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

Ravnoteža dušika- razlika između dušika koji ulazi u tijelo i izlučuje se iz tijela. Postoje tri vrste ravnoteže dušika: ravnoteža dušika, pozitivna ravnoteža dušika, negativna ravnoteža dušika

Na pozitivna ravnoteža dušika unos dušika prevladava nad izlazom dušika. U fiziološkim uvjetima postoji istinska pozitivna ravnoteža dušika (trudnoća, dojenje, djetinjstvo). Za djecu u dobi od 1 godine života, to je + 30%, u 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.

Na negativna ravnoteža dušika oslobađanje dušika prevladava nad njegovim unosom. Ovo stanje je moguće kod bolesti kao što su tuberkuloza, reumatizam, rak. Ravnoteža dušika tipično za zdrave odrasle osobe, čiji je unos dušika jednak njegovom izlučivanju.

Izmjenu dušika karakterizira faktor istrošenosti,što se shvaća kao količina proteina koja se gubi iz organizma u uvjetima potpune proteinske gladi. Za odraslu osobu, to je 53 mg / kg (ili 24 g / dan). Kod novorođenčadi je stopa trošenja veća i iznosi 120 mg/kg. Ravnoteža dušika osigurava se proteinskom prehranom.

Proteinska dijeta koju karakteriziraju određeni kvantitativni i kvalitativni kriteriji.

Kvantitativni kriteriji za proteinsku ishranu

Proteini minimum- količina proteina koja osigurava ravnotežu dušika, pod uvjetom da sve energetske troškove osiguravaju ugljikohidrati i masti. To je 40-45 g / dan. Uz produljeno korištenje proteinskog minimuma, imunološki procesi, procesi hematopoeze i reproduktivni sustav pate. Stoga je za odrasle potrebno proteinski optimum - količina proteina koja osigurava obavljanje svih njegovih funkcija bez štete po zdravlje. To je 100 - 120 g / dan.

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

Kvalitativni kriteriji za proteinsku ishranu

Proteini koji su vrijedniji za tijelo moraju ispunjavati sljedeće zahtjeve:

• sadrže skup svih esencijalnih aminokiselina (valin, leucin, izoleucin, treonin, metionin, lizin, arginin, histidin, triptofan, fenilalanin).
• omjer između aminokiselina trebao bi biti blizak njihovom omjeru u proteinima tkiva
• dobro probaviti u gastrointestinalnog trakta

Proteini životinjskog podrijetla u većoj mjeri zadovoljavaju te zahtjeve. Za novorođenčad svi proteini moraju biti potpuni (bjelančevine majčinog mlijeka). U dobi od 3-4 godine, oko 70-75% bi trebalo biti iz kompletnih proteina. Za odrasle bi njihov udio 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 što je "Fiziološki minimum proteina" u drugim rječnicima:

Pogledajte minimum dušika... Sveobuhvatni medicinski rječnik

Sveobuhvatni medicinski rječnik

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

UNIŠTENJE- (lat. obliteratio destrukcija), izraz koji se koristi za označavanje zatvaranja, razaranja šupljine ili lumena rastom tkiva ^ koje dolazi iz zidova ove šupljine. Navedeni rast je češće ... ...

Opći pogled na stablo u Starom botaničkom vrtu grada Marburga (... Wikipedia

Ovaj izraz ima druga značenja, vidi Starenje. Starica. Ann Powder 8. travnja 1917., njezin 110. rođendan. Naborana i suha koža tipičan je znak ljudskog starenja... Wikipedia

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

MENINGITIS- - upala membrana mozga i leđne moždine, obično infektivnog porijekla. Meningitis se klasificira prema etiologiji (bakterijski, virusni, gljivični itd.), prirodi upalnog procesa (gnojni, serozni), tijeku (akutni, ... ... Psihološko-pedagoški enciklopedijski rječnik

ROĐENJE- ROĐENJE. Sadržaj: I. Definicija pojma. Promjene u tijelu tijekom R. Uzroci nastanka P. ................................ 109 II. Klinički tijek fiziološkog R. 132 S. Mehanika R. ................. 152 IV. Održavanje P .................. 169 V ... Velika medicinska enciklopedija

