กระทรวงสาธารณสุขภูมิภาค Kaluga
สถาบันการศึกษาอิสระของรัฐแห่งการศึกษาวิชาชีพระดับมัธยมศึกษา "วิทยาลัยการแพทย์ขั้นพื้นฐาน Kaluga"
บทคัดย่อในหัวข้อ:
ความผิดปกติของการสังเคราะห์โปรตีน ผลที่ตามมาของพวกเขา
นักเรียนกลุ่ม : Fts021
โอลกา โปรชาโนวา
ครู: Safonova V.M.
คาลูกา 2014
วางแผน
สารยับยั้งโปรตีนพิษของกรดอะมิโน
2. สารพิษและสารยับยั้งเฉพาะของมัลติเอนไซม์เชิงซ้อนที่รับประกันกระบวนการถอดรหัส การแปล และการดัดแปลงโปรตีนหลังการแปล
4. การขาดเอทีพี
5. การรบกวนในการก่อตัวของการขนส่งและไรโบโซมอล RNA, โปรตีนไรโบโซม
6. การกลายพันธุ์ของยีน
1. การรบกวนโครงสร้างของยีนที่เข้ารหัสข้อมูลเกี่ยวกับโครงสร้างของโปรตีน (การกลายพันธุ์)
การดำเนินการที่แม่นยำของการสังเคราะห์ทางชีวภาพแบบเมทริกซ์ทั้งหมด - การจำลองแบบ การถอดความ และการแปล - ช่วยให้มั่นใจในการคัดลอกจีโนมและการสืบพันธุ์ของลักษณะฟีโนไทป์ของสิ่งมีชีวิตในรุ่นต่อ ๆ ไป เช่น พันธุกรรม อย่างไรก็ตาม วิวัฒนาการทางชีววิทยาและการคัดเลือกโดยธรรมชาติจะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมเท่านั้น เป็นที่ยอมรับแล้วว่าจีโนมต้องผ่านการเปลี่ยนแปลงต่างๆ อย่างต่อเนื่อง แม้ว่ากลไกการแก้ไขและซ่อมแซม DNA จะมีประสิทธิผล แต่ความเสียหายหรือข้อผิดพลาดบางประการใน DNA ยังคงอยู่ การเปลี่ยนแปลงลำดับของพิวรีนหรือไพริมิดีนในยีนที่ไม่ได้รับการแก้ไขด้วยเอนไซม์ซ่อมแซมเรียกว่า "การกลายพันธุ์" บางส่วนยังคงอยู่ในเซลล์ร่างกายที่พวกมันกำเนิด ในขณะที่บางส่วนพบในเซลล์สืบพันธุ์ ได้รับการถ่ายทอดทางพันธุกรรมและสามารถแสดงลักษณะฟีโนไทป์ของลูกหลานว่าเป็นโรคทางพันธุกรรม
ส่วนอวัยวะเพศของยีนสามารถย้ายจากที่หนึ่งบนโครโมโซมไปยังอีกที่หนึ่งได้ องค์ประกอบที่เคลื่อนที่ได้หรือชิ้นส่วน DNA เหล่านี้เรียกว่าทรานสโพซอนและเรโทรทรานสโพซัน
Transposons คือส่วนของ DNA ที่ถูกลบออกจากตำแหน่งของโครโมโซมหนึ่งและถูกแทรกเข้าไปในตำแหน่งอื่นของโครโมโซมเดียวกันหรืออีกโครโมโซมอื่น จะไม่ทิ้งตำแหน่งเดิมไว้ในโมเลกุล DNA แต่สามารถคัดลอกได้ และสำเนาจะถูกแทรกเข้าไป เช่นเดียวกับทรานสโพซอน เว็บไซต์ใหม่- โดยการใส่ตัวเองเข้าไปในยีนหรือบริเวณใกล้กับยีน พวกมันสามารถทำให้เกิดการกลายพันธุ์และเปลี่ยนการแสดงออกได้
จีโนมของยูคาริโอตยังได้รับการเปลี่ยนแปลงเมื่อติดเชื้อไวรัส DNA หรือ RNA ซึ่งจะนำสารพันธุกรรมของพวกมันเข้าไปใน DNA ของเซลล์เจ้าบ้าน
2. สารพิษและสารยับยั้งเฉพาะของมัลติเอนไซม์เชิงซ้อนที่รับประกันกระบวนการถอดรหัส การแปล และการดัดแปลงโปรตีนหลังการแปล
สารยับยั้งการสังเคราะห์โปรตีนอาจเป็นสารต่าง ๆ รวมถึงยาปฏิชีวนะ, สารพิษ, อัลคาลอยด์, แอนติเมตาบอไลต์ (อะนาล็อก) ของหน่วยโครงสร้างของกรดนิวคลีอิก ฯลฯ พวกมันถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในการวิจัยทางชีวเคมีเพื่อเป็นเครื่องมือในการเปิดเผยกลไกของแต่ละขั้นตอนของการสังเคราะห์โปรตีนตั้งแต่ ปรากฎว่าในหมู่พวกเขาสามารถเลือกผู้ที่ยับยั้งการสังเคราะห์โปรตีนในระยะเฉพาะได้ ยาปฏิชีวนะ คือ สารที่สังเคราะห์โดยจุลินทรีย์ เชื้อรา เชื้อรา พืชที่สูงขึ้นเนื้อเยื่อของสัตว์ในระหว่างกระบวนการชีวิตตลอดจนเนื้อเยื่อที่ได้จากการสังเคราะห์ มีฤทธิ์ฆ่าเชื้อแบคทีเรียหรือฆ่าเชื้อแบคทีเรีย ยาปฏิชีวนะที่ทำปฏิกิริยากับ DNA จะขัดขวางการทำงานของเทมเพลตและยับยั้งการจำลองแบบหรือการถอดรหัส หรือทั้งสองอย่าง ยาปฏิชีวนะต้านเนื้องอกมีปฏิกิริยาเกือบเท่าๆ กันกับ DNA ของทั้งเนื้องอกและเซลล์ปกติ เนื่องจากพวกมันไม่แตกต่างกันในการเลือกสรร
3. การขาดกรดอะมิโนจำเป็น
กรดอะมิโน- สารประกอบอินทรีย์โมเลกุลที่มีกลุ่มคาร์บอกซิลและเอมีนพร้อมกัน
การขาดหรือขาดกรดอะมิโนที่จำเป็นตั้งแต่หนึ่งชนิดขึ้นไปในผลิตภัณฑ์อาหารส่งผลเสียต่อสภาพทั่วไปของร่างกาย ทำให้เกิดความสมดุลของไนโตรเจนในเชิงลบ การรบกวนในการสังเคราะห์โปรตีน การเจริญเติบโตและกระบวนการพัฒนา เด็กอาจมีอาการป่วยร้ายแรงที่เรียกว่าควาซิโอกอร์
กรดอะมิโนที่จำเป็นถูกนำมาใช้เพื่อเพิ่มคุณค่าอาหารสัตว์ในฟาร์มเพื่อเพิ่ม...
แนวคิดทั่วไปเกี่ยวกับความผิดปกติของการเผาผลาญโปรตีนสามารถหาได้จากการศึกษาสมดุลไนโตรเจนของร่างกายและสิ่งแวดล้อม
การละเมิดความสมดุลของไนโตรเจนปรากฏในรูปแบบของความสมดุลของไนโตรเจนที่เป็นบวกหรือลบ
สมดุลไนโตรเจนเชิงบวก - ภาวะที่ไนโตรเจนถูกขับออกจากร่างกายน้อยกว่าที่มาพร้อมกับอาหาร สังเกตได้ในระหว่างการเจริญเติบโตของร่างกายในระหว่างตั้งครรภ์ตลอดจนหลังอดอาหารโดยมีฮอร์โมนอะนาโบลิกหลั่งมากเกินไป (ฮอร์โมนโซมาโตโทรปิกแอนโดรเจน ฯลฯ ) และเมื่อมีการกำหนดไว้เพื่อการรักษา
ผลของฮอร์โมนอะนาโบลิกคือการเพิ่มกระบวนการสังเคราะห์โปรตีนเมื่อเทียบกับการสลายของมัน ฮอร์โมนต่อไปนี้มีผลเช่นนี้
ฮอร์โมนโซมาโตโทรปิก ช่วยเพิ่มการออกซิเดชันของไขมันและการเคลื่อนตัวของไขมันที่เป็นกลาง และนำไปสู่การปลดปล่อยพลังงานที่เพียงพอซึ่งจำเป็นสำหรับกระบวนการสังเคราะห์โปรตีน
ฮอร์โมนเพศ เสริมกระบวนการสังเคราะห์โปรตีน
อินซูลิน ช่วยให้กรดอะมิโนผ่านเยื่อหุ้มเซลล์เข้าสู่เซลล์ได้ง่ายขึ้น จึงส่งเสริมการสังเคราะห์โปรตีนและทำให้การสร้างกลูโคสอ่อนแอลง การขาดอินซูลินทำให้การสังเคราะห์โปรตีนลดลงและเพิ่มการสร้างกลูโคโนเจเนซิส
สมดุลไนโตรเจนเชิงลบ - ภาวะที่ไนโตรเจนถูกขับออกจากร่างกายมากกว่าที่รับประทานพร้อมกับอาหาร ความสมดุลของไนโตรเจนเชิงลบจะเกิดขึ้นในระหว่างการอดอาหาร, มีโปรตีนในปัสสาวะ, โรคติดเชื้อ, การบาดเจ็บ, การเผาไหม้จากความร้อน, การผ่าตัด, การหลั่งมากเกินไปหรือการให้ฮอร์โมน catabolic (คอร์ติซอล, ไทรอกซีน ฯลฯ )
ผลการสลายของฮอร์โมนคือการเพิ่มกระบวนการสลายโปรตีนเมื่อเปรียบเทียบกับกระบวนการสังเคราะห์ ฮอร์โมนต่อไปนี้มีผลเช่นนี้
ไทรอกซีน เพิ่มจำนวนกลุ่มซัลไฮไดริลที่ใช้งานอยู่ในโครงสร้างของเอนไซม์บางชนิด - เนื้อเยื่อ cathepsins ถูกกระตุ้นและเพิ่มผลโปรตีโอไลติก ไทรอกซีนเพิ่มกิจกรรมของอะมิโนออกซิเดส - การปนเปื้อนของกรดอะมิโนบางชนิดเพิ่มขึ้น เมื่อมีภาวะต่อมไทรอยด์ทำงานเกิน ผู้ป่วยจะเกิดความสมดุลของไนโตรเจนและครีเอตินูเรียเป็นลบ
เมื่อมีการขาดฮอร์โมนไทรอยด์ เช่น พร่อง ผลของ catabolic ที่ไม่เพียงพอของฮอร์โมนจะแสดงออกมาในรูปของความสมดุลของไนโตรเจนเชิงบวกและการสะสมของครีเอทีน
ฮอร์โมนกลูโคคอร์ติคอยด์ (คอร์ติซอล ฯลฯ) เพิ่มการสลายโปรตีน การบริโภคโปรตีนเพิ่มขึ้นตามความต้องการของการสร้างกลูโคโนเจเนซิส นอกจากนี้ยังทำให้การสังเคราะห์โปรตีนช้าลงด้วย
เมแทบอลิซึมของโปรตีนสามารถหยุดชะงักได้ในขั้นตอนต่างๆ ของการเปลี่ยนแปลงของสารโปรตีนที่รับประทานพร้อมกับอาหาร การละเมิดต่อไปนี้สามารถแยกแยะได้:
ความผิดปกติของการหลั่งเอนไซม์โปรตีโอไลติกบางชนิด ทางเดินอาหารตามกฎแล้วไม่ก่อให้เกิดการรบกวนอย่างรุนแรงในการเผาผลาญโปรตีน ดังนั้นการหยุดการหลั่งเปปซินโดยสมบูรณ์ด้วยน้ำย่อยจึงไม่ส่งผลต่อระดับการสลายตัวของโปรตีนในลำไส้ แต่ส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่ออัตราการสลายและลักษณะของกรดอะมิโนอิสระแต่ละตัว
