Химия белков
жүктеу/скачать 1.16 Mb.
|
Ответ:Аммиак+со2=карбомоилфосфат Карбомоилфосфат+орнитин=цитрулин Цитрулин+аспартат=аргинино-сукцинат Аргинино-сукцинат=аргинин+сукцинат Аргинин+Н20=орнитин + мочевина В крови больного повышается концентрация аммиака. Аммиак легко проникает через мембраны в клетки и в митохондриях сдвигает реакцию, катализируемую глутаматдегидрогеназой, в сторону образования глугамата: α-Кетоглутарат + NADH + Н+ + NH3 → Глутамат + NAD+. Уменьшение концентрации α-кетоглутарата вызывает:угнетение обмена аминокислот (реакции трансаминирования) и, следовательно, синтеза из них нейромедиаторов (ацетилхолина, дофамина и др.); гипоэнергетическое состояние в результате снижения скорости ЦТК. Высокие концентрации аммиака стимулируют синтез глутамина из глутамата в нервной ткани (при участии глутаминсинтетазы). Можно рекомендовать малобелковую диету, введение кетоаналогов аминокислот рацион и пищевой добавки фенилацетат в результате его конъюгации с глутамином образуется фенилацетилглутамин, который экскретируется почками. При наследственном заболевании аргининосукцинатурии суточная экскреция аргининосукцината почками достигает 3 г (в норме отсутствует). Укажите возможную причину и проявления этого заболевания. Напишите схему орнитинового цикла, на схеме укажите место ферментного блока. Перечислите вещества, содержание которых повышено в крови у данного больного. Ответ: проявления отравления аммиаком: снижается проведение нервного импульса, так ионы NH4 похожи на ионы натри; снижение активности Na/K Атфазы, снижение скорости ЦТК, снижение скорости обмена аминокислот, снижение количества АТФ, и, как следствие, гипоэнергетическое состояние, снижение активности тормозных медиаторов, накопление глутамина в нервных клетках приводит к увеличению осмотического давления, что приводит к задержке воды и следовательно, отёк мозга. Идёт накопление аммиака, карбамоилфосфата, цитрулина, аргининосукцината Объясните, каковы причины повторяющейся рвоты, припадков с потерей сознания у ребенка в возрасте 4 месяцев, если в крови обнаружена высокая концентрация цитруллина. Ответ проиллюстрируйте схемой нарушенного процесса, указав место ферментного блока. Объясните механизмы развития перечисленных симптомов. Почему состояние больного улучшается при назначении малобелковой диеты. Ответ: причина – цитрулинемия, дефект фермента аргининосукцинатсинтетазы. Снижении активности фермента аргининосукцинатсинтетазы приводит к накоплению в крови цитрулина и его предшественников. Повышается концентрация аммиака, карбомоилфосфата. При малобелковой диете в организм поступает меньше аминокислот, а следовательно уменьшается количество аммиака. Пациенты с наследственными нарушениями орнитинового цикла избегают белковой пищи, у них отмечаются приступы рвоты, сонливость, судорожные припадки и умственная отсталость. Выскажите предположения о причинах наблюдаемых явлений. Напишите схему орнитинового цикла, укажите ферменты. Объясните, в чем заключается биологическая роль орнитинового цикла. Перечислите вещества, содержание которых увеличено в крови у таких пациентов. Объясните токсическое действие одного из этих веществ на нервные клетки. Ответ: орнитиновый цикл в печени выполняет 2 функции: 1. Превращение азота аминокислот в мочевину, которая экскретируется ми предотвращает накопление токсичных продуктов, главным образом аммиака. 2. Синтез аргинина и пополнение его фонда в орагнизме. Может увеличиться концентрация аммиака, карбомоилфосфата, цитрулина, аргининосукцината. 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: а-Кетоглутарат + NADH + Н+ + NH3 → Глутамат + NAD+. Уменьшение концентрации а-кетоглутарата вызывает: угнетение обмена аминокислот (реакции трансаминирования) и, следовательно, синтеза из них нейромедиаторов (ацетилхолина, дофамина и др.); гипоэнергетическое состояние в результате снижения скорости ЦТК. Недостаточность а-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 + Н3РО4. 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 γ- аминомаслянной кислоты (ГАМК), основного тормозного медиатора. При недостатке ГАМК и других медиаторов нарушается проведение нервного импульса, возникают судороги. Ион NH4+ практически не проникает в 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 импульса. У недоношенного ребенка отмечается высокое содержание тирозина в плазме – 2мМ, при норме менее 0,7 мМ. Снижена активность, наблюдается сонливость. При ограничении потребления белка до 2 г в сутки и введении 100 мг в день витамина С уровень тирозина снижается. Объясните механизм. Напишите уравнения реакций. Ответ: витамин С участвует в начальных этапах превращения тирозина. Известно, что тирозин превращается в оксифенилпируват, далее в гемогенетизиновую кислоту. При недостатке витамина С в моче появляются в большом кол-ве промежуточные продукты распада этой аминокислоты: гомогентизиновая кислота, р- оксифенилпропиновая, р- оксифенилмолочная. У больного ребенка уровень фенилаланина в крови 5 мкмоль/л (норма 0,2 мкмоль/л), в моче повышено содержание фенилпирувата. Для какого заболевания характерны эти симптомы. Напишите уравнение реакции, нарушающейся при этом, назовите дефектный фермент. Ответ: это свидетельствует о фенилкетонурии. Причиной этой патологии являются мутации в гене фенилаланингидроксилазы, которые приводят к снижению или полной потере активности этого фермента. В результате повышается концентрация фенилаланина, фенилпирувата и фениллактата, которые оказывают токсическое действие на клетки мозга. Врач должен назначить диету, богатую тирозином, но обедненную фенилаланином. У больного нарушится умственное и физическое развитие, пигментация. При отсутствии лечения больные не доживают до 30 лет. У грудного ребенка отмечается отставание в умственном и физическом развитии, уровень гистидина в крови 25 мг/дл (в норме 2,0 мг/дл). Для какого заболевания характерны эти симптомы? Напишите реакцию, нарушающуюся при этом. Укажите фермент и его диагностическое значение. Ответ: известно связанное с дефектом гистидиназы наследственное заболевание гистидинемия, при котором характерно повышенное содержание гистидина в тканях и задержка умственного и физического развития. При отсутствии или дефиците фермента это количество гистидина оказывает токсическое воздействие, поскольку в тканях накапливается имидазолпировиноградная, имидазолмолочная и имидазолуксусная кислоты, которые оказывают токсическое действие на ЦНС В крови повышается содержание гистидина. Недостаточная активность специального фермента (гистидазы), отвечающего за преобразование гистидина, который, в свою очередь, накапливается в организме, вызывая необратимое повреждение головного мозга. При полном отсутствии фермента заболевание проявляется в первые месяцы жизни и быстро прогрессирует, часто приводя к смертельному исходу. У новорожденного ребенка наблюдается потемнение мочи при контакте с воздухом. Накопление каких веществ обуславливает этот симптом? Назовите заболевание, напишите уравнение реакции, нарушаемой при этом. Назовите дефектный фермент. жүктеу/скачать 1.16 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|