Гонський Я.І., Максимчук Т.П. Біохімія людини

Подождите немного. Документ загружается.

423

êðåàòèí, àäðåíàë³í, õîë³í, ôîñôàòèä, êàðí³òèí, àíñåðèí, ìåëàòîí³í òîùî.

Ìåòèëþþòüñÿ òàêîæ àçîòîâ³ îñíîâè â òÐÍÊ ç óòâîðåííÿì ì³íîðíèõ îñ-

íîâ. ²ç S-àäåíîçèëìåò³îí³íó ï³ñëÿ ïåðåíîñó ìåòèëüíî¿ ãðóïè óòâîðþºòüñÿ

S-àäåíîçèëãîìîöèñòå¿í, ÿêèé ã³äðîë³çóºòüñÿ íà ãîìîöèñòå¿í ³ àäåíîçèí.

Ãîìîöèñòå¿í ìîæå çíîâó ïåðåòâîðþâàòèñü ó ìåò³îí³í â ðåàêö³¿ òðàíñ-

ìåòèëþâàííÿ ç ³íøèì äîíîðîì ìåòèëüíî¿ ãðóïè – N

-ìåòèëòåòðàã³äðî-

ôîë³ºâîþ êèñëîòîþ. Êîôåðìåíòîì ó ö³é ðåàêö³¿ ñëóæèòü ìåòèëêîáàë-

àì³íêîôåðìåíòíà ôîðìà â³òàì³íó Â

. Öèì çàáåçïå÷óºòüñÿ ìîæëèâ³ñòü

ïîâòîðíîãî âèêîðèñòàííÿ ìåò³îí³íó â ðåàêö³ÿõ ìåòèëþâàííÿ (ðèñ. 10.8).

Çàçíà÷èìî, ùî ãîìîöèñòå¿í óòâîðþºòüñÿ ò³ëüêè ³ç ìåò³îí³íó, òîìó îñ-

òàíí³é º íåçàì³ííîþ àì³íîêèñëîòîþ äëÿ ëþäèíè ³ òâàðèí.

Îñíîâíèé øëÿõ êàòàáîë³çìó ãîìîöèñòå¿íó ïðèçâîäèòü äî óòâîðåí-

íÿ öèñòå¿íó. Íà öüîìó øëÿõó ãîìîöèñòå¿í êîíäåíñóºòüñÿ ³ç ñåðèíîì ó

öèñòàò³îí³í, ÿêèé äàë³ ðîçùåïëþºòüñÿ íà öèñòå¿í ³ α-êåòîìàñëÿíó êèñ-

ëîòó. Ðîçùåïëåííÿ öèñòàò³îí³íó â³äáóâàºòüñÿ òàêèì ÷èíîì, ùî àòîì ñ³ðêè

çàëèøàºòüñÿ ³ç ÷àñòèíîþ ìîëåêóëè, ÿêà ïîõîäèòü â³ä ñåðèíó.

Ðèñ. 10.8. Ðîëü ìåò³îí³íó â ðåàêö³ÿõ òðàíñìåòèëþâàííÿ ³ éîãî ðåãåíåðàö³ÿ.

CH NH

COO H

CH NH

COOH

CH NH

COOH

SCH

COOH

CH NH

COOH

+ Н

Ãîìîöèñòå¿í Ñåðèí Öèñòàò³îí³í

-êåòîáóòèðàò Öèñòå¿í

Ö³ äâ³ ðåàêö³¿ êàòàë³çóþòüñÿ â³äïîâ³äíî öèñòàò³îí-β-ñèíòàçîþ ³ öè-

ñòàò³îí-γ-ë³àçîþ, ôåðìåíòàìè ç ïðîñòàòè÷íîþ ãðóïîþ ï³ðèäîêñàëüôîñ-

ôàòîì. α-êåòîìàñëÿíà êèñëîòà ÷åðåç ïðîï³îí³ë-ÊîÀ ³ ñóêöèí³ë-ÊîÀ íàä-

õîäèòü ó öèêë ëèìîííî¿ êèñëîòè. Êàòàáîë³çì öèñòå¿íó ðîçãëÿäàºòüñÿ

íèæ÷å.

Â³äîì³ ñïàäêîâ³ ïîðóøåííÿ êàòàáîë³çìó ìåò³îí³íó: ãîìîöèñòèíóð³ÿ

³ öèñòàò³îí³íóð³ÿ. Ó ïåðøîìó âèïàäêó äåôåêòí³ ôåðìåíòè ìåòàáîë³çìó

Гомоцистеїн S-аденозилметіонін

(–S–СН

)

АТФ

ФФ + Ф

ТГФК

–CH

–ТГФК

R (субстрати)

R–CH

(метильовані

субстрати)

Аденозин

S-аденозил-

гомоцистеїн

метіонін

SCH

424

ãîìîöèñòå¿íó. Â³äçíà÷àºòüñÿ çá³ëüøåííÿ ð³âíÿ ó êðîâ³ ìåò³îí³íó, à ç

ñå÷åþ âèä³ëÿºòüñÿ ãîìîöèñòèí, ÿêèé óòâîðþºòüñÿ ³ç ãîìîöèñòå¿íó:

CH NH

COO H

CH NH

COO H

CH NH

COOH

SSCH

CH NH

COOH

Ãîìîöèñòå¿í (2 ìîëåêóëè) Ãîìîöèñòèí

Ó äðóãîìó âèïàäêó ³ç ñå÷åþ âèâîäèòüñÿ öèñòàò³îí³í âíàñë³äîê çìåí-

øåííÿ éîãî ðîçïàäó (äåôåêò öèñòàò³îí³í-γ-ë³àçè) àáî ï³äâèùåíîãî ñèí-

òåçó öèñòàò³îí³íó ³ç ãîìîöèñòå¿íó. Ïðè ãîìîöèñòèíóð³¿ ñïîñòåð³ãàþòü-

ñÿ çì³íè â ê³ñòêàõ (îñòåïîðîç), óðàæåííÿ ñåðöåâî-ñóäèííî¿ ñèñòåìè,

çàòðèìêà ðîçóìîâîãî ðîçâèòêó.

