СПАДКОВІ ПОРУШЕННЯ КАТАБОЛІЗМУ ФЕНІЛАЛАНІНУ

Специфічною частиною катаболізму фенілаланіну і тирозину є послідовність реакцій, що завершується утворенням фумарату і ацетоацетата (рис. 15.3).

Фенілаланін в нормі прямо не піддається дезамінуванню, попередньо він повинен перетворитися в тирозин за участю ферменту фенілаланінгідроксилази. Даний фермент цікавий тим, що два атоми водню в реакції цього перетворення поставляються донором електронів - коферментом тетрагідробіотеріном (RH4), який при цьому трансформується в дігідробіотерін (RH 2 ):

Катаболізм природних амінокислот

Мал. 15.3. Катаболізм природних амінокислот

Відомий порівняно часто зустрічається генетичний дефект, при якому фенілаланінгідроксілазной активності в тканинах не виявляється, в результаті чого блокується реакція перетворення фенілаланіну в тирозин. Цей дефект метаболізму проявляється як хвороба, звана на фенілкетонурію. Концентрація фенілаланіну в тканинах хворого підвищується в десятки разів; його вміст у крові досягає 10 ... 80 мг / дл (в нормі 1 ... 4 мг / дл).

У цих умовах фенілаланін трансамініруется і перетворюється в фенілпіровиноградну і фенілмолочная кислоти (в нормі вони практично не утворюються):

Всі ці сполуки виділяються з сечею хворого. Найбільш небезпечно це захворювання для немовлят, так як фенілпіруват необоротно пошкоджує мозок, в результаті чого у дітей виникає різке порушення розумового і фізичного розвитку (в 10 років дитина не ходить, знає лише кілька слів). Якщо хвороба виявляється відразу після народження, то при дієті, бідній фенилаланином, пошкодження мозку дитини значною мірою запобігає. Батьків - гетерозиготних носіїв гена феніл- кетонурии можна визначити за допомогою тесту толерантності до фенілаланіну.

Існує також спадкова хвороба алкаптонурія , пов'язана з блокуванням катаболізму тирозину на стадії го- могентізіновой кислоти. Для цієї хвороби характерно виділення з сечею значної кількості гомогентизиновой кислоти, що є дифенол, який швидко окислюючись киснем повітря, перетворюється в чорний пігмент.

У нормі біосинтез меланінів здійснюється в пігментних клітинах (меланоцитах). Тирозин служить попередником тем- ноокрашенних пігментів меланіну (від грец. Melas - чорний). При дії тирозинази тирозин окислюється в дигідроксифенілаланін (Дофа), з якого в результаті неферментативних реакцій утворюється меланін:

Меланіни представляють собою групу полімерних з'єднань з неврегульованою структурою. Колір шкіри залежить від кількості і розподілу меланоцитів і змісту меланінів в них. Меланіни є і в сітківці очей. Вроджена відсутність тирозинази в меланоцитах або відсутність самих меланоцитів проявляється як альбінізм. Для цієї хвороби характерні відсутність пігментації шкіри і волосся, світлобоязнь, зниження гостроти зору.

Гомогентізіновая кислота в нормі перетворюється в фума- рілацетоуксусную кислоту при дії оксидази гомоген- тізіновой кислоти. У хворих Алкаптонурія цей фермент відсутній або його активність дуже низька, тому перетворення тирозину зупиняється на стадії утворення гомоген- тізіновой кислоти:

Ще одне генетичне порушення - хвороба кленового сиропу. При цій патології в організмі накопичуються кетокислот, відповідні лейцину, ізолейцин і валін. Захворювання отримало свою назву за характерним запахом сечі і пов'язане з порушеннями біохімічних перетворень в мозку.

В даний час відомо більше ста хвороб, обумовлених спадковими дефектами, оскільки прості біохімічні реакції контролюються генами. Останнє вказує на те, що число алельних варіантів відповідного гена в генофонді людини більше двох. Багато спадкові порушення обміну амінокислот, як і інших з'єднань, призводять до порушень розвитку і функцій мозку.

Катаболізм руйнування С-С зв'язків вуглецевих скелетів, отриманих в результаті дезамінування амінокислот, призводить до утворення або метаболітів, здатних включатися в глюконеоге- нез (гликогенние амінокислоти) і підтримувати рівень глюкози в крові при голодуванні, або до утворення ацетил-СоА, а далі з нього жирів або кетонових тіл (кетогенні амінокислоти).

 
Переглянути оригінал
< Попер   ЗМІСТ   ОРИГІНАЛ   Наст >