การกำจัดกรดอะมิโนแต่ละตัวในระบบทางเดินอาหารเกิดขึ้นไม่สม่ำเสมอ ดังนั้นไทโรซีนและทริปโตเฟนจึงถูกแยกออกจากโปรตีนที่มีอยู่ในกระเพาะอาหารตามปกติ และกรดอะมิโนอื่นๆ จะถูกแยกออกภายใต้การกระทำของเอนไซม์โปรตีโอไลติกของน้ำในลำไส้เท่านั้น องค์ประกอบของกรดอะมิโนในลำไส้ตั้งแต่เริ่มต้นและสิ้นสุดการย่อยในลำไส้จะแตกต่างกัน
กรดอะมิโนสามารถเข้าสู่ระบบหลอดเลือดดำพอร์ทัลได้ในอัตราส่วนที่ต่างกัน การขาดกรดอะมิโนที่จำเป็นแม้แต่ตัวเดียวจะทำให้กระบวนการสังเคราะห์โปรตีนทั้งหมดมีความซับซ้อน และสร้างกรดอะมิโนอื่น ๆ ส่วนเกินโดยมีการสะสมของผลิตภัณฑ์เมตาบอลิซึมระดับกลางของกรดอะมิโนเหล่านี้ในร่างกาย
ความผิดปกติของการเผาผลาญที่คล้ายกันที่เกี่ยวข้องกับความล่าช้าในการกำจัดไทโรซีนและทริปโตเฟนเกิดขึ้นกับ achylia และการผ่าตัดผลรวมย่อยของกระเพาะอาหาร
การดูดซึมกรดอะมิโนอาจเกิดขึ้นได้เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงทางพยาธิวิทยาในผนังลำไส้เล็กเช่นการอักเสบและอาการบวมน้ำ
การสังเคราะห์โปรตีนเกิดขึ้นภายในเซลล์ ธรรมชาติของการสังเคราะห์ขึ้นอยู่กับการสร้างพันธุกรรมของโครโมโซมในนิวเคลียสของเซลล์ ภายใต้อิทธิพลของยีนที่จำเพาะต่อโปรตีนแต่ละประเภทในสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิด เอนไซม์จะถูกกระตุ้น และกรดไรโบนิวคลีอิกของสารส่งสาร (RNA) จะถูกสังเคราะห์ในนิวเคลียสของเซลล์ mRNA เป็นสำเนากระจกของกรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก (DNA) ที่พบในนิวเคลียสของเซลล์
ในการรวมกรดอะมิโนเข้ากับโมเลกุลโปรตีนตามเมทริกซ์ (m-RNA) จำเป็นต้องมีการกระตุ้นพวกมัน หน้าที่ของการกระตุ้นกรดอะมิโนนั้นดำเนินการโดยเศษส่วนของ RNA ที่เรียกว่า soluble หรือการขนส่ง (t-RNA) การกระตุ้นกรดอะมิโนจะมาพร้อมกับฟอสโฟรีเลชั่น การเกาะติดของกรดอะมิโนโดยวิธี t-RNA กับกลุ่มของนิวคลีโอไทด์ m-RNA บางกลุ่มเกิดขึ้นเมื่อพวกมันถูกลดระดับฟอสฟอรัสเนื่องจากพลังงานของกัวนีน ไตรฟอสเฟต โปรตีนที่สังเคราะห์ขึ้นจะทำหน้าที่เฉพาะในเซลล์หรือถูกขนส่งออกจากเซลล์และทำหน้าที่เป็นโปรตีนในเลือด แอนติบอดี ฮอร์โมน เอนไซม์
การสังเคราะห์โปรตีนได้รับการควบคุมดังนี้ หากมีการขาดโปรตีนในเซลล์ ผลของตัวอัดความดันต่อโอเปอรอนจะหยุดลง การสังเคราะห์ mRNA และ m-RNA เพิ่มขึ้น และการสังเคราะห์โมเลกุลโปรตีนเริ่มต้นที่ไรโบโซม ความเข้มข้นของโปรตีนเพิ่มขึ้น หากโปรตีนที่สังเคราะห์ไม่ได้รับการเผาผลาญเร็วเพียงพอ ปริมาณของมันจะยังคงเพิ่มขึ้นต่อไป ความเข้มข้นหนึ่งของโปรตีนนี้หรือปัจจัยที่เกิดขึ้นภายใต้การกระทำของโปรตีนนี้สามารถทำหน้าที่เป็นตัวกดดันหลักของการสังเคราะห์และกระตุ้นการทำงานของตัวอัดความดัน อิทธิพลของยีนปฏิบัติการที่มีต่อยีนโครงสร้างจะหยุดลงและการสังเคราะห์โปรตีนจะหยุดลงในที่สุด ความเข้มข้นลดลง เป็นต้น
เมื่อการควบคุมการสังเคราะห์โปรตีนถูกรบกวน สภาวะทางพยาธิวิทยาที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์มากเกินไปและการสังเคราะห์โปรตีนไม่เพียงพออาจเกิดขึ้นได้
การสังเคราะห์โปรตีนสามารถถูกรบกวนได้ภายใต้อิทธิพลของปัจจัยที่ทำให้เกิดโรคทั้งภายนอกและภายใน:
การขาดกรดอะมิโนที่จำเป็นในเซลล์จะหยุดการสังเคราะห์โปรตีน
การสังเคราะห์โปรตีนสามารถถูกรบกวนได้ไม่เพียงแต่ในกรณีที่ไม่มีกรดอะมิโนที่จำเป็นแต่ละชนิดเท่านั้น แต่ยังในกรณีที่มีการละเมิดอัตราส่วนระหว่างปริมาณกรดอะมิโนที่จำเป็นที่เข้าสู่ร่างกายด้วย ความต้องการกรดอะมิโนจำเป็นแต่ละชนิดเกี่ยวข้องกับการมีส่วนร่วมในการสังเคราะห์ฮอร์โมน สารสื่อกลาง และสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ
การได้รับกรดอะมิโนจำเป็นเข้าสู่ร่างกายไม่เพียงพอไม่เพียงแต่ทำให้เกิดการรบกวนการสังเคราะห์โปรตีนโดยทั่วไปเท่านั้น แต่ยังขัดขวางการคัดเลือกการสังเคราะห์โปรตีนแต่ละชนิดอีกด้วย การขาดกรดอะมิโนจำเป็นอาจมาพร้อมกับความผิดปกติของลักษณะเฉพาะของมัน
ทริปโตเฟน - ด้วยการแยกออกจากอาหารเป็นเวลานาน หนูจะพัฒนาหลอดเลือดกระจกตาและต้อกระจก ในเด็ก ข้อ จำกัด ของทริปโตเฟนในอาหารจะมาพร้อมกับการลดลงของความเข้มข้นของโปรตีนในพลาสมา
ไลซีน - การขาดอาหารจะมาพร้อมกับอาการคลื่นไส้เวียนศีรษะปวดศีรษะและเพิ่มความไวต่อเสียง
อาร์จินีน - การขาดอาหารอาจนำไปสู่การยับยั้งการสร้างอสุจิ
ลิวซีน - ปริมาณที่มากเกินไปเมื่อเทียบกับกรดอะมิโนจำเป็นอื่นๆ ในหนู ยับยั้งการเจริญเติบโต เนื่องจากการด้อยค่าในการดูดซึมไอโซลิวซีน
ฮิสติดีน - การขาดสารจะมาพร้อมกับความเข้มข้นของฮีโมโกลบินที่ลดลง
เมไทโอนีน - การยกเว้นจากอาหารจะมาพร้อมกับความเสื่อมของไขมันในตับซึ่งเกิดจากการขาดกลุ่มเมทิลที่ไม่เสถียรในการสังเคราะห์เลซิติน
วาลิน - การขาดสารนี้นำไปสู่การชะลอการเจริญเติบโต การลดน้ำหนัก และการพัฒนาของเคราโตส
กรดอะมิโนที่ไม่จำเป็นส่งผลอย่างมากต่อความต้องการกรดอะมิโนที่จำเป็น ตัวอย่างเช่น ความต้องการเมไทโอนีนนั้นพิจารณาจากปริมาณซีสตีนในอาหาร ยิ่งซีสตีนในอาหารมีการบริโภคเมไทโอนีนน้อยลงในการสังเคราะห์ซีสตีนทางชีววิทยา หากอัตราการสังเคราะห์กรดอะมิโนที่ไม่จำเป็นในร่างกายไม่เพียงพอ ความต้องการกรดอะมิโนก็จะเพิ่มขึ้น
กรดอะมิโนที่ไม่จำเป็นบางชนิดกลายเป็นสิ่งจำเป็นหากไม่ได้รับอาหาร เนื่องจากร่างกายไม่สามารถรับมือกับการสังเคราะห์อย่างรวดเร็วได้ ดังนั้นการขาดซีสตีนจึงนำไปสู่การยับยั้งการเจริญเติบโตของเซลล์ แม้ว่าจะมีกรดอะมิโนอื่นๆ อยู่ในตัวกลางก็ตาม
การแยกการสังเคราะห์โปรตีน - แอนติบอดี - อาจสังเกตได้ในโรคภูมิแพ้บางชนิด ดังนั้นในเซลล์ภูมิคุ้มกันบกพร่อง (เซลล์น้ำเหลือง) ที่ผลิตแอนติบอดี การผลิตออโตแอนติบอดีมักจะถูกระงับ ในระหว่างกระบวนการพัฒนาของตัวอ่อนเมื่อระยะเปลี่ยนไป (ระยะของท่อประสาท, แผ่นมีเซนไคม์) การยับยั้งการสังเคราะห์ออโตแอนติบอดีจะเกิดขึ้น ตรวจพบออโตแอนติบอดีในเนื้อเยื่อ ซึ่งเกี่ยวข้องกับการสลายของเนื้อเยื่อจากระยะก่อนหน้าของการพัฒนาเอ็มบริโอ การเปลี่ยนแปลงในกิจกรรมการอัดอากาศนี้เกิดขึ้นหลายครั้ง ในร่างกายของผู้ใหญ่ การสังเคราะห์ออโตแอนติบอดีจะถูกระงับ ตัวอย่างเช่น การสังเคราะห์ออโตแอนติบอดีต่อแอนติเจนของเซลล์เม็ดเลือดแดงของตัวเองจะถูกระงับ ถ้ามี agglutininogen A ในเม็ดเลือดแดงขึ้นอยู่กับกลุ่มเลือดแสดงว่าไม่มีα-agglutinins ในเลือดซึ่งการผลิตจะถูกควบคุมอย่างน่าเชื่อถือ บนพื้นฐานนี้ การปลูกถ่ายเลือดและเนื้อเยื่อเม็ดเลือด (ไขกระดูก) เป็นไปได้
ในเนื้อเยื่อบางชนิด (เลนส์ตา เนื้อเยื่อประสาท อัณฑะ) การผลิตออโตแอนติบอดีจะไม่ถูกควบคุม แต่เนื้อเยื่อเหล่านี้เนื่องจากลักษณะทางกายวิภาคและการทำงานของพวกมัน ถูกแยกออกจากเซลล์ที่มีภูมิคุ้มกันบกพร่อง และโดยปกติแล้วการผลิตออโตแอนติบอดีจะไม่เกิดขึ้น เมื่อการแยกทางกายวิภาคถูกรบกวน (ความเสียหาย) การผลิตออโตแอนติบอดีจะเริ่มขึ้น และโรคที่เกิดจากภูมิแพ้จะเกิดขึ้น
ความผิดปกติของการปนเปื้อน- การปนเปื้อนออกซิเดชันเกิดขึ้นอันเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงตามลำดับของกรดอะมิโนในปฏิกิริยาการปนเปื้อนและการปนเปื้อน:
กรดอะมิโนที่มีส่วนร่วมของทรานอะมิเนสจำเพาะจะถูกทรานส์อะมิเนทด้วยกรด α-คีโตกลูตาริกในขั้นแรก จะเกิดกรดคีโตและกลูตาเมตขึ้น กลูตาเมตภายใต้การกระทำของดีไฮโดรจีเนส ผ่านการขจัดออกซิเดชันด้วยการปล่อยแอมโมเนียและการก่อตัวของα-ketoglutarate ปฏิกิริยาสามารถย้อนกลับได้ วิธีนี้จะสร้างกรดอะมิโนใหม่ขึ้นมา การรวมกรด α-ketoglutaric ในวงจร Krebs ช่วยให้มั่นใจได้ว่าการรวมของกรดอะมิโนในการเผาผลาญพลังงาน การปนเปื้อนออกซิเดชั่นยังกำหนดการก่อตัวของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายของการเผาผลาญโปรตีน
การปนเปื้อนมีความเกี่ยวข้องกับการก่อตัวของน้ำตาลอะมิโน พอร์ไฟริน ครีเอทีน และการปนเปื้อนของกรดอะมิโน การละเมิดการปนเปื้อนเกิดขึ้นเมื่อขาดวิตามินบี 6 เนื่องจากรูปแบบของมัน - ฟอสโฟไพริดอกซาล - เป็นกลุ่มของทรานอะมิเนสที่ใช้งานอยู่
อัตราส่วนของสารตั้งต้นที่ปนเปื้อนจะกำหนดทิศทางของปฏิกิริยา เมื่อการก่อตัวของยูเรียบกพร่อง การปนเปื้อนจะเร่งขึ้น
การเสื่อมสภาพของการปนเปื้อนเกิดขึ้นเมื่อกิจกรรมของเอนไซม์ - อะมิโนออกซิเดส - ลดลงและเมื่อกระบวนการออกซิเดชั่นหยุดชะงัก (ภาวะขาดออกซิเจน, ภาวะ hypovitaminosis C, PP, B 2)
หากการปนเปื้อนของกรดอะมิโนลดลง การขับถ่ายของกรดอะมิโนในปัสสาวะจะเพิ่มขึ้น (aminoaciduria) และการสร้างยูเรียจะลดลง
ความผิดปกติของดีคาร์บอกซิเลชัน- ดีคาร์บอกซิเลชันของกรดอะมิโนจะมาพร้อมกับการปล่อย CO 2 และการก่อตัวของเอมีนทางชีวภาพ:
ในร่างกายของสัตว์ มีเพียงกรดอะมิโนบางชนิดเท่านั้นที่ได้รับดีคาร์บอกซิเลชันเพื่อสร้างเอมีนทางชีวภาพ: ฮิสทิดีน (ฮิสตามีน), ไทโรซีน (ไทรามีน), 5-ไฮดรอกซีทริปโตเฟน (เซโรโทนิน), กรดกลูตามิก (กรด γ-อะมิโนบิวทีริก) และผลิตภัณฑ์จากการเปลี่ยนแปลงเพิ่มเติมของไทโรซีนและ ซีสตีน: 3,4- ไดออกซีฟีนิลอะลานีน (DOPA, ไฮดรอกซีไทรามีน) และกรดซิสเตอิก (ทอรีน) (รูปที่ 47)
เอมีนทางชีวภาพแสดงผลกระทบแม้ที่ความเข้มข้นต่ำ การสะสมของเอมีนในระดับความเข้มข้นสูงก่อให้เกิดอันตรายร้ายแรงต่อร่างกาย ภายใต้สภาวะปกติ เอมีนจะถูกกำจัดอย่างรวดเร็วโดยเอมีนออกซิเดส ซึ่งจะออกซิไดซ์ให้เป็นอัลดีไฮด์:
ปฏิกิริยานี้ทำให้เกิดแอมโมเนียอิสระ การหยุดการทำงานของเอมีนยังเกิดขึ้นได้จากการจับกับโปรตีน
การสะสมของเอมีนชีวภาพในเนื้อเยื่อและเลือดและการปรากฏตัวของพิษเกิดขึ้น โดยการเพิ่มกิจกรรมของดีคาร์บอกซิเลส ยับยั้งการทำงานของออกซิเดส และขัดขวางการจับกับโปรตีน
ในกระบวนการทางพยาธิวิทยาที่มาพร้อมกับการยับยั้งการปนเปื้อนออกซิเดชั่นการเปลี่ยนแปลงของกรดอะมิโนจะเกิดขึ้นในระดับที่มากขึ้นโดยดีคาร์บอกซิเลชั่นพร้อมกับการสะสมของเอมีนทางชีวภาพ
ความผิดปกติของการเผาผลาญของกรดอะมิโนแต่ละตัว- มีโรคทางพันธุกรรมหลายอย่างในมนุษย์ที่เกี่ยวข้องกับความบกพร่องแต่กำเนิดในการเผาผลาญกรดอะมิโนแต่ละตัว ความผิดปกติของการเผาผลาญกรดอะมิโนเหล่านี้เกี่ยวข้องกับความผิดปกติทางพันธุกรรมในการสังเคราะห์กลุ่มโปรตีนของเอนไซม์ที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของกรดอะมิโน (ตารางที่ 24)
ความผิดปกติของการเผาผลาญฟีนิลอะลานีน (phenylketonuria) - สาเหตุของโรคคือการขาดเอนไซม์ฟีนิลอะลานีนไฮดรอกซีเลสในตับซึ่งเป็นผลมาจากการที่การเปลี่ยนฟีนิลอะลานีนเป็นไทโรซีนถูกบล็อก (รูปที่ 48) ความเข้มข้นของฟีนิลอะลานีนในเลือดสูงถึง 20-60 มก.% (ปกติประมาณ 1.5 มก.%) ผลิตภัณฑ์จากการเผาผลาญโดยเฉพาะ ketoacid phenylpyruvate มีผลเป็นพิษต่อระบบประสาท เซลล์ประสาทของเปลือกสมองถูกทำลายและแทนที่ด้วยการแพร่กระจายขององค์ประกอบของจุลินทรีย์ Phenylpyruvic oligophrenia พัฒนาขึ้น Phenylpyruvate ปรากฏในปัสสาวะและให้สีเขียวกับธาตุเหล็กไตรคลอไรด์ ปฏิกิริยานี้เกิดขึ้นในทารกแรกเกิดและทำหน้าที่ในการวินิจฉัยโรคฟีนิลคีโตนูเรียในระยะเริ่มแรก
ด้วยการพัฒนาของโรคเมื่ออายุ 6 เดือนเด็กจะแสดงสัญญาณของการพัฒนาจิตใจไม่เพียงพอ, การล้างผิวหนังและสีผม, ความปั่นป่วนทั่วไป, การตอบสนองที่เพิ่มขึ้น, กล้ามเนื้อเพิ่มขึ้นและการเผาผลาญพื้นฐาน, โรคลมบ้าหมู, microcephaly ฯลฯ
สีผิวและสีผมจางลงเนื่องจากการผลิตเมลานินไม่เพียงพอ เนื่องจากการสะสมของฟีนิลอะลานีนขัดขวางการเผาผลาญของไทโรซีน
การสังเคราะห์ catecholamine ไม่เพียงพอเกิดขึ้นและระดับของกรดอะมิโนอิสระอื่น ๆ ในพลาสมาในเลือดลดลง การขับถ่ายของคีโตนในปัสสาวะเพิ่มขึ้น
การยกเว้นฟีนิลอะลานีนออกจากอาหารจะทำให้ปริมาณฟีนิลอะลานีนและอนุพันธ์ของมันในเลือดลดลง และป้องกันการเกิดฟีนิลคีโตนูเรีย
ความผิดปกติของการเผาผลาญกรดโฮโมเจนติซิก (ผลิตภัณฑ์จากการเผาผลาญไทโรซีน) - อัลแคปโตนูเรีย - เกิดขึ้นเมื่อมีการขาดเอนไซม์ - กรดโฮโมเจนติซิกออกซิเดส (รูปที่ 49)
ในกรณีนี้กรดโฮโมเจนติซิกจะไม่เปลี่ยนเป็นกรดมาเลย์อะซีโตอะซิติก (วงแหวนไฮโดรควิโนนไม่แตก) ภายใต้สภาวะปกติจะตรวจไม่พบกรดโฮโมเจนติซิกในเลือด หากเอนไซม์ไม่เพียงพอ กรดโฮโมเจนติซิกจะปรากฏในเลือดและถูกขับออกจากร่างกายทางปัสสาวะ ปัสสาวะมีสีเข้มขึ้นโดยเฉพาะในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่าง
การสะสมของอนุพันธ์ของกรดโฮโมเจนติซิกในเนื้อเยื่อทำให้เกิดเม็ดสีของเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน - ochronosis เม็ดสีจะสะสมอยู่ในกระดูกอ่อนข้อ, กระดูกอ่อนจมูก, ใบหู, ในเยื่อบุหัวใจขนาดใหญ่ หลอดเลือด,ไต,ปอด,ในชั้นหนังกำพร้า. Alkaptonuria มักมาพร้อมกับนิ่วในไต
ความผิดปกติของการเผาผลาญไทโรซีน - เผือก - สาเหตุของโรคคือการขาดเอนไซม์ไทโรซิเนสในเซลล์เมลาโนไซต์ - เซลล์ที่สังเคราะห์เม็ดสีเมลานิน (รูปที่ 50)
ในกรณีที่ไม่มีเมลานินผิวหนังจะได้สีขาวนวลและมีขนสีขาว (เผือก), กลัวแสง, อาตา, ความโปร่งแสงของม่านตาและการมองเห็นลดลง แสงแดดทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงการอักเสบในผิวหนัง - เกิดผื่นแดง
โรคผิวเผือกอาจมาพร้อมกับอาการหูหนวก เป็นใบ้ โรคลมบ้าหมู มีภาวะหลายขั้ว และปัญญาอ่อน ความฉลาดของผู้ป่วยดังกล่าวมักจะเป็นปกติ
ความผิดปกติของการเผาผลาญฮิสติดีน - Mastocytosis เป็นโรคทางพันธุกรรมที่มาพร้อมกับการแพร่กระจายที่เพิ่มขึ้น แมสต์เซลล์- สาเหตุของโรคถือเป็นการเพิ่มขึ้นของกิจกรรมของฮิสทิดีนดีคาร์บอกซิเลสซึ่งเป็นเอนไซม์ที่กระตุ้นการสังเคราะห์ฮีสตามีน ฮีสตามีนสะสมในตับ ม้าม และอวัยวะอื่นๆ โรคนี้มีลักษณะเป็นรอยโรคที่ผิวหนัง การรบกวนการทำงานของหัวใจ และการทำงานของระบบทางเดินอาหาร มีการขับฮีสตามีนออกทางปัสสาวะเพิ่มขึ้น
กรดไฮเปอร์อะมินาซิดูเรีย - เกิดขึ้นเมื่อการดูดซึมกลับของกรดอะมิโนในท่อไตบกพร่อง (ภาวะกรดอะมิโนในเลือดสูงของไต เช่น ซิสตีโนซิส, ซิสสตินูเรีย) หรือเมื่อความเข้มข้นของกรดอะมิโนในเลือดเพิ่มขึ้น (ภาวะกรดอะมิโนในเลือดสูงจากภายนอก เช่น ฟีนิลคีโตนูเรีย, ซิสตาไธโอนูเรีย)