8.7. Öèñòå¿í

Çàì³ííà ãë³êîãåííà àì³íîêèñëîòà. ßê ðîçãëÿäàºòüñÿ âèùå, öèñòå¿í

óòâîðþºòüñÿ ³ç íåçàì³ííî¿ àì³íîêèñëîòè – ìåò³îí³íó ³ çàì³ííî¿ àì³íî-

êèñëîòè ñåðèíó. Ñåðèí ïîñòà÷àº äëÿ ñèíòåçó öèñòå¿íó âóãëåöåâèé ñêå-

ëåò ç àì³íîãðóïîþ, à ìåò³îí³í – SÍ-ãðóïó.

Â îðãàí³çì³ ëþäèíè ³ òâàðèíè ³ñíóº äåê³ëüêà øëÿõ³â êàòàáîë³çìó

öèñòå¿íó. Îñíîâíèé ³ç íèõ – îêèñíþâàëüíèé. Ï³ä ä³ºþ ä³îêñèãåíàçè

öèñòå¿í îêèñíþºòüñÿ äî öèñòå¿íñóëüô³íîâî¿ êèñëîòè (ðèñ. 10.9), ÿêà ï³ñëÿ

òðàíñàì³íóâàííÿ ðîçïàäàºòüñÿ äî ï³ðóâàòó ³ íåîðãàí³÷íîãî ñóëüô³òó.

Îñòàíí³é îêèñíþºòüñÿ ó ì³òîõîíäð³ÿõ ïå÷³íêè ³ íèðîê äî ñóëüôàòó ï³ä

CH NH

COOH

SCH

COOH

+1/2 О

СО

Öèñòå¿í Öèñòå¿íñóëüô³íîâà

êèñëîòà

Öèñòå¿íîâà

êèñëîòà

Òàóðèí

Öèñòèí

Ãëóòàò³îí

Êîåíçèì À

α-кетоглутарат

Глутамат

-ñóëüô³í³ë-

ï³ðóâàò

Сеча

ФАФС

Ï³ðóâàò

Ðèñ. 10.9. Ìåòàáîë³çì öèñòå¿íó.

COOH

CH NH

COOH

CH NH

COOH

425

Äèñóëüô³äíèé çâ'ÿçîê â³ä³ãðàº âàæëèâó ðîëü ó ôîðìóâàíí³ ïðî-

ñòîðîâî¿ ñòðóêòóðè á³ëê³â. Â³ëüíèé öèñòèí ó òêàíèíàõ íàÿâíèé ó äóæå

íåçíà÷í³é ê³ëüêîñò³.

Ïðè ñïàäêîâîìó çàõâîðþâàíí³ öèñòèíóð³¿ ìàº ì³ñöå âèñîêà åêñ-

êðåö³ÿ ç ñå÷åþ öèñòèíó, à òàêîæ ë³çèíó, àðã³í³íó ³ îðí³òèíó, ùî çóìîâ-

ëþºòüñÿ ïîðóøåííÿì ðåàáñîðáö³¿ öèõ àì³íîêèñëîò ó êàíàëüöÿõ íèðîê.

Óòâîðþþòüñÿ öèñòèíîâ³ êàìåí³ â ñå÷îâèâ³äíèõ øëÿõàõ.

Âàæëèâèìè ñ³ðêîâì³ñíèìè ñïîëóêàìè, äëÿ ñèíòåçó ÿêèõ âèêîðèñ-

òîâóºòüñÿ öèñòå¿í, º òðèïåïòèä ãëóòàò³îí, êîåíçèì À.

Äî ñêëàäó ãëóòàò³îíó âõîäÿòü çàëèøêè ãëóòàì³íîâî¿ êèñëîòè, ãë³öèíó

³ öèñòå¿íó (γ-ãëóòàì³ëöèñòå¿í³ëãë³öèí):

+ АТФ ФАФС + АДФ + ФФ

ä³ºþ ñóëüô³òîêñèäàçè. Ôåðìåíò ì³ñòèòü àòîìè ìåòàëó ìîë³áäåíó. Ñïàä-

êîâèé äåôåêò ñóëüô³òîêñèäàçè âêëþ÷àº âèä³ëåííÿ ³ç ñå÷åþ ñóëüô³òó ³

ò³îñóëüôàòó, íåâðîëîã³÷í³ ïîðóøåííÿ, ñìåðòü ó ðàíüîìó â³ö³.