Ovaj članak treba wikicirati. Molimo da ga ispunite u skladu s pravilima oblikovanja članka. Multipla skleroza ... Wikipedia

Proteinski minimum je minimalna količina proteina koja vam omogućuje održavanje ravnoteže dušika u tijelu (dušik je vrlo važan element za sva živa bića, budući da je dio svih aminokiselina i proteina). Utvrđeno je da se tijekom posta od 8-10 dana u tijelu razgrađuje stalna količina proteina – oko 23,2 grama (za osobu od 70 kg). No, to uopće ne znači da će unos iste količine bjelančevina hranom u potpunosti zadovoljiti potrebe našeg organizma za ovom komponentom prehrane, posebice kada se bavimo sportom. Proteinski minimum samo je u stanju održavati osnovne fiziološke procese na odgovarajućoj razini, i to vrlo kratko.

Proteinski optimum je takva količina bjelančevina u hrani koja u potpunosti zadovoljava potrebe čovjeka za dušičnim spojevima i time osigurava potrebne komponente za oporavak mišića nakon fizičkog napora, održava visoku radnu sposobnost tijela i doprinosi stvaranju dovoljne razina otpornosti na zarazne bolesti. Optimum proteina za tijelo 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 proteinskog optimuma dnevno tijekom vježbanja za svaki kilogram tjelesne težine u prosjeku potreban unos od 1,5 grama proteina i više. Međutim, čak i uz najintenzivnije režime treninga pri bavljenju sportom, količina proteina ne smije prelaziti 2 - 2,5 grama po kilogramu tjelesne težine. Ako posjećujete sportske klubove ili fitness klubove s isključivo rekreativnom svrhom, tada optimalnim sadržajem proteina u vašoj prehrani treba smatrati takvu količinu koja osigurava unos 1,5 - 1,7 grama proteina po kilogramu tjelesne težine.

Međutim, poštivanje proteinskog minimuma i proteinskog optimuma tijekom sporta nije jedini uvjet za adekvatnu prehranu, koja osigurava procese oporavka u tijelu nakon aktivnog treninga. Činjenica je da prehrambeni proteini mogu značajno varirati u svojoj nutritivnoj vrijednosti. Primjerice, bjelančevine životinjskog podrijetla optimalne su za ljudski organizam po svom sastavu aminokiselina. Sadrže sve esencijalne aminokiseline potrebne za rast i brzi oporavak performansi mišićnog tkiva tijekom sporta. Proteini u biljnoj hrani sadrže vrlo malo ili nimalo esencijalnih aminokiselina. Stoga će, kada se bavite sportom, optimalna prehrana biti, u kojoj su nužno uključeni meso i mliječni proizvodi, jaja i riba.

Predavanje broj 1. Probava proteina u gastrointestinalnom traktu. Ravnoteža dušika. Norme proteina u prehrani.

Plan predavanja:

1. Biološka uloga proteina.

2. Ravnoteža dušika i njegovi oblici.

3. Norme proteina u prehrani (brzina trošenja, proteinski minimum i proteinski optimum). Kriteriji za korisnost dijetalnih proteina.

4. Probava proteina u gastrointestinalnom traktu. Karakterizacija enzima želučanog, pankreasnog i crijevnog soka. Uloga klorovodične kiseline u probavi proteina. Mehanizam aktivacije proteolitičkih enzima.

5. Hormoni gastrointestinalnog trakta (građa, 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.

Ravnoteža dušika i njegovi oblici.

Ravnoteža dušika (AB) je razlika između ukupnog dušika koji ulazi u tijelo s hranom i ukupnog dušika izlučenog mokraćom. AB oblici: 1) ravnoteža dušika (N hrana = N urin + izmet); 2) pozitivna ravnoteža dušika (N hrana ˃ N urin + izmet); 3) negativan A.B. (N hrana ˂ N urin + izmet).

Proteinske norme u prehrani (brzina trošenja, proteinski minimum i proteinski optimum). Kriteriji za korisnost dijetalnih 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 djetinjstvu.

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

Kriteriji korisnosti proteina hrane: 1) biološka vrijednost je sastav aminokiselina i omjer pojedinih aminokiselina; 2) probavljivost proteina u probavnom traktu.