โรคซิสติโนซิส - สังเกตได้จากความบกพร่องแต่กำเนิดในการดูดซึมซีสตีน ซีสเตอีน และกรดอะมิโนที่ไม่ใช่วงจรอื่น ๆ ในท่อไต การขับถ่ายกรดอะมิโนในปัสสาวะเพิ่มขึ้น 10 เท่า การขับถ่ายของซีสตีนและซิสเทอีนเพิ่มขึ้น 20-30 เท่า ซีสตีนสะสมอยู่ในไต ม้าม ผิวหนัง และตับ Cystinosis จะมาพร้อมกับ glucosuria, ภาวะโพแทสเซียมสูง, โปรตีนในปัสสาวะและ polyuria
ด้วยซิสทินูเรีย การขับซีสตีนสามารถเพิ่มขึ้นได้ถึง 50 เท่าเมื่อเทียบกับปกติ พร้อมด้วยการยับยั้งการดูดซึมไลซีน อาร์จินีน และออร์นิทีนในท่อไตอีกครั้ง ระดับซีสตีนในเลือดไม่เกินเกณฑ์ปกติ ไม่พบการรบกวนในเมแทบอลิซึมของกรดอะมิโนเหล่านี้ การขับกรดอะมิโนที่เพิ่มขึ้นอาจทำให้เกิดการรบกวนในการสังเคราะห์โปรตีนและการขาดสารอาหารของโปรตีน
ความผิดปกติของการสร้างยูเรีย ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายของการสลายกรดอะมิโน ได้แก่ แอมโมเนีย ยูเรีย CO 2 และ H 2 O แอมโมเนียเกิดขึ้นในเนื้อเยื่อทั้งหมดอันเป็นผลมาจากการปนเปื้อนของกรดอะมิโน แอมโมเนียเป็นพิษ เมื่อสะสม โปรโตพลาสซึมของเซลล์จะเสียหาย มีสองกลไกในการจับแอมโมเนียและทำให้เป็นกลาง: ยูเรียถูกสร้างขึ้นในตับและในเนื้อเยื่ออื่น ๆ แอมโมเนียจะรวมกรดกลูตามิก (amidation) - กลูตามีนจะเกิดขึ้น ต่อจากนั้นกลูตามีนจะปล่อยแอมโมเนียเพื่อสังเคราะห์กรดอะมิโนใหม่ซึ่งการเปลี่ยนแปลงจะเสร็จสิ้นโดยการก่อตัวของยูเรียซึ่งถูกขับออกทางปัสสาวะ ยูเรียคิดเป็น 90% ของไนโตรเจนในปัสสาวะทั้งหมด (แอมโมเนียประมาณ 6%)
การสังเคราะห์ยูเรียเกิดขึ้นในตับในวงจร citrulline nargininornithine (รูปที่ 51) มีโรคที่เกี่ยวข้องกับความบกพร่องทางพันธุกรรมในเอนไซม์ที่สร้างยูเรีย
อาร์จินีน ซัคซิเนเจอร์เรีย - ประกอบด้วยกรดไฮเปอร์อะมิโนอะซิดูเรีย (กรดอาร์จินิโนซัคซินิก) และภาวะปัญญาอ่อน สาเหตุคือความบกพร่องในเอนไซม์ argininosuccinate lyase
แอมโมเนีย - ความเข้มข้นของแอมโมเนียในเลือดเพิ่มขึ้น เพิ่มการขับถ่ายกลูตามีนในปัสสาวะ สาเหตุของโรคคือการปิดกั้นคาร์บามิล ฟอสเฟต ซินเทเตส และออร์นิทีน คาร์บาโมอิลทรานสเฟอเรส ซึ่งไปกระตุ้นการจับตัวของแอมโมเนียและการก่อตัวของออร์นิทีนในวงจรยูเรีย
Citrullinuria - ความเข้มข้นของซิทรูลีนในเลือดสามารถเพิ่มขึ้นสูงกว่าปกติได้ 50 เท่า ซิทรูลีนมากถึง 15 กรัมต่อวันถูกขับออกทางปัสสาวะ สาเหตุคือความบกพร่องทางพันธุกรรมในอาร์จินีน ซัคซิเนต ซินเทเตส
กิจกรรมของเอนไซม์สังเคราะห์ยูเรียยังบกพร่องในโรคตับ (ตับอักเสบ, โรคตับแข็ง), ภาวะโปรตีนในเลือดต่ำและการยับยั้งการเกิดออกซิเดชันฟอสโฟรีเลชั่น แอมโมเนียสะสมในเลือดและเนื้อเยื่อ - เกิดพิษจากแอมโมเนียม
เซลล์มีความไวต่อแอมโมเนียส่วนเกินมากที่สุด ระบบประสาท- นอกจากผลเสียหายโดยตรงของแอมโมเนียต่อเซลล์ประสาทแล้ว แอมโมเนียยังถูกจับโดยกลูตาเมต ซึ่งส่งผลให้แอมโมเนียถูกปิดจากการเผาผลาญ ด้วยการเร่งการทรานส์อะมิโนของกรดอะมิโนด้วยกรดα-keto-glutaric จึงไม่รวมอยู่ในวงจร Krebs การออกซิเดชันของกรด pyruvic และกรดอะซิติกจะถูกจำกัดและจะถูกแปลงเป็นตัวคีโตน ปริมาณการใช้ออกซิเจนลดลง อาการโคม่าเกิดขึ้น
ความผิดปกติของการเผาผลาญกรดยูริก- โรคเกาต์ กรดยูริกเป็นผลสุดท้ายของการเผาผลาญอะมิโนพิรีน (อะดีนีนและกัวนีน) ในมนุษย์ ในสัตว์เลื้อยคลานและนก กรดยูริกเป็นผลสุดท้ายของการเผาผลาญสารประกอบไนโตรเจนทั้งหมด เลือดมนุษย์มักจะมีกรดยูริก 4 มก.% ด้วยการบริโภคอาหารที่อุดมไปด้วยนิวคลีโอไทด์และกรดอะมิโนของพิวรีนมากเกินไป ซึ่งเป็นที่สังเคราะห์เบสของพิวรีนในร่างกาย (ตับ ไต) ปริมาณของกรดยูริกในร่างกายจะเพิ่มขึ้น ความเข้มข้นของมันยังเพิ่มขึ้นเมื่อมีโรคไตอักเสบและมะเร็งเม็ดเลือดขาว ภาวะไขมันในเลือดสูงเกิดขึ้น
บางครั้งภาวะเลือดคั่งในเลือดสูงจะมาพร้อมกับการสะสมของเกลือของกรดยูริกในกระดูกอ่อน ปลอกเอ็น ขา ผิวหนัง และกล้ามเนื้อ เนื่องจากกรดยูริกละลายได้ไม่ดี การอักเสบเกิดขึ้นรอบๆ การสะสมของผลึกยูเรต โดยจะมีการสร้างก้านแกรนูลล้อมรอบเนื้อเยื่อที่ตายแล้ว และต่อมน้ำเหลืองจะเกิดขึ้น Urecemia อาจมาพร้อมกับการตกตะกอนของเกลือกรดยูริกในทางเดินปัสสาวะพร้อมกับการก่อตัวของนิ่ว
พยาธิกำเนิดของโรคเกาต์ไม่ชัดเจน เชื่อกันว่าโรคนี้มีลักษณะทางพันธุกรรมและสัมพันธ์กับการละเมิดปัจจัยที่รักษากรดยูริกให้อยู่ในสถานะที่ละลายได้ ปัจจัยเหล่านี้เกี่ยวข้องกับการแลกเปลี่ยนของมิวโคโพลีแซ็กคาไรด์และมิวโคโปรตีน ซึ่งก่อให้เกิดศูนย์กลางของการตกผลึก เมื่อการทำงานของตับบกพร่อง (มึนเมา) การสะสมของเกลือยูเรตในเนื้อเยื่อและการขับถ่ายของเกลือยูเรตในปัสสาวะจะเพิ่มขึ้น
ภาวะโปรตีนในเลือดต่ำ- ปริมาณโปรตีนในเลือดลดลงซึ่งส่วนใหญ่เกิดจากการลดลงของอัลบูมิน
ในกลไกของการเกิดภาวะ hypoproteinemia ปัจจัยที่ก่อให้เกิดโรคหลักจะได้รับความผิดปกติทางพันธุกรรมในการสังเคราะห์โปรตีนในเลือดการปล่อยโปรตีนในซีรั่มออกจากกระแสเลือดโดยไม่กลับไปสู่หลอดเลือดและทำให้เลือดบางลง
ความผิดปกติของการสังเคราะห์โปรตีนในเลือด ขึ้นอยู่กับความอ่อนแอของกระบวนการสังเคราะห์ในร่างกาย (การอดอาหาร, การดูดซึมโปรตีนในอาหารบกพร่อง, การขาดวิตามิน, ความเหนื่อยล้าของร่างกายเนื่องจากพิษจากการติดเชื้อเป็นเวลานานหรือ เนื้องอกมะเร็งฯลฯ)
การสังเคราะห์โปรตีนในเลือดอาจลดลงหากการทำงานของอวัยวะและเนื้อเยื่อที่ผลิตโปรตีนเหล่านี้บกพร่อง ในกรณีของโรคตับ (ตับอักเสบ, โรคตับแข็ง) ปริมาณอัลบูมิน, ไฟบริโนเจนและโปรทรอมบินในเลือดจะลดลง มีข้อบกพร่องทางพันธุกรรมในการสังเคราะห์เศษส่วนโปรตีนบางอย่างในเลือด เช่น รูปแบบทางพันธุกรรม: อะไฟบริโนเจเนเมียและอะแกมมาโกลบูลินีเมีย การสังเคราะห์แกมมาโกลบูลินไม่เพียงพออย่างรุนแรงเกี่ยวข้องกับการไม่มีเซลล์พลาสมาในเนื้อเยื่อทั้งหมดในผู้ป่วยดังกล่าวอย่างสมบูรณ์และการลดลงอย่างมีนัยสำคัญของจำนวนเซลล์เม็ดเลือดขาวในต่อมน้ำเหลือง
การปลดปล่อยโปรตีนออกจากกระแสเลือด สังเกตเมื่อ:
ในระหว่างกระบวนการอักเสบอย่างกว้างขวาง เนื้อหาของอัลบูมินในเลือดจะลดลงเนื่องจากการปล่อยออกมาจากหลอดเลือดไปยังช่องว่างระหว่างหน้า (รูปที่ 52) อัลบูมินจำนวนมากยังพบได้ในของเหลวในช่องท้องในความดันโลหิตสูงพอร์ทัลและภาวะหัวใจล้มเหลว
ภาวะอัลบูมินในเลือดต่ำสามารถเกิดขึ้นได้เมื่อกระบวนการดูดซึมโปรตีนในไตบกพร่อง เช่น ภาวะไตอักเสบ
ด้วยภาวะโปรตีนในเลือดต่ำเนื่องจากปริมาณอัลบูมินลดลงความดันเลือดในเลือดจะลดลงซึ่งจะทำให้เกิดอาการบวมน้ำ
เมื่อปริมาณอัลบูมินในเลือดลดลงโดยสิ้นเชิงการจับและการขนส่งของแคตไอออน (แคลเซียม, แมกนีเซียม), ฮอร์โมน (ไทรอกซีน), บิลิรูบินและสารอื่น ๆ จะถูกรบกวนซึ่งมาพร้อมกับความผิดปกติของการทำงานหลายอย่าง
เมื่อขาด haptoglobin โปรตีนจากเศษส่วนα 2 -globulin การจับและการขนส่งของเฮโมโกลบินที่ปล่อยออกมาในระหว่างการสลายเม็ดเลือดแดงทางสรีรวิทยาของเม็ดเลือดแดงจะบกพร่องและฮีโมโกลบินจะสูญเสียไปในปัสสาวะ
การสังเคราะห์โกลบูลิน antihemophilic ที่ลดลงจากส่วนβ 2 -globulin จะทำให้มีเลือดออก
เมื่อขาดทรานสเฟอร์รินซึ่งเป็นของβ 1 -โกลบูลิน การถ่ายโอนธาตุเหล็กจึงบกพร่อง