Íåîðãàí³÷íèé ñóëüôàò âèâîäèòüñÿ ³ç ñå÷åþ, à ÷àñòêîâî éäå íà

óòâîðåííÿ àêòèâíî¿ ôîðìè ñ³ð÷àíî¿ êèñëîòè â îðãàí³çì³ – 3-ôîñôî-

àäåíîçèí-5-ôîñôîñóëüôàòó (ÔÀÔÑ). Äëÿ ñèíòåçó ÔÀÔÑ íåîðãàí³÷-

íèé ñóëüôàò âçàºìîä³º ç äâîìà ìîëåêóëàìè ÀÒÔ:

CH NH

COOH

CH NH

COOH

SCH

COOH

2Н

Öèñòå¿í Öèñòå¿í Öèñòèí

HO OC C H

CNH

CH C

COOHCH

²ñíóþòü äâ³ ôîðìè ãëóòàò³îíó – ïîêàçàíà âèùå â³äíîâëåíà (Ã-SÍ) ³

îêèñíåíà, êîëè 2 ìîëåêóëè ãëóòàò³îíó â ðåçóëüòàò³ îêèñíåííÿ ò³îëîâèõ

ãðóï ç'ºäíóþòüñÿ äèñóëüô³äíèì çâ'ÿçêîì (Ã-S-S-Ã). Â³äêðèòî äåê³ëüêà ô³ç³î-

ëîã³÷íèõ ôóíêö³é ãëóòàò³îíó. Çîêðåìà, â³äíîâëåíà ôîðìà ãëóòàò³îíó çàõè-

ùàº SH-ãðóïè á³ëê³â â³ä îêèñíåííÿ ð³çíèìè îêèñíþâàëüíèìè ÷èííèêàìè.

ÔÀÔÑ âèêîðèñòîâóºòüñÿ äëÿ óòâîðåííÿ åô³ð³â ñ³ð÷àíî¿ êèñëîòè

ç³ ñòåðî¿äàìè, òàêèìè òîêñè÷íèìè ðå÷îâèíàìè, ÿê ôåíîë, ³íäîêñèë ³

ñêàòîêñèë, äëÿ á³îñèíòåçó ñóëüôàòîâàíèõ ãë³êîçàì³íîãë³êàí³â, öåðåá-

ðîçèä³â.

Öèñòå¿íîâà êèñëîòà òàêîæ âèêîðèñòîâóºòüñÿ äëÿ ñèíòåçó òàóðèíó

(ðèñ. 10.9), íåîáõ³äíîãî äëÿ óòâîðåííÿ ïàðíèõ æîâ÷íèõ êèñëîò.

Öèñòå¿í íàÿâíèé ó á³ëêàõ ó ôîðì³ âëàñíå öèñòå¿íó àáî ó ôîðì³

öèñòèíó. Îñòàíí³é óòâîðþºòüñÿ â ðåçóëüòàò³ îêèñíåííÿ ò³îëîâèõ ãðóï

2-õ çàëèøê³â öèñòå¿íó (øëÿõîì â³äùåïëåííÿ àòîì³â âîäíþ) ³ ç'ºäíàííÿ

¿õ äèñóëüô³äíèì ì³ñòêîì:

426

Ìåõàí³çì çàõèñòó ïîëÿãàº â îêèñíåíí³ SH-ãðóï ñàìîãî ãëóòàò³îíó ç óòâî-

ðåííÿì îêèñíåíî¿ ôîðìè ³, òàêèì ÷èíîì, çáåðåæåíí³ SH-ãðóï á³ëê³â ó

àêòèâí³é â³äíîâëåí³é ôîðì³.

Â³äíîâëåíèé ãëóòàò³îí, ÿêèé âèòðà÷àºòüñÿ ó öèõ ðåàêö³ÿõ, ðåãåíå-

ðóºòüñÿ ïðè ä³¿ ãëóòàò³îíðåäóêòàçè:

Г–S–S–Г + НАДФ + Н

2Г– SH + НАДФ

²íø³ ôóíêö³¿ ãëóòàò³îíó:

1) çà ó÷àñòþ ãëóòàò³îíïåðîêñèäàçè â³äíîâëþº ïåðîêñèä âîäíþ é

îðãàí³÷í³ ïåðîêñèäè, ïîïåðåäæóº ïåðîêñèäíå îêèñíåííÿ ë³ï³ä³â;

2) áåðå ó÷àñòü ó ï³äòðèìàíí³ â³äíîâëåíîãî ñòàíó çàë³çà (Fe

) ó

ãåìîãëîá³í³;

3) áåðå ó÷àñòü ó òðàíñïîðò³ àì³íîêèñëîò ÷åðåç ïëàçìàòè÷í³

ìåìáðàíè;

4) øëÿõîì êîí'þãàö³¿ ç ãëóòàò³îíîì ï³ä ä³ºþ ãëóòàò³îí-òðàíñôåðà-

çè çíåøêîäæóºòüñÿ ðÿä êñåíîá³îòèê³â òà ³íàêòèâóþòüñÿ äåÿê³ åíäî-

ãåíí³ ìåòàáîë³òè (åñòðàä³îë, ïðîñòàãëàíäèíè, ëåéêîòð³ºíè).

Çóñòð³÷àþòüñÿ ñïàäêîâ³ äåôåêòè ôåðìåíò³â ñèíòåçó ãëóòàò³îíó â åðèò-

ðîöèòàõ (åðèòðîöèòàðí³ åíçèìîïàò³¿). Ïðîÿâëÿþòüñÿ ãåìîë³òè÷íîþ àíåì³ºþ.