Potpuni proteini sadrže sve esencijalne aminokiseline u optimalnim omjerima i lako se hidroliziraju enzimima probavnog trakta. Najveću biološku vrijednost imaju bjelančevine jaja i mlijeka. Lako su probavljive. 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 omogućuje održavanje ravnoteže 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).

Probava proteina u gastrointestinalnom traktu. Karakterizacija enzima želučanog, pankreasnog i crijevnog soka. Uloga klorovodične kiseline u probavi 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 dijele se u 2 skupine:

1) endopeptidaze - kataliziraju hidrolizu unutarnjih peptidnih veza; to uključuje enzime: pepsin (želučani sok), tripsin i kimotripsin (sok gušterače):

2) egzopeptidaze - kataliziraju hidrolizu terminalnih peptidnih veza; tu spadaju enzimi: karboksipeptidaze (sok gušterače), aminopeptidaze, tri- i dipeptidaze (crijevni sok).

Proteolitički enzimi sintetiziraju i izlučuju u lumen crijeva u obliku enzima – neaktivnih oblika. Aktivacija se događa ograničenom proteolizom – cijepanjem peptida inhibitora. Hidroliza proteina u masnim kiselinama: postupno protein → peptidi → aminokiseline.

Uloga klorovodične kiseline: aktivira pepsin, stvara kiselost (1,5-2), denaturira proteine, ima baktericidni učinak.

Apsorpcija slobodnih aminokiselina u krv prolazi kroz aktivni transport uz sudjelovanje specijaliziranih proteina nosača.

Ravnoteža dušika ravnoteža dušika.

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

Međutim, prehrana bez proteina završava smrću tijela. Isključivanje čak i jedne esencijalne aminokiseline iz prehrane dovodi do nepotpune asimilacije ostalih aminokiselina te je praćeno razvojem negativne ravnoteže dušika, iscrpljenošću, zastojem u rastu i poremećajima u radu živčanog sustava.

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

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

PROBAVANJE PROTEINA U GIT. KARAKTERISTIKE ŽELUČANIH PEPTIDAZA, ​​Tvorba i uloga hidrolične kiseline.

Sadržaj slobodnih aminokiselina u hrani je vrlo nizak. Njihova je velika količina dio proteina koji se hidroliziraju u probavnom traktu djelovanjem enzima proteaze). Specifičnost supstrata ovih enzima leži u činjenici da svaki od njih najbržom brzinom cijepa peptidne veze koje formiraju određene aminokiseline. Proteaze koje hidroliziraju peptidne veze unutar proteinske molekule klasificiraju se kao endopeptidaze. Enzimi koji pripadaju skupini egzopeptidaza hidroliziraju peptidnu vezu koju čine terminalne aminokiseline. Pod djelovanjem svih proteaza gastrointestinalnog trakta, proteini hrane se razgrađuju na pojedinačne aminokiseline, koje potom ulaze u stanice tkiva.

Nastanak i uloga klorovodične kiseline

Glavna probavna funkcija želuca je početak probave proteina. Klorovodična kiselina igra bitnu ulogu u ovom procesu. Proteini koji ulaze u želudac potiču lučenje histamin i skupine proteinskih hormona - gastrini, koji pak izazivaju lučenje HCI i proenzima - pepsinogena. HCI nastaje u parijetalnim stanicama želučanih žlijezda

Izvor H + je H 2 CO 3, koji nastaje u parijetalnim stanicama želuca od CO 2 koji difundira iz krvi, i H 2 O pod djelovanjem enzima karboanhidraze

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

pH pada na 1,0-2,0.

Pod utjecajem HCl dolazi do denaturacije proteina hrane koji nisu podvrgnuti toplinskoj obradi, što povećava dostupnost peptidnih veza za proteaze. HCl ima baktericidni učinak i sprječava ulazak patogenih bakterija u crijeva. Osim toga, klorovodična kiselina aktivira pepsinogen i stvara optimalni pH za djelovanje pepsina.