ผลที่ตามมาหลักของภาวะ hypo- หรือ agammaglobulinemia คือภูมิคุ้มกันลดลงเนื่องจากการผลิตแอนติบอดีบกพร่อง (γ-globulins) ในเวลาเดียวกันไม่มีปฏิกิริยาต่อการปลูกถ่ายที่คล้ายคลึงกัน (ไม่มีการสร้างแอนติบอดีต่อเนื้อเยื่อแปลกปลอมและสามารถทำการปลูกถ่ายอวัยวะได้)
ภาวะโปรตีนในเลือดสูง- บ่อยครั้งที่ภาวะโปรตีนในเลือดสูงแบบสัมพัทธ์เกิดขึ้นพร้อมกับความเข้มข้นของโปรตีนในเลือดเพิ่มขึ้นแม้ว่าจำนวนที่แน่นอนจะไม่เพิ่มขึ้นก็ตาม ภาวะนี้เกิดขึ้นเมื่อเลือดข้นเนื่องจากร่างกายสูญเสียน้ำ
ภาวะโปรตีนในเลือดสูงโดยสมบูรณ์มักเกี่ยวข้องกับภาวะน้ำตาลในเลือดสูง ตัวอย่างเช่นการเพิ่มขึ้นของเนื้อหาของγ-globulins เป็นลักษณะของ โรคติดเชื้อเมื่อการผลิตแอนติบอดีเกิดขึ้นอย่างเข้มข้น ภาวะแกมมาโกลบูลินีเมียสูงอาจเกิดขึ้นได้จากการชดเชยการขาดอัลบูมินในเลือด ตัวอย่างเช่น ในโรคตับเรื้อรัง (โรคตับแข็ง) การสังเคราะห์อัลบูมินจะหยุดชะงัก ปริมาณโปรตีนในเลือดไม่ลดลง แต่เพิ่มขึ้นเนื่องจากการสังเคราะห์γ-globulins อย่างเข้มข้น ในกรณีนี้ γ-โกลบูลินที่ไม่จำเพาะสามารถเกิดขึ้นได้
ความเด่นของโกลบูลินเหนืออัลบูมินจะทำให้ค่าสัมประสิทธิ์อัลบูมิน-โกลบูลินของเลือดลดลง (ปกติคือ 2-2.5)
ในกระบวนการทางพยาธิวิทยาและโรคบางอย่าง เปอร์เซ็นต์ของเศษส่วนโปรตีนในเลือดจะเปลี่ยนแปลง แม้ว่าปริมาณโปรตีนทั้งหมดจะไม่เปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญ ตัวอย่างเช่นในระหว่างการอักเสบความเข้มข้นของโปรตีนป้องกันที่เหมาะสมจะเพิ่มขึ้น (จากภาษาละติน perdere - เพื่อทำลาย) Properdin ร่วมกับส่วนประกอบมีคุณสมบัติในการฆ่าเชื้อแบคทีเรีย แบคทีเรียและไวรัสบางชนิดจะเกิดการสลาย เนื้อหาของโพรพิดินในเลือดจะลดลงเมื่อมีรังสีไอออไนซ์
พาราโปรตีนในเลือด - ภาวะโปรตีนในเลือดสูงอย่างมีนัยสำคัญ (มากถึง 12-15% หรือมากกว่าโปรตีนในเลือด) จะสังเกตได้เมื่อมีโกลบูลินผิดปกติจำนวนมากปรากฏขึ้น ตัวอย่างทั่วไปการเปลี่ยนแปลงในการสังเคราะห์โกลบูลินคือ myeloma (plasmacytoma) Myeloma เป็นมะเร็งเม็ดเลือดขาวชนิดหนึ่ง (paraproteinemic reticulosis)
ใน γ-ไมอีโลมา โกลบูลินที่ผิดปกติจะถูกสังเคราะห์โดยโคลนเนื้องอกของเซลล์พลาสมาที่เข้าสู่กระแสเลือด ซึ่งคิดเป็น 60% หรือมากกว่าของจำนวนเม็ดเลือดขาวทั้งหมด โปรตีน myeloma ทางพยาธิวิทยาไม่มีคุณสมบัติของแอนติบอดี มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำผ่านตัวกรองไตไปสะสมอยู่ในไตมีส่วนช่วยในการพัฒนาของ ภาวะไตวาย- ใน myeloma ROE จะเร่งความเร็วอย่างรวดเร็ว (60-80 มม. ต่อชั่วโมง) เนื่องจากโกลบูลินมีความโดดเด่นมากกว่าอัลบูมิน
มีโรคที่เรียกว่า macroglobulinemia ของWaldenströmซึ่งมีลักษณะของการแพร่กระจายของเซลล์น้ำเหลืองคล้ายเนื้องอกและเพิ่มการผลิต macroglobulins ที่มีน้ำหนักโมเลกุลมากกว่า 1,000,000 Macroglobulins อยู่ใกล้กับกลุ่ม M globulins (JqM); โดยปกติจะมีไม่เกิน 0.12% ด้วยโรคที่อธิบายไว้เนื้อหาของพวกเขาถึง 80% ของจำนวนโปรตีนทั้งหมดในพลาสมาความหนืดของเลือดจะเพิ่มขึ้น 10-12 เท่าซึ่งทำให้การทำงานของหัวใจซับซ้อนขึ้น
ความผิดปกติของระบบเมตาบอลิซึมในโรคต่างๆ อาจมาพร้อมกับการปรากฏตัวของโปรตีนใหม่ในเลือด ตัวอย่างเช่นในระยะเฉียบพลันของโรคไขข้ออักเสบด้วยสเตรปโทคอคคัสการติดเชื้อปอดบวมกล้ามเนื้อหัวใจตายพบโปรตีน C-reactive ในซีรั่มในเลือด (เรียกว่า C-reactive เพราะมันให้ปฏิกิริยาการตกตะกอนกับ C-polysaccharide ของ pneumococci) . โปรตีน C-reactive เคลื่อนที่ระหว่างα-และβ-globulins ระหว่างอิเล็กโตรโฟรีซิส ใช้ไม่ได้กับแอนติบอดี เห็นได้ชัดว่ารูปลักษณ์ของมันสะท้อนถึงปฏิกิริยาของระบบ reticuloendothelial ต่อผลิตภัณฑ์สลายเนื้อเยื่อ
โปรตีนในเลือดที่ผิดปกติยังรวมถึงไครโอโกลบูลินด้วย สนามไฟฟ้าเคลื่อนที่ด้วย γ-โกลบูลิน ไครโอโกลบูลินสามารถตกตะกอนได้ที่อุณหภูมิต่ำกว่า 37° ปรากฏใน myeloma, โรคไต, โรคตับแข็ง, เม็ดเลือดขาวและโรคอื่น ๆ การปรากฏตัวของไครโอโกลบูลินในเลือดของผู้ป่วยเป็นสิ่งที่อันตรายเนื่องจากการทำความเย็นในท้องถิ่นที่รุนแรงโปรตีนจะตกตะกอนซึ่งก่อให้เกิดลิ่มเลือดและเนื้อร้ายของเนื้อเยื่อ
โปรตีนพร้อมกับกรดนิวคลีอิกที่ใช้ก่อตัวเป็นพื้นฐานของกระบวนการชีวิตทั้งหมด นี่เป็นวัสดุโครงสร้างที่สำคัญที่สุดที่จำเป็นสำหรับการสร้างเซลล์และสารระหว่างเซลล์ โปรตีนเป็นส่วนสำคัญของเอนไซม์ทั้งหมดที่ควบคุมกระบวนการเผาผลาญ ส่วนสำคัญของฮอร์โมนก็คือโปรตีน (โพลีเปปไทด์) โปรตีนมีบทบาทสำคัญในการขนส่งไขมัน กรดไขมัน ฮอร์โมน วิตามิน บิลิรูบินที่ไม่เชื่อมต่อกัน ธาตุรอง และสารอื่นๆ ผ่านทางกระแสเลือด เมื่อมีส่วนร่วมจะมีการแข็งตัวของเลือดปฏิกิริยาภูมิคุ้มกันและรักษาสมดุลของกรดเบส
พวกเขาสร้างความดัน oncotic ในพลาสมาเลือดซึ่งมีบทบาทสำคัญในกระบวนการจุลภาคและเมแทบอลิซึมของน้ำ โปรตีนเป็นแหล่งพลังงาน - ด้วยการสลายและออกซิเดชั่นที่สมบูรณ์ของโปรตีน 1 กรัมความร้อน 4.1-4.3 กิโลแคลอรีจะถูกปล่อยออกมาอย่างไรก็ตามการทำงานของโปรตีนนี้ได้รับการชดเชยอย่างง่ายดายด้วยการเกิดออกซิเดชันของคาร์โบไฮเดรตและไขมัน
ความผิดปกติของการเผาผลาญโปรตีนสามารถเกิดขึ้นได้ในหลายระยะ:
1) ในระหว่างการสลายและการดูดซึมโปรตีนในอาหาร
2) การสังเคราะห์และการสลายภายในเซลล์
3) เมแทบอลิซึมของกรดอะมิโนคั่นระหว่างหน้า;
4) การก่อตัวของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายและการขับถ่าย
ในกระเพาะอาหารและลำไส้การย่อยสลายโปรตีนในอาหารแบบไฮโดรไลติกเป็นเปปไทด์และกรดอะมิโนเกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของเอนไซม์ของน้ำย่อย (เปปซิน, แกสทริกซ์ซิน), ตับอ่อน (ทริปซิน, ไคโมทริปซิน, อีลาสเทสและคาร์บอกซีเพปทิเดส) และน้ำผลไม้ในลำไส้ (อะมิโนเปปติเดส, ไดเพปทิเดส) กรดอะมิโนที่เกิดขึ้นระหว่างการสลายโปรตีนจะถูกดูดซึมโดยผนังลำไส้เล็กเข้าสู่กระแสเลือดและถูกใช้โดยเซลล์ของอวัยวะต่างๆ การหยุดชะงักของกระบวนการเหล่านี้เกิดขึ้นในโรคของกระเพาะอาหาร (กระบวนการอักเสบและเป็นแผล, เนื้องอก), ตับอ่อน (ตับอ่อนอักเสบ, การอุดตันของท่อ, มะเร็ง), ลำไส้เล็ก (ลำไส้อักเสบ, ท้องร่วง, เยื่อเมือกฝ่อ, ภาวะการย่อยอาหารไม่ดีและการดูดซึมผิดปกติ) การแทรกแซงการผ่าตัดอย่างกว้างขวางเช่นการกำจัดกระเพาะอาหารหรือส่วนสำคัญของลำไส้เล็กก็มาพร้อมกับการสลายและการดูดซึมโปรตีนในอาหารบกพร่อง การดูดซึมโปรตีนในอาหารจะลดลงในช่วงไข้เนื่องจากการหลั่งเอนไซม์ย่อยอาหารลดลง
การดูดซึมโปรตีนในอาหารไม่เพียงพอนั้นมาพร้อมกับการขาดกรดอะมิโนและการสังเคราะห์โปรตีนของตัวเองบกพร่อง การขาดโปรตีนในอาหารไม่สามารถชดเชยได้อย่างเต็มที่ด้วยการบริหารและการดูดซึมสารอื่นๆ ที่มากเกินไป เนื่องจากโปรตีนเป็นแหล่งไนโตรเจนหลักสำหรับร่างกาย
การสังเคราะห์โปรตีนเกิดขึ้นในร่างกายอย่างต่อเนื่องตลอดชีวิต แต่เกิดขึ้นอย่างเข้มข้นที่สุดในช่วงพัฒนาการของมดลูก ในวัยเด็กและวัยรุ่น
การสังเคราะห์โปรตีนประเภทต่อไปนี้มีความโดดเด่นขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์:
การปฏิรูป,เกี่ยวข้องกับกระบวนการฟื้นฟูทางสรีรวิทยาและการซ่อมแซม