8.8. Ôåí³ëàëàí³í ³ òèðîçèí

Ôåí³ëàëàí³í – íåçàì³ííà àì³íîêèñëîòà. Òèðîçèí ñèíòåçóºòüñÿ ³ç

ôåí³ëàëàí³íó øëÿõîì ã³äðîêñèëþâàííÿ ï³ä ä³ºþ ôåí³ëàí³í-4-ìîíîîêñè-

ãåíàçè (ôåí³ëàëàí³íã³äðîêñèëàçè). Öÿ ðåàêö³ÿ îäíî÷àñíî º ïåðøîþ â

ïðîöåñ³ êàòàáîë³çìó ôåí³ëàëàí³íó (ðèñ. 10.10). Ïîäàëüøèé øëÿõ ðîçïà-

äó ôåí³ëàëàí³íó ³ òèðîçèíó âêëþ÷àº ðÿä ñòàä³é ³ äàº äâà ôðàãìåíòè:

ôóìàðàò (ïðîì³æíèé ïðîäóêò öèêëó ëèìîííî¿ êèñëîòè), àöåòîàöåòàò (êå-

òîíîâå ò³ëî). Òàêèì ÷èíîì, ôåí³ëàëàí³í ³ òèðîçèí º ³ êåòîãåííèìè, ³ ãë³êî-

ãåííèìè àì³íîêèñëîòàìè.

Â³äîì³ ñïàäêîâ³ ïîðóøåííÿ îáì³íó ôåí³ëàëàí³íó ³ òèðîçèíó. Â³ä-

ñóòí³ñòü ôåí³ëàëàí³íã³äðîêñèëàçè â ïå÷³íö³ ïðèçâîäèòü äî ðîçâèòêó ôå-

í³ëêåòîíóð³¿. Ïðèáëèçíî îäíà ëþäèíà ³ç 80 ñåðåä ºâðîïåéö³â º íîñ³ºì

ðåöåñèâíîãî ãåíà ôåí³ëàëàí³íã³äðîêñèëàçè. Ó ãåòåðîçèãîòíîìó ñòàí³ õâî-

ðîáà íå ðîçâèâàºòüñÿ, îñê³ëüêè ñèíòåç àêòèâíîãî ôåðìåíòó çàáåçïå-

÷óºòüñÿ íîðìàëüíèì ãåíîì. Ó ãîìîçèãîò (1 ³ç 10000 íîâîíàðîäæåíèõ)

âíàñë³äîê áëîêó ïåðåòâîðåííÿ ôåí³ëàëàí³íó ó òèðîçèí â îðãàí³çì³ íàêî-

ïè÷óºòüñÿ ôåí³ëàëàí³í (ó äåñÿòêè ðàç³â á³ëüøå íîðìè). Ó öèõ óìîâàõ

ñòàº âèðàæåíèì äðóãîðÿäíèé øëÿõ ìåòàáîë³çìó ôåí³ëàëàí³íó, ÿêèé ó

íîðì³ ìàëî âèêîðèñòîâóºòüñÿ (ðèñ. 10.11). Ó ðåçóëüòàò³ òðàíñàì³íóâàííÿ

³ç ôåí³ëàëàí³íó óòâîðþºòüñÿ ôåí³ëï³ðîâèíîãðàäíà êèñëîòà, à ³ç íå¿ –

ôåí³ëìîëî÷íà ³ ôåí³ëîöòîâà. Àëå ö³ ñïîëóêè íå çäàòí³ äàë³ ðîçïàäàòèñü,

íàêîïè÷óþòüñÿ ó òêàíèíàõ ³ êðîâ³, à ïîò³ì âèâîäÿòüñÿ ³ç ñå÷åþ. Íàäëè-

øîê ôåí³ëàëàí³íó ³ ôåí³ëï³ðóâàòó â îðãàí³çì³ ïîðóøóº íîðìàëüíèé ðîç-

427

âèòîê ìîçêó äèòèíè ³ ñëóæèòü ïðè÷èíîþ ðîçóìîâî¿ â³äñòàëîñò³. ª äàí³

ïðî ãàëüìóâàííÿ ôåí³ëï³ðóâàòîì àêòèâíîñò³ ï³ðóâàòäåã³äðîãåíàçè ó êë³òè-

íàõ ìîçêó. ßêùî â ïåðø³ òèæí³ ï³ñëÿ íàðîäæåííÿ âèÿâèòè ôåí³ëêåòîí-

óð³þ ³ ïåðåâåñòè äèòèíó íà ä³ºòó ç äóæå íèçüêèì âì³ñòîì ôåí³ëàëàí³íó,

òî ìîæíà óíèêíóòè ïîðóøåííÿ ðîçóìîâîãî ðîçâèòêó. Çàçíà÷èìî, ùî

ïðè ôåí³ëêåòîíóð³¿ òèðîçèí º íåçàì³ííîþ àì³íîêèñëîòîþ.

Ñïàäêîâå ïîðóøåííÿ àëêàïòîíóð³ÿ ðîçâèâàºòüñÿ âíàñë³äîê ãåíå-

òè÷íîãî äåôåêòó ãîìîãåíòèçàò-ä³îêñèãåíàçè, ÷åòâåðòîãî ôåðìåíòó øëÿ-

õó êàòàáîë³çìó ôåí³ëàëàí³íó (ðèñ. 10.10). Ïðè öüîìó ñòàí³ ç ñå÷åþ âèâî-

äèòüñÿ âåëèêà ê³ëüê³ñòü ãîìîãåíòèçèíîâî¿ êèñëîòè. Íà ïîâ³òð³ òàêà ñå÷à

òåìí³º âíàñë³äîê îêèñíåííÿ ãîìîãåíòèçàòó êèñíåì ïîâ³òðÿ ç óòâîðåííÿì

Ðèñ. 10.10. Êàòàáîë³çì ôåí³ëàëàí³íó ³ òèðîçèíó.

