesencijalnim. To uključuje glicin, asparaginsku kiselinu, asparagin, glutaminsku kiselinu, glutamin, serije, pro