การสังเคราะห์การเจริญเติบโตมาพร้อมกับน้ำหนักและขนาดตัวที่เพิ่มขึ้น
ทำให้มีเสถียรภาพ,เกี่ยวข้องกับการทดแทนโปรตีนโครงสร้างที่สูญเสียไประหว่างกระบวนการสลายซึ่งช่วยรักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างของร่างกาย
การทำงาน,เกี่ยวข้องกับกิจกรรมเฉพาะของอวัยวะต่าง ๆ (การสังเคราะห์ฮีโมโกลบิน, โปรตีนในพลาสมาในเลือด, แอนติบอดี, ฮอร์โมนและเอนไซม์)
สาเหตุของความผิดปกติในการสังเคราะห์โปรตีนคือ:
ขาดกรดอะมิโนเพียงพอ
การขาดพลังงานในเซลล์
ความผิดปกติของการควบคุมระบบประสาทต่อมไร้ท่อ;
การหยุดชะงักของกระบวนการถอดรหัสหรือการแปลข้อมูลเกี่ยวกับโครงสร้างของโปรตีนเฉพาะที่เข้ารหัสในจีโนมของเซลล์
สาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของความผิดปกติในการสังเคราะห์โปรตีนคือ ขาดกรดอะมิโนในร่างกายเนื่องจาก:
1) ความผิดปกติของการย่อยอาหารและการดูดซึม
2) ปริมาณโปรตีนในอาหารต่ำ
3) โภชนาการที่มีโปรตีนไม่สมบูรณ์ซึ่งขาดหรือมีกรดอะมิโนจำเป็นจำนวนเล็กน้อยที่ไม่ได้สังเคราะห์ขึ้นในร่างกาย (ตารางที่ 12-7)
กรดอะมิโนจำเป็นครบชุดพบได้ในโปรตีนจากสัตว์ส่วนใหญ่ ในขณะที่โปรตีนจากพืชอาจขาดหรือมีบางส่วนอยู่ (เช่น โปรตีนจากข้าวโพดมีทริปโตเฟนต่ำ) ตำหนิในร่างกายอย่างน้อยหนึ่งอย่าง กรดอะมิโนที่จำเป็น(ตารางที่ 12-8) ส่งผลให้การสังเคราะห์โปรตีนชนิดใดชนิดหนึ่งลดลง แม้ว่าจะมีโปรตีนชนิดอื่นมากมายก็ตาม
ตารางที่ 12-7.กรดอะมิโนจำเป็นสำหรับมนุษย์ (อ้างอิงจาก I.P. Ashmarin, E.P. Karazeeva, 1997)
|
กรดอะมิโน |
บรรทัดฐานที่เหมาะสมที่สุดโดยประมาณ กรัม/วัน |
บันทึก |
|
ทริปโตเฟน |
ขาดอาหารจากพืชและเนื้อเยื่อเกี่ยวพันของสัตว์มากที่สุด |
|
|
เมไทโอนีน | ||
|
ไอโซลิวซีน | ||
|
ฟีนิลอะลานีน | ||
|
ฮิสติดีน |
สำคัญอย่างยิ่งสำหรับเด็ก |
|
|
ที่ขาดไม่ได้สำหรับทารกแรกเกิด |
ตารางที่ 12-8.อาการของการขาดกรดอะมิโนที่จำเป็น
|
ฮิสติดีน |
ผิวหนังอักเสบ โลหิตจาง ลดการผลิตฮิสตามีน จิตใจเสื่อม |
|
ไอโซลิวซีน |
ทำอันตรายต่อไต, ต่อมไทรอยด์, โรคโลหิตจาง, ภาวะโปรตีนในเลือดต่ำ |
|
ทำอันตรายต่อไต, ต่อมไทรอยด์, ภาวะโปรตีนในเลือดต่ำ |
|
|
เมไทโอนีน (พร้อมซิสเตอีน) |
โรคอ้วน, เนื้อร้ายในตับ, การเร่งสร้างหลอดเลือด, ต่อมหมวกไตไม่เพียงพอ, ตกเลือดในไต, ขาดโคลีนและอะดรีนาลีน |
|
โรคโลหิตจาง, กล้ามเนื้อเสื่อม, โรคกระดูกพรุน, ตับและปอดถูกทำลาย, ปวดศีรษะ, เพิ่มความไวต่อเสียง |
|
|
ฟีนิลอะลานีนกับไทโรซีน |
Hypothyroidism, ต่อมหมวกไตไม่เพียงพอ |
|
การรบกวนของการสร้างอสุจิ, วงจรยูเรีย |
ท้ายตาราง. 12-8
การขาดกรดอะมิโนจำเป็นในอาหารมักนำไปสู่การสังเคราะห์โปรตีนลดลงเนื่องจากสามารถเกิดขึ้นในร่างกายได้จากกรดคีโตซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์จากการเผาผลาญคาร์โบไฮเดรตไขมันและโปรตีน
ขาดกรดคีโตเกิดขึ้นเมื่อ โรคเบาหวาน, การหยุดชะงักของกระบวนการปนเปื้อนและการปนเปื้อนของกรดอะมิโน (hypovitaminosis B 6)
ขาดแหล่งพลังงานเกิดขึ้นระหว่างภาวะขาดออกซิเจน, การกระทำของปัจจัยที่แยกไม่ออก, เบาหวาน, ภาวะวิตามินบี 1 ต่ำ, การขาดกรดนิโคตินิก ฯลฯ การสังเคราะห์โปรตีนเป็นกระบวนการที่อาศัยพลังงาน พลังงานของ Macroergs ATP และ GTP จำเป็นต่อการกระตุ้นกรดอะมิโนและการสร้างพันธะเปปไทด์ (21.9 cal ต่อพันธะเปปไทด์แต่ละพันธะ)
ความผิดปกติของการควบคุมระบบประสาทต่อมไร้ท่อของการสังเคราะห์โปรตีนและการสลายระบบประสาทมีผลทั้งทางตรงและทางอ้อมต่อการเผาผลาญโปรตีน เมื่อสูญเสียอิทธิพลทางประสาท ความผิดปกติของเซลล์รางวัลจะเกิดขึ้น 1. ความผิดปกติของถ้วยรางวัลทางประสาทเป็นส่วนสำคัญในการเกิดโรคของโรคต่างๆ การเสื่อมของเนื้อเยื่อสาเหตุ: การหยุดการกระตุ้นเนื่องจากการหยุดชะงักของการปล่อยสารสื่อประสาท การหลั่งหรือการกระทำที่บกพร่องของนักแสดงตลกที่ให้การควบคุมกระบวนการรับ เมมเบรน และเมแทบอลิซึม การละเมิดการปล่อยและการกระทำของโทรโฟเจน 2 การยืนยันโภชนาการโดยตรง
1 ชุดของกระบวนการที่รับประกันกิจกรรมที่สำคัญของเซลล์และการบำรุงรักษาคุณสมบัติทางพันธุกรรม เส้นใยประสาทไม่เพียงแต่ควบคุมการไหลเวียนของเลือดในเนื้อเยื่อที่ถูกกระตุ้นเท่านั้น แต่ยังควบคุมกระบวนการเมตาบอลิซึม พลังงาน และพลาสติกให้สอดคล้องกับความต้องการในปัจจุบันของร่างกายอีกด้วย
2 โทรโฟเจนเป็นสารที่มีลักษณะเป็นโปรตีนเป็นส่วนใหญ่ซึ่งส่งเสริมการเจริญเติบโต การสร้างความแตกต่าง และกิจกรรมที่สำคัญของเซลล์ เช่นเดียวกับการรักษาสภาวะสมดุลของเซลล์ พวกมันถูกสร้างขึ้นในเซลล์ของอวัยวะส่วนปลายในพลาสมาในเลือด ในเซลล์ประสาทจากจุดที่พวกเขาเข้าสู่เนื้อเยื่อที่มีเส้นประสาทโดยใช้การขนส่งแบบแอกซอน ฮอร์โมนอะนาโบลิกยังสามารถทำหน้าที่เป็นโทรโฟเจนได้
อิทธิพลของระบบประสาทต่อการเผาผลาญโปรตีนในเซลล์คือการพัฒนาของการเปลี่ยนแปลงของแกร็นและ dystrophic ในเนื้อเยื่อที่ถูกเสื่อมสภาพ เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าในเนื้อเยื่อที่เสื่อมโทรม กระบวนการสลายโปรตีนมีชัยเหนือการสังเคราะห์ อิทธิพลทางอ้อมของระบบประสาทต่อการเผาผลาญโปรตีนนั้นดำเนินการโดยการเปลี่ยนการทำงานของต่อมไร้ท่อ
การออกฤทธิ์ของฮอร์โมนสามารถทำให้เกิดอะนาโบลิกได้(เพิ่มการสังเคราะห์โปรตีน) และ แคแทบอลิซึม(เพิ่มการสลายโปรตีนในเนื้อเยื่อ)
การสังเคราะห์โปรตีนเพิ่มขึ้นภายใต้อิทธิพลของ:
อินซูลิน (ให้การขนส่งกรดอะมิโนจำนวนมากเข้าสู่เซลล์โดยเฉพาะอย่างยิ่งวาลีน, ลิวซีน, ไอโซลิวซีน; เพิ่มอัตราการถอดรหัส DNA ในนิวเคลียส; กระตุ้นการประกอบและการแปลของไรโบโซม; ยับยั้งการใช้กรดอะมิโนในการสร้างกลูโคนีโอเนซิส, เพิ่มกิจกรรมไมโทติคของอินซูลิน - เนื้อเยื่อขึ้นอยู่กับการเพิ่มการสังเคราะห์ DNA และ RNA);
ฮอร์โมน Somatotropic (GH; ผลการเจริญเติบโตนั้นถูกสื่อกลางโดย somatomedins ที่ผลิตภายใต้อิทธิพลของมันในตับ) ชื่ออื่นของ somatomedins ซึ่งเป็นปัจจัยการเจริญเติบโตคล้ายอินซูลิน ปรากฏเกี่ยวกับความสามารถในการลดระดับน้ำตาลในเลือด ตัวหลักคือ somatomedin C ซึ่งเพิ่มอัตราการสังเคราะห์โปรตีนในทุกเซลล์ของร่างกาย ซึ่งจะช่วยกระตุ้นการสร้างกระดูกอ่อนและเนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อ Chondrocytes ยังมีตัวรับฮอร์โมนการเจริญเติบโตซึ่งพิสูจน์ผลโดยตรงต่อกระดูกอ่อนและเนื้อเยื่อกระดูก
ฮอร์โมนไทรอยด์ในปริมาณทางสรีรวิทยา: ไตรไอโอโดไทโรนีนซึ่งจับกับตัวรับในนิวเคลียสของเซลล์ทำหน้าที่กับจีโนมและทำให้เกิดการถอดรหัสและการแปลเพิ่มขึ้น ส่งผลให้กระตุ้นการสังเคราะห์โปรตีนในทุกเซลล์ของร่างกาย นอกจากนี้ฮอร์โมนไทรอยด์ยังกระตุ้นการออกฤทธิ์
ฮอร์โมนเพศที่มีผลต่อการสังเคราะห์โปรตีนที่ขึ้นกับฮอร์โมนการเจริญเติบโต แอนโดรเจนกระตุ้นการสร้างโปรตีนในอวัยวะสืบพันธุ์ชาย กล้ามเนื้อ โครงกระดูก ผิวหนัง และอนุพันธ์ของมัน และในไตและสมองในระดับที่น้อยกว่า การออกฤทธิ์ของเอสโตรเจนมุ่งตรงไปที่ต่อมน้ำนมและอวัยวะสืบพันธุ์สตรีเป็นหลัก ควรสังเกตว่าผลอะนาโบลิกของฮอร์โมนเพศไม่ส่งผลต่อการสังเคราะห์โปรตีนในตับ