COOH CH

COOHHO

COOH

HOOC HC CH

CH C

COOH

COO H

HOOC HCCH COOH

, НАДФ Н

О, НАДФ

Òèðîçèíîç

Ôåí³ëêåòîíóð³ÿ

Ôåí³ëàëàí³í Òèðîçèí

4-îêñèôåí³ëï³ðóâàò

СО

Ãîìîãåíòèçèíîâà

êèñëîòà

Òèðîçèíîç

Ôóìàðèëàöåòîàöåòàò

Ôóìàðàò

Àöåòîàöåòàò

Àëêàïòîíóð³ÿ

α-кетоглутарат

Глутамат

Ðèñ. 10.11. Ïåðåòâîðåííÿ ôåí³ëàëàí³íó ïðè ôåí³ëêåòîíóð³¿.

COOH

Ôåí³ëàëàí³í

α-кето-

глутарат

Глутамат

Ôåí³ëï³ðîâèíîãðàäíà

êèñëîòà

COOH

Ôåí³ëìîëî÷íà êèñëîòà Ôåí³ëîöòîâà êèñëîòà

COOH

428

÷îðíîãî ï³ãìåíòó. Ïðè òðèâàë³é àëêàïòîíóð³¿ ìîæå ñòàòè ïîì³òíèì çà-

áàðâëåííÿ ó ñèí³é êîë³ð õðÿù³â òà ³íøèõ ñïîëó÷íîòêàíèííèõ ñòðóêòóð

(îõðîíîç). Ó ë³òí³õ ëþäåé öå ÿâèùå ñóïðîâîäæóºòüñÿ õàðàêòåðíèìè óðà-

æåííÿìè âåëèêèõ ñóäèí ³ õðåáòà.

Ð³äøå òðàïëÿþòüñÿ òàê³ ñïàäêîâ³ ïîðóøåííÿ, ÿê òèðîçèíîçè, êîëè â

ïå÷³íö³ â³äñóòí³ òèðîçèíàì³íîòðàñôåðàçà àáî 4-îêñèôåí³ëï³ðóâàòä³îêñè-

ãåíàçà (ðèñ. 10.10). Òèðîçèí íàäõîäèòü ç êðîâ'þ ³ç ïå÷³íêè, äå âì³ñò éîãî

ï³äâèùåíèé, äî ïåðèôåðè÷íèõ òêàíèí. Òàì ³ç òèðîçèíó óòâîðþºòüñÿ 4-îêñè-

ôåí³ëï³ðîâèíîãðàäíà êèñëîòà, âì³ñò ÿêî¿ â êðîâ³ çðîñòàº. Ó õâîðèõ ìàº

ì³ñöå ïîðóøåííÿ ðîçóìîâîãî ðîçâèòêó, çì³íè â ïå÷³íö³ é íèðêàõ. Ä³òÿì ç

òàêèì äåôåêòîì íåîáõ³äíî îá-

ìåæèòè íàäõîäæåííÿ ç ¿æåþ

ôåí³ëàëàí³íó é òèðîçèíó äî

ì³í³ìàëüíèõ ê³ëüêîñòåé, äî-

ñòàòí³õ äëÿ ðîñòó ³ ðîçâèòêó.

Òèðîçèí ñëóæèòü ïîïå-

ðåäíèêîì äëÿ ñèíòåçó ãîð-

ìîí³â ùèòîïîä³áíî¿ çàëîçè òè-

ðîêñèíó ³ òðèéîäòèðîí³íó,

êàòåõîëàì³í³â äîôàì³íó, íîð-

àäðåíàë³íó ³ àäðåíàë³íó, ï³ã-

ìåíòó ìåëàí³íó (ðèñ. 10.12). Ó

ï³ãìåíòíèõ êë³òèíàõ (ìåëàíî-

öèòàõ) òèðîçèí îêèñíþºòüñÿ

ï³ä ä³ºþ òèðîçèíàçè (òèðîçèí-

ìîíîîêñèãåíàçè) â ä³îêñè-

ôåí³ëàëàí³í (ÄÎÔÀ) ³ ÄÎÔÀ-

õ³íîí, ³ç ÿêîãî çà äîáðå íå âèâ-

÷åíîþ ïîñë³äîâí³ñòþ ðåàêö³é

óòâîðþþòüñÿ ìåëàí³íîâ³ ï³ã-

ìåíòè òåìíîãî (êîðè÷íåâîãî

àáî ÷îðíîãî) êîëüîðó. Ñïàäêî-

âà â³äñóòí³ñòü òèðîçèíàçè ïðè-

çâîäèòü äî àëüá³í³çìó. Ó òàêèõ

âèïàäêàõ âîëîññÿ, øê³ðà é î÷³

íå ìàþòü ï³ãìåíòó, òàêîæ ñïî-

ñòåð³ãàºòüñÿ ï³äâèùåíà ÷óò-

ëèâ³ñòü äî ñîíÿ÷íèõ ïðîìåí³â,

çíèæåíà ãîñòðîòà çîðó.

Äåêàðáîêñèëþâàííÿ ÄÎÔÀ äàº äîôàì³í, ³ç ÿêîãî äàë³ ñèíòåçó-

þòüñÿ íîðàäðåíàë³í ³ àäðåíàë³í. Äîôàì³í òàêîæ á³îëîã³÷íî àêòèâíà

ðå÷îâèíà – íåéðîìåä³àòîð.

Фенілаланін

Тирозин

Тироксин

Меланін

ДОФА

Дофамін

Норадреналін

Адреналін

COOH

CH CH

“СН

”

Ðèñ. 10.12. Á³îñèíòåç äåÿêèõ ðå÷îâèí ³ç òèðîçèíó.