Pepsinogen je protein koji se sastoji od jednog polipeptidnog lanca. Pod djelovanjem HCl se pretvara u aktivni pepsin.Tijekom aktivacije, kao rezultat djelomične proteolize s N-kraja molekule pepsinogena, cijepaju se aminokiselinski ostaci koji sadrže gotovo sve pozitivno nabijene aminokiseline prisutne u pepsinogenu. Dakle, u aktivnom pepsinu prevladavaju negativno nabijene aminokiseline koje sudjeluju u konformacijskim preustrojima molekule i formiranju aktivnog centra. Aktivne molekule pepsina nastale pod djelovanjem HCl brzo aktiviraju preostale molekule pepsinogena (autokataliza). Pepsin prvenstveno hidrolizira peptidne veze u bjelančevinama koje nastaju aromatičnim aminokiselinama (fenilalanin, triptofan, tirozin).Pepsin je endopeptidaza, pa uslijed njegovog djelovanja u želucu nastaju kraći peptidi, ali ne i slobodne aminokiseline.

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

druga proteaza - gastriksin. Sva 3 enzima (pepsin, rennin i gastriksin) slična su 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 međuprodukte TCA i u konačnici tvore 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 u procesu njihovog katabolizma nastaju 2 produkta - određeni metabolit citratnog ciklusa i acetoacetat (Tri, Phen, Tyr) ili acetil-CoA (Ile).

Anaplerotične reakcije - aminokiselinski ostaci bez dušika služe za nadopunu količine metabolita općeg kataboličkog puta koji se troši na sintezu biološki aktivnih tvari.

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

2. Aminokiseline → Glutamat → α-Ketoglutarat

pod djelovanjem glutamat dehidrogenaze ili aminotransferaza.

3.

Propionil-CoA, a zatim i sukcinil-CoA također mogu nastati tijekom razgradnje viših masnih kiselina s neparnim brojem ugljikovih atoma

4. Aminokiseline → Fumarat

5. Aminokiseline → Oksaloacetat

Reakcije 2, 3 javljaju se 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 kostur ovih aminokiselina nastaje iz glukoze. α-amino skupina se uvodi u odgovarajuće α-keto kiseline kao rezultat reakcija transaminacije. Univerzalni donator α α-amino skupina služi kao glutamat.

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

Glutamat također nastaje reduktivnom aminacijom α-ketoglutarata s 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 skupine s 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 i u mitohondrijima eukariotskih stanica. U ljudskim stanicama pronađeno je više od 10 aminotransferaza, koje se razlikuju po specifičnosti supstrata. Gotovo sve aminokiseline mogu ući u transaminacijske reakcije, s izuzetkom lizina, treonina i prolina.

• U prvoj fazi, amino skupina iz prvog supstrata, tzv., vezana je na piridoksal fosfat u aktivnom centru enzima uz pomoć aldiminske veze. Nastaje kompleks enzim-piridoksamin-fosfat i keton kiselina – prvi produkt reakcije. Ovaj proces uključuje međuformiranje 2 Schiffove baze.
• U drugoj fazi, kompleks enzim-piridoksamin fosfat spaja se s keto kiselinom i, kroz međuformiranje 2 Schiffove baze, prenosi amino skupinu na keto kiselinu. Kao rezultat toga, enzim se vraća u svoj izvorni oblik i stvara se nova aminokiselina - drugi produkt reakcije. Ako aldehidnu skupinu piridoksal fosfata ne zauzima amino skupina supstrata, tada ona tvori Schiffovu bazu s ε-amino grupom lizinskog radikala u aktivnom središtu 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 skupine je glutamat.