การสลายโปรตีนเพิ่มขึ้นภายใต้อิทธิพลของ:
ฮอร์โมนไทรอยด์ที่มีการผลิตเพิ่มขึ้น (hyperthyroidism);
กลูคากอน (ลดการดูดซึมของกรดอะมิโนและเพิ่มการสลายโปรตีนในกล้ามเนื้อ; กระตุ้นการทำงานของโปรตีโอไลซิสในตับและยังกระตุ้นการสร้างกลูโคโนเจเนซิสและคีโตเจเนซิสจากกรดอะมิโน; ยับยั้งผลอะนาโบลิกของฮอร์โมนการเจริญเติบโต);
Catecholamines (ส่งเสริมการสลายตัวของโปรตีนของกล้ามเนื้อด้วยการระดมกรดอะมิโนและการใช้งานโดยตับ);
กลูโคคอร์ติคอยด์ (เพิ่มการสังเคราะห์โปรตีนและกรดนิวคลีอิกในตับและเพิ่มการสลายโปรตีนในกล้ามเนื้อ ผิวหนัง กระดูก น้ำเหลือง และเนื้อเยื่อไขมันด้วยการปล่อยกรดอะมิโนและการมีส่วนร่วมในการสร้างกลูโคนีโอเจเนซิส นอกจากนี้ยังยับยั้งการขนส่งของ กรดอะมิโนเข้าสู่เซลล์กล้ามเนื้อลดการสังเคราะห์โปรตีน)
ผลของฮอร์โมนอะนาโบลิกส่วนใหญ่ดำเนินการโดยการกระตุ้นยีนบางชนิดและเพิ่มการสร้าง RNA ประเภทต่าง ๆ (ผู้ส่งสาร, การขนส่ง, ไรโบโซมอล) ซึ่งเร่งการสังเคราะห์โปรตีน กลไกการออกฤทธิ์ของ catabolic ของฮอร์โมนนั้นสัมพันธ์กับการเพิ่มขึ้นของกิจกรรมของโปรตีเอสของเนื้อเยื่อ
ลดการสังเคราะห์ฮอร์โมนอะนาโบลิก เช่น ฮอร์โมนการเจริญเติบโตและฮอร์โมนไทรอยด์ วัยเด็กนำไปสู่การชะลอการเจริญเติบโต
การยับยั้งปัจจัยบางประการที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์โปรตีนอาจเกิดจากยาบางชนิด (เช่น ยาปฏิชีวนะ) และสารพิษจากจุลินทรีย์ เป็นที่ทราบกันดีว่าสารพิษจากโรคคอตีบยับยั้งการเติมกรดอะมิโนในสายพอลิเปปไทด์สังเคราะห์ ผลกระทบนี้จะถูกกำจัดโดยสารพิษ
ผลการกระตุ้นหรือยับยั้งต่อการสังเคราะห์โปรตีนอาจเกิดจากการเปลี่ยนแปลงในความเข้มข้นของไอออนต่างๆ (โดยหลักคือ Mg 2+) การลดลงหรือเพิ่มขึ้นของความแข็งแรงของไอออนิก
ผลที่ตามมาของการหยุดชะงักของการสังเคราะห์โปรตีนทั่วไป
การสังเคราะห์โปรตีนที่ลดลงในระยะยาวและมีนัยสำคัญนำไปสู่การพัฒนาความผิดปกติของ dystrophic และ atrophic ในอวัยวะและเนื้อเยื่อต่าง ๆ เนื่องจากการต่ออายุโปรตีนโครงสร้างไม่เพียงพอ กระบวนการฟื้นฟูช้าลง ในวัยเด็ก การเจริญเติบโต พัฒนาการทางร่างกายและจิตใจจะถูกขัดขวาง
ผูก. การสังเคราะห์เอนไซม์และฮอร์โมนต่างๆ (GH, ยาขับปัสสาวะและฮอร์โมนไทรอยด์, อินซูลิน ฯลฯ ) จะลดลง ซึ่งนำไปสู่โรคต่อมไร้ท่อและการหยุดชะงักของการเผาผลาญประเภทอื่น ๆ (คาร์โบไฮเดรต, เกลือน้ำ, ฐาน) ปริมาณโปรตีนในซีรั่มในเลือดลดลงเนื่องจากการสังเคราะห์ในเซลล์ตับลดลง เป็นผลให้ความดันเลือดในเลือดลดลงซึ่งก่อให้เกิดอาการบวมน้ำ การผลิตแอนติบอดีและโปรตีนป้องกันอื่นๆ ลดลง และเป็นผลให้ปฏิกิริยาทางภูมิคุ้มกันของร่างกายลดลง ในระดับที่เด่นชัดที่สุดความผิดปกติเหล่านี้เกิดขึ้นอันเป็นผลมาจากการดูดซึมโปรตีนในอาหารหยุดชะงักเป็นเวลานานในโรคเรื้อรังต่าง ๆ ของระบบย่อยอาหารตลอดจนในระหว่างการอดอาหารโปรตีนเป็นเวลานานโดยเฉพาะอย่างยิ่งหากรวมกับการขาดไขมันและคาร์โบไฮเดรต . ในกรณีหลังนี้ การใช้โปรตีนเป็นแหล่งพลังงานจะเพิ่มขึ้น
สาเหตุและกลไกการหยุดชะงักของการสังเคราะห์โปรตีนแต่ละชนิดในกรณีส่วนใหญ่ความผิดปกติเหล่านี้เป็นกรรมพันธุ์ ขึ้นอยู่กับการไม่มีเซลล์ของ Messenger RNA (mRNA) ซึ่งเป็นเมทริกซ์เฉพาะสำหรับการสังเคราะห์โปรตีนชนิดใดชนิดหนึ่งหรือการละเมิดโครงสร้างเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของยีนที่สังเคราะห์ขึ้น ความผิดปกติทางพันธุกรรม เช่น การแทนที่หรือการสูญเสียนิวคลีโอไทด์หนึ่งตัวในยีนโครงสร้าง นำไปสู่การสังเคราะห์โปรตีนที่เปลี่ยนแปลง ซึ่งมักไม่มีกิจกรรมทางชีวภาพ
การก่อตัวของโปรตีนที่ผิดปกติอาจเกิดจากการเบี่ยงเบนจากบรรทัดฐานในโครงสร้างของ mRNA การกลายพันธุ์ของการถ่ายโอน RNA (tRNA) ซึ่งเป็นผลมาจากการเติมกรดอะมิโนที่ไม่เหมาะสมเข้าไปซึ่งจะรวมอยู่ในสายโซ่โพลีเปปไทด์ระหว่าง การประกอบ (ตัวอย่างเช่น ระหว่างการก่อตัวของฮีโมโกลบิน)
กระบวนการแปลมีความซับซ้อนซึ่งเกิดขึ้นจากการมีส่วนร่วมของเอนไซม์จำนวนหนึ่งและการหยุดชะงักของการทำงานของเอนไซม์ใด ๆ อาจนำไปสู่ความจริงที่ว่า mRNA หนึ่งหรืออย่างอื่นไม่ได้ส่งข้อมูลที่เข้ารหัสไว้
การละเมิดการสังเคราะห์โปรตีนของเอนไซม์แต่ละตัวหรือโปรตีนโครงสร้างทำให้เกิดโรคทางพันธุกรรมต่างๆ (ฮีโมโกลบินิก, เผือก, ฟีนิลคีโตนูเรีย, กาแลคโตซีเมีย, ฮีโมฟีเลียและอื่น ๆ อีกมากมาย - ดูหัวข้อ 5.1) การละเมิดการทำงานของเอนไซม์ใด ๆ มักเกี่ยวข้องไม่กับการไม่มีโปรตีน - เอนไซม์ที่เกี่ยวข้อง แต่มีการก่อตัวของผลิตภัณฑ์ที่ไม่ได้ใช้งานที่เปลี่ยนแปลงทางพยาธิวิทยา
สาเหตุ กลไก และผลที่ตามมาของการสลายโปรตีนในเนื้อเยื่อที่เพิ่มขึ้นนอกจากการสังเคราะห์ในเซลล์ของร่างกายแล้ว การย่อยสลายโปรตีนยังเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องภายใต้การทำงานของโปรตีเอสเอส การต่ออายุโปรตีนต่อวันในผู้ใหญ่คือ 1-2% ของปริมาณโปรตีนทั้งหมดในร่างกายและสัมพันธ์กับการย่อยสลายโปรตีนของกล้ามเนื้อเป็นหลัก ในขณะที่ 75-80% ของกรดอะมิโนที่ปล่อยออกมาจะถูกนำไปใช้ในการสังเคราะห์อีกครั้ง
ความสมดุลของไนโตรเจน- ตัวบ่งชี้ที่สำคัญของระดับทั่วไปของการเผาผลาญโปรตีนนี่คือความแตกต่างรายวันระหว่างไนโตรเจนที่เข้าและปล่อยออกจากร่างกาย
ในผู้ใหญ่ที่มีสุขภาพดี กระบวนการสลายและการสังเคราะห์โปรตีนมีความสมดุล เช่น มีอยู่ ความสมดุลของไนโตรเจนในเวลาเดียวกันการย่อยสลายโปรตีนทุกวันคือ 30-40 กรัม
ความสมดุลของไนโตรเจนอาจเป็นค่าบวกหรือลบก็ได้
สมดุลไนโตรเจนเชิงบวก:ปริมาณไนโตรเจนเข้าสู่ร่างกายเกินการขับถ่ายเช่น การสังเคราะห์โปรตีนมีชัยเหนือการสลายของมัน มันถูกบันทึกไว้ในระหว่างการสร้างเนื้อเยื่อใหม่ในช่วงระยะเวลาของการฟื้นตัวหลังจากการเจ็บป่วยร้ายแรงระหว่างตั้งครรภ์ในวัยเด็กโดยมีฮอร์โมนการเจริญเติบโตมากเกินไปและมีภาวะ polycythemia
ในพยาธิวิทยา การสลายตัวของโปรตีนอาจมีชัยเหนือการสังเคราะห์ และไนโตรเจนเข้าสู่ร่างกายน้อยกว่าที่ขับออกมา (สมดุลไนโตรเจนติดลบ)
สาเหตุของสมดุลไนโตรเจนติดลบ ได้แก่ ไข้ติดเชื้อ; การบาดเจ็บ แผลไหม้ และกระบวนการอักเสบ การเจริญเติบโตของเนื้องอกมะเร็งที่ก้าวหน้า, โรคต่อมไร้ท่อ (โรคเบาหวาน, ภาวะต่อมไทรอยด์ทำงานเกิน, ภาวะคอร์ติซอล); ความเครียดทางอารมณ์อย่างรุนแรง การคายน้ำ, ความอดอยากของโปรตีน, การเจ็บป่วยจากรังสี; hypovitaminosis A, C, B 1, B 2, B 6, PP, การขาดกรดโฟลิก กลไกของการสลายโปรตีนที่เพิ่มขึ้นในหลายสภาวะเหล่านี้คือการผลิตฮอร์โมนแคตาบอลิซึมที่เพิ่มขึ้น
ผลที่ตามมาของความสมดุลของไนโตรเจนที่เป็นลบคือการเปลี่ยนแปลงความเสื่อมในอวัยวะต่างๆ การลดน้ำหนัก และการเจริญเติบโตและพัฒนาการทางจิตในวัยเด็กที่ปัญญาอ่อน
เป็นที่ทราบกันดีว่าโปรตีนผ่านการไฮโดรไลซิสภายใต้อิทธิพลของเอนโดและเอ็กโซเพปทิเดสที่เกิดขึ้นในกระเพาะอาหาร ตับอ่อน และลำไส้ Endopeptidases (pepsin, trypsin และ chymotrypsin) ทำให้เกิดการสลายโปรตีนในส่วนตรงกลางเป็น albumin และ peptone Exopeptidases (carbopeptidase, aminopeptidase และ dipeptidase) ที่เกิดขึ้นในตับอ่อนและลำไส้เล็กช่วยให้มั่นใจว่าส่วนปลายของโมเลกุลโปรตีนมีความแตกแยกและผลิตภัณฑ์สลายตัวเป็นกรดอะมิโนการดูดซึมที่เกิดขึ้นในลำไส้เล็กโดยมีส่วนร่วมของ ATP