429

8.9. Âàë³í, ëåéöèí òà ³çîëåéöèí

Íåçàì³íí³ àì³íîêèñëîòè. Ó ïðîöåñ³â êàòàáîë³çìó ö³ 3 àì³íîêèñëîòè ç

ðîçãàëóæåíèì áîêîâèì ëàíöþãîì çàçíàþòü òðàíñàì³íóâàííÿ ç íàñòóï-

íèì îêèñíþâàëüíèì äåêàðáîêñèëþâàííÿì â³äïîâ³äíèõ α-êåòîêèñëîò ï³ä

ä³ºþ îäíîãî ³ òîãî æ ôåðìåíòíîãî êîìïëåêñó – äåã³äðîãåíàçè α-êåòîêèñ-

ëîò ç ðîçãàëóæåíèì ëàíöþãîì. Ïðè ãåíåòè÷íîìó äåôåêò³ öüîãî ôåðìåíòó

â êðîâ³ íàêîïè÷óþòüñÿ âñ³ òðè àì³íîêèñëîòè, à ç ñå÷åþ âèâîäÿòüñÿ

â³äïîâ³äí³ ¿ì α-êåòîêèñëîòè. ×åðåç ñïåöèô³÷íèé çàïàõ ñå÷³ öå ñïàäêîâå

ïîðóøåííÿ íàçèâàþòü "õâîðîáîþ êëåíîâîãî ñèðîïó". Ñïîñòåð³ãàºòüñÿ

âèðàæåíà çàòðèìêà ðîçóìîâîãî ðîçâèòêó. Â³äîì³ é ³íø³ ñïàäêîâ³ ïîðó-

øåííÿ îáì³íó âàë³íó (ã³ïåðâàë³íåì³ÿ) ³ ëåéöèíó (³çîâàëåðàòàöèäåì³ÿ).

Íîðìàëüíèé ðîçïàä âàë³íó ÷åðåç ðÿä ñòàä³é ïðèçâîäèòü äî ñóêöè-

í³ë-ÊîÀ (ãë³êîãåííèé øëÿõ), ³çîëåéöèíó – äî ñóêöèí³ë-ÊîÀ ³ àöåòèë-ÊîÀ

(êåòîãåííèé øëÿõ), ëåéöèíó – äî àöåòèë-ÊîÀ ³ àöåòîîöòîâî¿ êèñëîòè

(êåòîãåííèé øëÿõ).

8.10. Àðã³í³í

Ñèíòåçóºòüñÿ àðã³í³í ³ç îðí³òèíó, àëå ó ìîëîäîìó â³ö³ ó íåäîñòàòí³é

ê³ëüêîñò³, òîìó éîãî ââàæàþòü ÷àñòêîâî çàì³ííîþ àì³íîêèñëîòîþ.

Ã³äðîë³ç àðã³í³íó ï³ä ä³ºþ àðã³íàçè äàº îðí³òèí ³ ñå÷îâèíó. Ïðè ãåíåòè÷-

íîìó äåôåêò³ àðã³íàçè ìàþòü ì³ñöå àðã³í³íåì³ÿ, ïîðóøåííÿ ðîçóìîâîãî

ðîçâèòêó.

Ñàì îðí³òèí ñèíòåçóºòüñÿ ³ç ãëóòàìàòó, à ïðè ðîçïàä³ ïåðåõîäèòü

çíîâó ó ãëóòàìàò. Çàçíà÷èìî, ùî îðí³òèí äî ñêëàäó á³ëê³â íå âõîäèòü,

àëå íåîáõ³äíèé äëÿ á³îñèíòåçó àðã³í³íó ³ ñå÷îâèíè.

Àðã³í³í ðàçîì ç ãë³öèíîì ³ ìåò³îí³íîì âèêîðèñòîâóºòüñÿ äëÿ ñèí-

òåçó êðåàòèíó – ñïîëóêè, ÿêà ó ôîðì³ êðåàòèíôîñôàòó â³ä³ãðàº âàæ-

ëèâó ðîëü ó á³îåíåðãåòèö³ ì'ÿçîâî¿ òêàíèíè. Ñïî÷àòêó ãóàí³äèíîâà ãðó-

ïà àðã³í³íó ïåðåíîñèòüñÿ íà ãë³öèí, óòâîðþºòüñÿ ãóàí³äèíàöåòàò:

COOH

CNH

COOH

Àðã³í³í Ãë³öèí Ãóàí³äèíàöåòàò Îðí³òèí

Äàë³ íà ãóàí³äèíàöåòàò ïåðåíîñèòüñÿ ìåòèëüíà ãðóïà ³ç S-àäåíî-

çèëìåò³îí³íó.

Îðí³òèí ñëóæèòü âèõ³äíîþ ðå÷îâèíîþ äëÿ ñèíòåçó ïîë³àì³í³â ñïåð-

ì³äèíó ³ ñïåðì³íó, ÿê³ â³ä³ãðàþòü âàæëèâó ðîëü ó ðåãóëÿö³¿ ïîä³ëó êë³òèí

COOH

NH C

430

³ ðîñòó òêàíèí. Îðí³òèí ïðè ó÷àñò³ îðí³òèíäåêàðáîêñèëàçè ïåðåòâî-

ðþºòüñÿ â ä³àì³í ïóòðåñöèí:

COOH

CNH

COOH

CNH

++S-аденозилметіонін

S-аденозил-

гомоцистеїн

Ãóàí³äèíàöåòàò Êðåàòèí

Äåêàðáîêñèëþºòüñÿ òàêîæ ìîëåêóëà ³íøîãî ñóáñòðàòó – S-àäåíî-

çèëìåò³îí³íó. Ïðîäóêò äåêàðáîêñèëþâàííÿ (S-àäåíîçèëìåòèëò³îïðîï³ëàì³í)