Najzastupljeniji enzimi u većini tkiva sisavaca su: ALT (ALAT) katalizira 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. Njegova najveća količina nalazi se u stanicama 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 stanicama jetre, srca i skeletnih mišića, koriste se za dijagnosticiranje bolesti ovih organa. U stanicama srčanog mišića količina ACT značajno premašuje količinu ALT, a u jetri, naprotiv. Stoga je posebno informativno istovremeno mjerenje aktivnosti oba enzima u krvnom serumu. Omjer aktivnosti ACT / ALT se naziva "de Ritisov koeficijent". Normalno, ovaj koeficijent je 1,33 ± 0,42. S infarktom miokarda, aktivnost ACT u krvi povećava se 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), sulfonijski oblik aminokiseline nastao dodatkom metionina molekuli 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 skupina koja određuje visoku aktivnost metilne skupine (odatle naziv "aktivni metionin"). Ova reakcija je jedinstvena u biološkim sustavima, jer je, očito, jedina poznata reakcija, kao rezultat koje se oslobađaju sva tri fosfatna ATP ostatka. Cijepanje metilne skupine od SAM-a i njezin prijenos na spoj akceptora kataliziraju enzimi metiltransferaze. SAM se tijekom 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 sudjelovanje 3 aminokiseline: arginin, glicin i metionin. U bubrezima gvanidin acetat nastaje djelovanjem glicinamidinotransferaze. Zatim se transportira gvanidin acetat na jetru, gdje se odvija reakcija njegove metilacije.

Reakcije transmetilacije također se koriste za:

• sinteza adrenalina iz norepinefrina;
• sinteza anserina iz karnozina;
• metilacija dušičnih 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 djelovanjem metiltransferaza. Tako se mogu inaktivirati različiti biogeni amini, ali najčešće se inaktiviraju gastamin i adrenalin. Dakle, do inaktivacije adrenalina dolazi metilacijom hidroksilne skupine u ortopoziciji

OTROVNOST AMONIJAKA. NJEGOVO OBRAZOVANJE I RUKOVANJE.

Katabolizam aminokiselina u tkivima odvija se konstantno brzinom od ∼100 g / dan. U tom slučaju, kao rezultat deaminacije aminokiselina, oslobađa se velika količina amonijaka. Mnogo manjim količinama nastaje tijekom deaminacije biogenih amina i nukleotida. Dio amonijaka nastaje u crijevima kao posljedica djelovanja bakterija na bjelančevine hrane (truljenje bjelančevina u crijevu) 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 istog u krvi. Normalno, koncentracija amonijaka u krvi rijetko prelazi 0,4-0,7 mg / l (ili 25-40 μmol / l

Amonijak je otrovan spoj. Čak i neznatno povećanje njegove koncentracije nepovoljno djeluje na organizam, a posebno na središnji živčani sustav. Dakle, povećanje koncentracije amonijaka u mozgu na 0,6 mmol uzrokuje konvulzije. Simptomi hiperamonemije uključuju drhtanje, nejasan govor, mučninu, povraćanje, vrtoglavicu, napadaje i gubitak svijesti. U teškim slučajevima razvija se smrtonosna koma. Mehanizam toksičnog učinka amonijaka na mozak i tijelo u cjelini očito je povezan s njegovim djelovanjem na nekoliko funkcionalnih sustava.

• Amonijak lako prodire kroz membrane u stanice i u mitohondrijima pomiče 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 (acetilkolin, 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 (uzrokujući 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 stimuliraju sintezu glutamina iz glutamata u živčanom tkivu (uz sudjelovanje glutamin sintetaze):

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

· Nakupljanje glutamina u neuroglijalnim stanicama dovodi do porasta osmotskog tlaka u njima, bubrenja astrocita iu visokim koncentracijama može uzrokovati cerebralni edem.Smanjenje koncentracije glutamata remeti razmjenu aminokiselina i neurotransmitera, posebice sintezu γ -aminomaslačna kiselina (GABA), glavni inhibitorni posrednik. Uz nedostatak GABA-e i drugih posrednika, ponašanje živčani impuls, javljaju se konvulzije. Ion NH 4 + praktički ne prodire kroz citoplazmatsku i mitohondrijsku membranu. Višak amonijevog iona u krvi može poremetiti transmembranski prijenos monovalentnih Na + i K + kationa, natječući se s njima za ionske kanale, što također utječe na provođenje živčanih impulsa.

Visok intenzitet procesa deaminacije aminokiselina u tkivima i vrlo niska razina amonijaka u krvi ukazuju na to da stanice aktivno vežu amonijak uz stvaranje netoksičnih spojeva koji se izlučuju iz tijela mokraćom. Te se reakcije mogu smatrati reakcijama neutralizacije amonijaka. U različitim tkivima i organima pronađeno je nekoliko vrsta takvih reakcija. Glavna reakcija vezanja amonijaka, koja se javlja u svim tkivima tijela, je 1.) sinteza glutamina pod djelovanjem glutamin sintetaze:

Glutamin sintetaza je lokalizirana u mitohondrijima stanica, a za djelovanje enzima potreban je kofaktor - ioni 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 crijevnim stanicama pod djelovanjem enzima glutaminaze dolazi do hidrolitičkog oslobađanja amidnog dušika u obliku amonijaka:

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

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

METODA KOLIČINE ZA ODREĐIVANJE UREJE U KRVNOM SERUMU

U biološkim tekućinama M. se utvrđuje gasometrijskim metodama, izravnim fotometrijskim metodama koje se temelje na reakciji M. s različitim tvarima s stvaranjem ekvimolekularnih količina obojenih produkata, kao i enzimskim metodama koje koriste uglavnom enzim ureazu. Gazometrijske metode temelje se na oksidaciji M. s natrijevim hipobromitom u alkalnom mediju NH 2 -CO-NH 2 + 3NaBrO → N 2 + CO 2 + 3NaBr + 2H 2 O. Volumen plinovitog dušika mjeri se posebnim aparatom. , najčešće aparat Borodin. Međutim, ova metoda ima nisku specifičnost i točnost. Od fotometrijskih metoda najčešće se temelje na reakciji M. s diacetil monooksimom (Feronova reakcija).

Za određivanje uree u krvnom serumu i urinu koristi se jedinstvena metoda koja se temelji na reakciji M. s diacetil monooksimom u prisutnosti tiosemikarbazida i soli željeza u kiselom mediju. Druga jedinstvena metoda za određivanje M. je ureazna metoda: NH 2 -CO-NH 2 → ureaza NH 3 + CO 2. Oslobođeni amonijak tvori plavo obojeni indofenol s natrijevim hipokloritom i fenolom. Intenzitet boje proporcionalan je sadržaju M. u ispitivanom uzorku. Reakcija ureaze je vrlo specifična, samo 20 se uzima za istraživanje μl serum razrijeđen u omjeru 1:9 s otopinom NaCl (0,154 M). Ponekad se umjesto fenola koristi natrijev 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 teče na 37° za 15 i 3-3 1/2 min odnosno.

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

OPĆA SHEMA RAZGRADNJE HEMA. "IZRAVNI" 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% ukupne količine bilirubina je u nekonjugiranom obliku (indirektni bilirubin). U klinici se konjugirani bilirubin naziva izravnim, jer je topiv u vodi i može brzo komunicirati s diazo reagensom, tvoreći spoj ružičaste boje - ovo je izravna Van der Bergova reakcija. Nekonjugirani bilirubin je hidrofoban, stoga se nalazi u krvnoj plazmi u kompleksu s albuminom i ne reagira s diazoreaktivnim sve dok se ne doda organsko otapalo, kao što je etanol, koje precipitira albumin. Nekonjugirani ilirubin koji reagira s azo bojom tek nakon precipitacije proteina naziva se neizravni bilirubin.

U bolesnika 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 DETEKCIJE HEMOGLOBINA: FIZIKALNE (SPEKTRALNA ANALIZA HEMOGLOBINA I NJEGOVIH DERIVATA); FIZIČKO-KEMIJSKI (DOBIVANJE KRISTALA HIMINA HIMINA).

Spektralna analiza hemoglobina i njegovih derivata. Korištenjem spektrografskih metoda pri ispitivanju otopine oksihemoglobina otkrivaju se dvije sistemske apsorpcijske trake u žuto-zelenom dijelu spektra između Fraunhoferovih linija D i E, dok reduciran 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 stupnja zasićenosti krvi kisikom - oksimetrija.