ïåðåíîñèòü íà ïóòðåñöèí ôðàãìåíò ìåò³îí³íó, àëå íå ìåòèëüíó ãðóïó, ÿê

ó ðåàêö³ÿõ òðàíñìåòèëþâàííÿ, à ïðîï³ëàì³íîâèé çàëèøîê (ÑÍ

–ÑÍ

–

ÑÍ

–NH

). Ó ðåçóëüòàò³ ðåàêö³¿ óòâîðþºòüñÿ ñïåðì³äèí. Ïðèºäíàííÿ äî

ñïåðì³äèíó ùå îäíîãî àíàëîã³÷íîãî ôðàãìåíòà ìåò³îí³íó äàº ñïåðì³í:

NCH

COOH

NCH

СО

Îðí³òèí Ïóòðåñöèí

8.11. Ã³ñòèäèí

Íåçàì³ííà ³ ãë³êîãåííà àì³íîêèñëîòà. Ó ïðîöåñ³ êàòàáîë³çìó ã³ñòè-

äèí çàçíàº äåçàì³íóâàííÿ ï³ä ä³ºþ ã³ñòèäàçè (ã³ñòèäèí-àì³àêë³àçè), óòâî-

ðþºòüñÿ óðîêàí³íîâà êèñëîòà, ÿêà ÷åðåç ðÿä ðåàêö³é ïåðåòâîðþºòüñÿ ó

ãëóòàìàò. Êð³ì òîãî, óòâîðþºòüñÿ îäíîâóãëåöåâèé ôðàãìåíò, ç'ºäíàíèé ç

òåòðàã³äðîôîë³ºâîþ êèñëîòîþ, ÿêèé âèêîðèñòîâóºòüñÿ ó ðåàêö³ÿõ ñèí-

òåçó. Â³äîìå ñïàäêîâå çàõâîðþâàííÿ – ã³ñòèäèíåì³ÿ âíàñë³äîê â³äñóò-

íîñò³ ã³ñòèäàçè. Äëÿ íüîãî õàðàêòåðí³ ï³äâèùåíèé âì³ñò ã³ñòèäèíó â êðîâ³

³ ñå÷³, ïîðóøåííÿ ðîçóìîâîãî ðîçâèòêó.

Â îðãàí³çì³ ëþäèíè ³ òâàðèí ³íòåíñèâíî â³äáóâàºòüñÿ äåêàðáîêñè-

ëþâàííÿ ã³ñòèäèíó çà ó÷àñòþ ã³ñòèäèíäåêàðáîêñèëàçè ç óòâîðåííÿì

ã³ñòàì³íó:

N(CH

)

NH (CH

)

N(CH

)

NH (CH

)

NH (CH

)

Ñïåðì³äèí

Ñïåðì³í

COOH

СО

Ã³ñòèäèí Ã³ñòàì³í

Ã³ñòàì³í ðîçøèðþº ñóäèíè, çíèæóº êðîâ'ÿíèé òèñê, áåðå ó÷àñòü ó

ðîçâèòêó çàïàëüíîãî ïðîöåñó, ïîñèëþº ñåêðåö³þ ñîëÿíî¿ êèñëîòè ³ ïåïñè-

íó â øëóíêó. ²íàêòèâóºòüñÿ ã³ñòàì³í øëÿõîì îêèñíþâàëüíîãî äåçàì³íó-

âàííÿ ï³ä ä³ºþ ä³àì³íîêñèäàçè. ×àñòèíà ã³ñòèäèíó ìåòèëþºòüñÿ ç óòâî-

ðåííÿì íåàêòèâíîãî 1-ìåòèëã³ñòàì³íó, ÿêèé âèâîäèòüñÿ ³ç ñå÷åþ.

431

8.12. Òðèïòîôàí

Íåçàì³ííà àì³íîêèñëîòà. Ðîçïàä òðèïòîôàíó çä³éñíþºòüñÿ â îñíîâ-

íîìó äâîìà øëÿõàìè. Îñíîâíèé øëÿõ – â³ä òðèïòîôàíó äî àöåòèë-ÊîÀ –

º íàéá³ëüø ñêëàäíèì ó êàòàáîë³çì³ âñ³õ àì³íîêèñëîò, â³í âêëþ÷àº 13 ñòàä³é.

²ç ïðîì³æíîãî ïðîäóêòó öüîãî øëÿõó â îðãàí³çì³ ëþäèíè ñèíòåçóºòüñÿ

ìîíîíóêëåîòèä í³êîòèíîâî¿ êèñëîòè (â³òàì³íó ÐÐ) ³ äàë³ ÍÀÄ

. Çàâäÿêè

öüîìó íàäõîäæåííÿ òðèïòîôàíó ç ¿æåþ â äîñòàòí³é ê³ëüêîñò³ çàáåçïå÷óº

ïîëîâèíó ïîòðåáè îðãàí³çìó ó â³òàì³í³ ÐÐ. Ââàæàþòü, ùî 60 ìã òðèïòîôà-

íó ó ðàö³îí³ åêâ³âàëåíòí³ 1 ìã í³êîòèíîâî¿ êèñëîòè.