Karbhemoglobin je po svom spektru blizak oksihemoglobinu, međutim, uz dodatak redukcijske tvari, u karbhemoglobinu se pojavljuju dvije apsorpcijske trake. Spektar methemoglobina karakterizira jedna uska apsorpcijska traka s lijeve strane na granici crvenog i žutog dijela spektra, druga uska traka na granici žute i zelene zone i na kraju, treća široka traka u zeleni dio spektra

Kristali hemina ili hematina klorovodične kiseline. S površine mrlje se sastruže na predmetno staklo i zgnječi nekoliko zrna. Dodaju im se 1-2 zrna kuhinjske soli i 2-3 kapi ledeno hladne octene kiseline. Sve pokrijte poklopnom čašom i pažljivo zagrijte, ne dovodeći do vrenja. Prisutnost krvi dokazuje se pojavom smeđe-žutih mikrokristala u obliku rombičnih tableta. Ako su kristali slabo formirani, izgledaju kao sjemenke konoplje. Dobivanje kristala hemina zasigurno dokazuje prisutnost krvi u ispitivanom objektu. Negativan uzorak je nebitan. Primjesa masti, hrđe otežava dobivanje gemin kristala

REAKTIVNI OBLICI KISIKA: 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 stanice. Ostatak O 2 koristi se u drugim OVR-ima. Enzimi uključeni u ORR pomoću O2 podijeljeni su u 2 skupine: oksidaze i oksigenaze.

Oksidaze koriste molekularni kisik samo kao akceptor elektrona, reducirajući ga na H2O ili H2O2.

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

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

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

U neuzbuđenom stanju kisik nije otrovan. Stvaranje toksičnih oblika kisika povezano je s osobitostima njegove molekularne strukture. O 2 sadrži 2 nesparena elektrona, koji se nalaze na različitim orbitalama. Svaka od ovih orbitala može prihvatiti drugi elektron.

Potpuna redukcija O 2 događa se kao rezultat 4 jednoelektronska prijelaza:

Superoksid, peroksid i hidroksilni radikal aktivni su oksidacijski agensi, koji predstavljaju ozbiljnu opasnost za mnoge strukturne komponente Stanice

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

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

Stvaranje superoksida u CPE. Do "propuštanja" elektrona u CPE može doći tijekom prijenosa elektrona uz sudjelovanje koenzima Q. Nakon redukcije, ubikinon se pretvara u anion semikinona radikala. Ovaj radikal neenzimski stupa u interakciju s O 2 kako bi nastao superoksidni radikal.

Većina reaktivnih vrsta kisika nastaje tijekom prijenosa elektrona na CPE, prvenstveno tijekom funkcioniranja kompleksa QH 2 -dehidrogenaze. To se događa kao rezultat neenzimskog prijenosa ("curenja") elektrona s QH 2 na kisik (

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

U fagocitnim leukocitima se u procesu fagocitoze pojačava unos kisika i stvaranje aktivnih radikala. Reaktivne kisikove vrste nastaju kao rezultat aktivacije NADPH oksidaze, uglavnom lokalizirane na vanjskoj strani plazma membrane, pokrećući takozvani "respiratorni prasak" s stvaranjem reaktivnih kisikovih vrsta

Obrana organizma od toksičnog djelovanja reaktivnih vrsta kisika povezana je s prisutnošću visoko specifičnih enzima u svim stanicama: superoksid dismutaze, katalaze, glutation peroksidaze, kao i s djelovanjem antioksidansa.

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

Superoksid dismutaza katalizira reakciju dismutacije superoksidnih anionskih radikala:
O2.- + O2.- = O2 + H 2O2
Tijekom reakcije nastao je vodikov peroksid, stoga je u stanju inaktivirati SOD superoksid dismutaza uvijek "radi" u pari sa skatalazom, koja brzo i učinkovito razgrađuje vodikov peroksid u apsolutno neutralne spojeve.

Katalaza (CF 1.11.1.6)- hemoprotein, koji katalizira 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, nego i razne organske lipidne peroksile, koji nastaju u tijelu kada se aktivira LPO.

Glutation reduktaza (CF 1.8.1.7)- flavoprotein s prostetičkom skupinom 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 klasični citosolni enzim svih eukariota. Glutation transferaza katalizira reakciju:
RX + GSH = HX + GS-SG

FAZA KONJUGACIJE U SUSTAVU RUKOVANJA OTROVNIM TVARIMA. VRSTE KONJUGACIJE (PRIMJERI REAKCIJA S FAFS, UDFGK)

Konjugacija je druga faza neutralizacije tvari, tijekom koje se funkcionalnim skupinama formiranim u prvoj fazi dodaju druge molekule ili skupine endogenog porijekla koje povećavaju hidrofilnost i smanjuju toksičnost ksenobiotika.

1. Sudjelovanje transferaza u reakcijama konjugacije

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

Općenito: ROH + UDP-C6H9O6 = RO-C6H9O6 + UDP.

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

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

Enzimi sulfotransferaza i UDP-glukuronil transferaza sudjeluju u detoksikaciji ksenobiotika, inaktivaciji lijekova i endogenih biološki aktivnih spojeva.

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

Glutation je Glu-Cis-Gly tripeptid (ostatak glutaminske kiseline je vezan za cis-tein karboksilnom skupinom radikala). HT imaju široku specifičnost za supstrate, čiji je ukupan broj veći od 3000. HT vežu vrlo mnogo hidrofobnih tvari i inaktiviraju ih, ali samo oni s polarnom skupinom prolaze kemijsku modifikaciju uz sudjelovanje glugationa. Odnosno, supstrati su tvari koje, s jedne strane, imaju elektrofilno središte (na primjer, OH skupina), a s druge strane, hidrofobne zone. Neutralizacija, t.j. kemijsku modifikaciju ksenobiotika uz sudjelovanje HT mogu provesti tri različiti putevi:

konjugacijom supstrata R s 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 skupina, GSSG - oksidirani glutation.

Sustav neutralizacije uz sudjelovanje HT i glutationa ima jedinstvenu ulogu u formiranju otpornosti organizma na razne utjecaje i najvažniji je obrambeni mehanizam stanice. Tijekom biotransformacije nekih ksenobiotika pod djelovanjem HT nastaju tioesteri (RSG konjugati) koji se potom pretvaraju u merkaptane među kojima su pronađeni toksični produkti. Međutim, GSH konjugati s većinom ksenobiotika manje su reaktivni i hidrofilniji od polaznih tvari, 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 staničnih funkcija. Stoga se HT ponekad naziva intracelularnim albuminom.

HT može kovalentno vezati ksenobiotike, koji su jaki elektroliti. Vezanje takvih tvari je za HT "samoubojstvo", ali dodatni obrambeni mehanizam za stanicu.

Acetiltransferaza, metiltransferaza

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

Uloga epoksid hidrolaza u stvaranju diola

U drugoj fazi neutralizacije (reakcija konjugacije) sudjeluju i neki drugi enzimi. Epoksi hidrolaza (epoksi hidrataza) dodaje vodu epoksidima benzena, benzpirena i drugih policikličkih ugljikovodika nastalih tijekom prve faze neutralizacije i pretvara ih u diole (Sl. 12-8). Epoksidi nastali mikrosomalnom oksidacijom su kancerogeni. Imaju visoku kemijsku aktivnost i mogu sudjelovati u reakcijama neenzimske alkilacije DNA, RNA, proteina.Kemijske modifikacije ovih molekula mogu dovesti do degeneracije normalne stanice u stanicu tumora.

ULOGA PROTEINA U PREHRANI, NORME, RAVNOTEŽA DUŠIKA, ODNOS NOŠENOSTI, FIZIOLOŠKI MINIMUM PROTEINA. NEDOSTATAK PROTEINA.

AA sadrže gotovo 95% ukupnog dušika, pa su oni ti koji održavaju ravnotežu dušika u tijelu. Ravnoteža dušika- razlika između količine dušika dostavljene hranom i količine izlučenog dušika. Ako je količina dolaznog dušika jednaka količini koja se oslobađa, tada ravnoteža dušika. Ovo stanje se javlja kod zdrave osobe s normalnom prehranom. Ravnoteža dušika može biti pozitivna (više dušika se isporučuje nego što se izlučuje) u djece, u bolesnika. Negativna ravnoteža dušika (izlučivanje dušika prevladava nad unosom dušika) opaža se tijekom starenja, gladovanja i tijekom 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 tjelesnu aktivnost ∼100-120 g/dan.

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

Dvije aminokiseline - arginin i histidin nazivaju se djelomično neesencijalnim. - tirozin i cistein su uvjetno 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