Íà ³íøîìó øëÿõó òðèïòîôàí çàçíàº ã³äðîêñèëþâàííÿ â 5-îêñè-

òðèïòîôàí, ³ç ÿêîãî â ðåçóëüòàò³ äåêàðáîêñèëþâàííÿ óòâîðþºòüñÿ 5-îêñè-

òðèïòàì³í, àáî ñåðîòîí³í:

Ñåðîòîí³í âèêëèêàº çâóæåííÿ ñóäèí, ñëóæèòü ìåä³àòîðîì ó ãîëîâ-

íîìó ìîçêó. ²íàêòèâóºòüñÿ â³í ï³ä ä³ºþ ìîíîàì³íîêñèäàçè. Ê³íöåâèé ïðî-

äóêò îáì³íó ñåðîòîí³íó – 5-îêñ³³íäîë³ëîöòîâà êèñëîòà – âèâîäèòüñÿ ³ç

ñå÷åþ. Öèì øëÿõîì ìåòàáîë³çóºòüñÿ áëèçüêî 3 % òðèïòîôàíó, ùî íàä-

õîäèòü ³ç ¿æåþ. Ó õâîðèõ ç³ çëîÿê³ñíèì êàðöèíî¿äîì êèøå÷íèêà áëèçüêî

60 % òðèïòîôàíó îêèñíþºòüñÿ â ñåðîòîí³íîâîìó øëÿõó ³ âì³ñò 5-îêñ³³í-

äîë³ëîöòîâî¿ êèñëîòè ó ñå÷³ çðîñòàº ó äåñÿòêè ðàç.

Ïðè ñïàäêîâ³é õâîðîá³ Õàðòíóïà ïîðóøóþòüñÿ âñìîêòóâàííÿ ó

êèøå÷íèêó ³ ðåàáñîðáö³ÿ ó íèðêàõ òðèïòîôàíó, à òàêîæ ãðóïè ³íøèõ

íåéòðàëüíèõ àì³íîêèñëîò. ×åðåç âåëèê³ âòðàòè òðèïòîôàíó ç ñå÷åþ âè-

íèêàº íåñòà÷à í³êîòèíîâî¿ êèñëîòè (ïåëàãðîïîä³áí³ óðàæåííÿ), ïîðó-

øåííÿ ðîçóìîâîãî ðîçâèòêó.

COOH

5-îêñèòðèïòîôàí

Ñåðîòîí³í

COOH

СО

432

ÒÅÑÒÎÂ² ÇÀÂÄÀÍÍß ÄËß ÑÀÌÎÊÎÍÒÐÎËÞ

Ç ÐÎÇÄ²ËÓ "ÎÁÌ²Í ÏÐÎÑÒÈÕ Á²ËÊ²Â"

1. Ñ-ê³íöåâ³ àì³íîêèñëîòè â á³ëêàõ â³äùåïëþþòü:

À. Äèïåïòèäàçè.

Â. Àì³íîïåïòèäàçè.

Ñ. Êàðáîêñèïåïòèäàçè.

D. Õ³ìîòðèïñèí.

Å. Ïåïñèí.

2. Ó ïàö³ºíòà Ì. âì³ñò â³ëüíî¿ ñîëÿíî¿ êèñëîòè â øëóíêîâîìó ñîêó çíàõî-

äèòüñÿ â ìåæàõ íîðìè. ßê³ ñåðåä íàâåäåíèõ ïîêàçíèê³â º â³ðîã³äí³ äëÿ òàêîãî

âèïàäêó?

À. 50-60 ìÌ/ë.

Â. 30-40 ìÌ/ë.

Ñ. 20-40 ìÌ/ë.

D. 10-20 ìÌ/ë.

Å. 35-50 ìÌ/ë.

3. ßêèé îñíîâíèé øëÿõ çíåøêîäæåííÿ àì³àêó, ùî óòâîðèâñÿ â îðãàí³çì³ â

ðåçóëüòàò³ ðåàêö³é äåçàì³íóâàííÿ:

À. Ñèíòåç ãëóòàì³íó.

Â. Ñèíòåç àìîí³éíèõ ñîëåé.

Ñ. Ñèíòåç ñå÷îâèíè.

D.Ñèíòåç ñå÷îâî¿ êèñëîòè.

Å. Ñèíòåç àñïàðàã³íó.

4. ßêèì âèäîì òðàíñïîðòó ïåðåíîñÿòüñÿ àì³íîêèñëîòè â êë³òèíó?

À. Ïåðâèííèì àêòèâíèì òðàíñïîðòîì.

Â. Ï³íîöèòîçîì.

Ñ. Ôàãîöèòîçîì.

D. Âòîðèííèì àêòèâíèì òðàíñïîðòîì.

Å. Ïîëåãøåíîþ äèôóç³ºþ.

5. Ïåïñèí ðîçêëàäàº ïåïòèäí³ çâ’ÿçêè, óòâîðåí³:

À. Ãë³öèíîì ³ ñåðèíîì

Â. Äèàì³íîêèñëîòàìè ³ç ìåò³îí³íîì

Ñ. Ãë³öèíîì ³ òðèïòîôàíîì

D. Àðã³í³íîì ³ ë³çèíîì

Å. Êàðáîêñèëüíèìè ãðóïàìè àðîìàòè÷íèõ àì³íîêèñëîò òà ³íøèìè àì³íî-

êèñëîòàìè.

6. Åêçîïåïòèäàçè – öå:

À. Ïåïñèí, òðèïñèí.

Â. Åëàñòàçà, êîëàãåíàçà.

Ñ. Êàðáîêñèïåïòèäàçè, àì³íîïåïòèäàçè.

D. Õ³ìîòðèïñèí, êàðáîêñèïåïòèäàçè.

Å. Àì³íîïåïòèäàçè, åëàñòàçà.