ความผิดปกติของการย่อยโปรตีนอาจเกิดจากสาเหตุหลายประการ: การอักเสบ, เนื้องอกในกระเพาะอาหาร, ลำไส้, ตับอ่อน; การผ่าตัดกระเพาะอาหารและลำไส้ กระบวนการทั่วไปเช่น ไข้ ร้อนจัด อุณหภูมิร่างกายต่ำ ด้วยการบีบตัวเพิ่มขึ้นเนื่องจากความผิดปกติของการควบคุมระบบประสาทต่อมไร้ท่อ สาเหตุทั้งหมดข้างต้นนำไปสู่การขาดเอนไซม์ไฮโดรไลติกหรือการเร่งความเร็วของ peristalsis เมื่อเปปไทเดสไม่มีเวลาเพื่อให้แน่ใจว่าโปรตีนจะสลาย
โปรตีนที่ไม่ได้ย่อยจะเข้าสู่ลำไส้ใหญ่โดยที่กระบวนการเน่าเปื่อยเริ่มต้นภายใต้อิทธิพลของจุลินทรีย์ซึ่งนำไปสู่การก่อตัวของเอมีนที่ใช้งานอยู่ (cadaverine, tyramine, putrescine, ฮิสตามีน) และสารประกอบอะโรมาติกเช่นอินโดล, skatole, ฟีนอล, ครีซอล สารพิษเหล่านี้จะถูกทำให้เป็นกลางในตับโดยการรวมกับกรดซัลฟิวริก ในสภาวะที่กระบวนการสลายตัวเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วอาจทำให้ร่างกายมึนเมาได้
ความผิดปกติของการดูดซึมไม่เพียงเกิดจากความผิดปกติของการสลายเท่านั้น แต่ยังเกิดจากการขาด ATP ที่เกี่ยวข้องกับการยับยั้งการมีเพศสัมพันธ์ของการหายใจและออกซิเดชั่นฟอสโฟรีเลชั่นและการปิดกั้นกระบวนการนี้ในผนังลำไส้เล็กระหว่างภาวะขาดออกซิเจน, พิษด้วย phloridzin, monoiodoacetate
การสลายและการดูดซึมโปรตีนบกพร่อง รวมถึงปริมาณโปรตีนเข้าสู่ร่างกายไม่เพียงพอ นำไปสู่ภาวะอดอยากโปรตีน การสังเคราะห์โปรตีนบกพร่อง โรคโลหิตจาง ภาวะโปรตีนในเลือดต่ำ มีแนวโน้มที่จะบวมน้ำ และภูมิคุ้มกันบกพร่อง อันเป็นผลมาจากการกระตุ้นของระบบคอร์เทกซ์ไฮโปทาลามัส - ต่อมใต้สมอง - ต่อมหมวกไตและระบบต่อมใต้สมอง - ต่อมไทรอยด์, การก่อตัวของกลูโคคอร์ติคอยด์และไทรอกซีนเพิ่มขึ้นซึ่งกระตุ้นโปรตีเอสของเนื้อเยื่อและการสลายโปรตีนในกล้ามเนื้อ, ระบบทางเดินอาหารและระบบน้ำเหลือง ในกรณีนี้ กรดอะมิโนสามารถทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นของพลังงานได้ และยิ่งไปกว่านั้น ยังถูกขับออกจากร่างกายอย่างเข้มข้น ทำให้เกิดความสมดุลของไนโตรเจนที่เป็นลบ การระดมโปรตีนเป็นสาเหตุหนึ่งของภาวะเสื่อม ซึ่งรวมถึงในกล้ามเนื้อ ต่อมน้ำเหลือง และระบบทางเดินอาหาร ซึ่งทำให้การหยุดชะงักของโปรตีนและการดูดซึมแย่ลง
เมื่อดูดซับโปรตีนที่ไม่แยกส่วนจะทำให้เกิดอาการแพ้ในร่างกายได้ ดังนั้นการให้อาหารเด็กแบบเทียมมักนำไปสู่การเกิดอาการแพ้ของร่างกายโดยสัมพันธ์กับโปรตีนนมวัวและผลิตภัณฑ์โปรตีนอื่น ๆ สาเหตุ กลไก และผลที่ตามมาของความผิดปกติของการสลายและการดูดซึมโปรตีนแสดงอยู่ใน Scheme 8
| จำนวนโครงการที่ 8 ความผิดปกติของการไฮโดรไลซิสและการดูดซึมโปรตีน | ||
| ความผิดปกติของไฮโดรไลซิส | ความผิดปกติของการดูดซึม | |
| สาเหตุ | การอักเสบ เนื้องอก การผ่าตัดกระเพาะอาหารและลำไส้ การบีบตัวเพิ่มขึ้น (อิทธิพลของระบบประสาท ลดความเป็นกรดในกระเพาะอาหาร การกินอาหารที่มีคุณภาพต่ำ) | |
| กลไก | การขาด endopeptidases (pepsin, trypsin, chymotrypsin) และ exopeptidases (carbo-, amino- และ dipeptidases) | การขาด ATP (การดูดซึมกรดอะมิโนเป็นกระบวนการที่ออกฤทธิ์และเกิดขึ้นจากการมีส่วนร่วมของ ATP) |
| ผลที่ตามมา | ความอดอยากโปรตีน -> ภาวะโปรตีนในเลือดต่ำ, บวม, โรคโลหิตจาง; ภูมิคุ้มกันบกพร่อง -> ความไวต่อกระบวนการติดเชื้อ ท้องร่วง, การหยุดชะงักของการขนส่งฮอร์โมน การเปิดใช้งานของ catabolism ของโปรตีน -> การฝ่อของกล้ามเนื้อ, ต่อมน้ำเหลือง, ระบบทางเดินอาหารโดยมีอาการรุนแรงขึ้นของการรบกวนในกระบวนการไฮโดรไลซิสและการดูดซึมไม่เพียง แต่โปรตีนวิตามิน แต่ยังมีสารอื่น ๆ ด้วย สมดุลไนโตรเจนเชิงลบ การดูดซึมโปรตีนที่ไม่แยกส่วน -> อาการภูมิแพ้ของร่างกาย เมื่อโปรตีนที่ไม่ได้ย่อยเข้าสู่ลำไส้ใหญ่กระบวนการสลายแบคทีเรีย (การเน่าเปื่อย) จะเพิ่มขึ้นเมื่อมีการก่อตัวของเอมีน (ฮิสตามีน, ไทรามีน, คาดาเวรีน, พัตเรสซีน) และสารประกอบอะโรมาติกพิษ (อินโดล, ฟีนอล, ครีซอล, สกาโทล) |
|
กระบวนการทางพยาธิวิทยาประเภทนี้รวมถึงการสังเคราะห์ไม่เพียงพอ การสลายโปรตีนที่เพิ่มขึ้น และการรบกวนในการเปลี่ยนกรดอะมิโนในร่างกาย
การสังเคราะห์โปรตีนเกิดขึ้นบนไรโบโซม ด้วยการมีส่วนร่วมของการถ่ายโอน RNA และ ATP โพลีเปปไทด์ปฐมภูมิจะถูกสร้างขึ้นบนไรโบโซม ซึ่งลำดับของกรดอะมิโนจะถูกกำหนดโดย DNA การสังเคราะห์อัลบูมิน, ไฟบริโนเจน, โปรทรอมบิน, อัลฟาและเบต้าโกลบูลินเกิดขึ้นในตับ แกมมาโกลบูลินเกิดขึ้นในเซลล์ของระบบเรติคูโลเอนโดธีเลียม ความผิดปกติของการสังเคราะห์โปรตีนสังเกตได้ในระหว่างการอดอาหารโปรตีน (อันเป็นผลมาจากความอดอยากหรือการสลายและการดูดซึมบกพร่อง) โดยมีความเสียหายของตับ (ความผิดปกติของการไหลเวียนโลหิต, การขาดออกซิเจน, โรคตับแข็ง, แผลพิษจากการติดเชื้อ, การขาดฮอร์โมนอะนาโบลิก) เหตุผลสำคัญคือความเสียหายทางพันธุกรรมต่อระบบภูมิคุ้มกัน B ซึ่งการก่อตัวของแกมมาโกลบูลินในเด็กผู้ชายถูกปิดกั้น (agammaglobulinemia ทางพันธุกรรม)
การสังเคราะห์โปรตีนไม่เพียงพอทำให้เกิดภาวะโปรตีนในเลือดต่ำ ภูมิคุ้มกันบกพร่อง กระบวนการเสื่อมในเซลล์ และการแข็งตัวของเลือดอาจช้าลงเนื่องจากไฟบริโนเจนและโปรทรอมบินลดลง
การสังเคราะห์โปรตีนที่เพิ่มขึ้นเกิดจากการผลิตอินซูลิน แอนโดรเจน และโซมาโตโทรปินมากเกินไป ดังนั้นเมื่อมีเนื้องอกต่อมใต้สมองที่เกี่ยวข้องกับเซลล์ eosinophilic จะมีการสร้าง somatotropin ส่วนเกินซึ่งนำไปสู่การกระตุ้นการสังเคราะห์โปรตีนและกระบวนการเจริญเติบโตที่เพิ่มขึ้น หากการก่อตัวของ somatotropin มากเกินไปเกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิตที่มีการเจริญเติบโตไม่สมบูรณ์การเจริญเติบโตของร่างกายและอวัยวะจะเพิ่มขึ้นโดยแสดงออกมาในรูปแบบของภาวะยักษ์และแมคโครโซเมีย หากการหลั่ง somatotropin เพิ่มขึ้นในผู้ใหญ่ การสังเคราะห์โปรตีนที่เพิ่มขึ้นจะนำไปสู่การเจริญเติบโตของส่วนที่ยื่นออกมาของร่างกาย (มือ, เท้า, จมูก, หู, สันคิ้ว, กรามล่าง ฯลฯ ) ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า acromegaly (จากภาษากรีก acros - tip, megalos - ใหญ่) ด้วยเนื้องอกของโซนตาข่ายของต่อมหมวกไตข้อบกพร่อง แต่กำเนิดในการก่อตัวของไฮโดรคอร์ติโซนเช่นเดียวกับเนื้องอกของอัณฑะการก่อตัวของแอนโดรเจนจะเพิ่มขึ้นและการสังเคราะห์โปรตีนจะถูกกระตุ้นซึ่งแสดงออกในการเพิ่มขึ้นของกล้ามเนื้อ ปริมาณและการก่อตัวของลักษณะทางเพศทุติยภูมิในระยะแรก การสังเคราะห์โปรตีนที่เพิ่มขึ้นเป็นสาเหตุของความสมดุลของไนโตรเจนในเชิงบวก
การเพิ่มขึ้นของการสังเคราะห์อิมมูโนโกลบูลินเกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการแพ้และแพ้อัตโนมัติ
ในบางกรณี อาจบิดเบือนการสังเคราะห์โปรตีนและสร้างโปรตีนที่ปกติไม่พบในเลือดได้ ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าพาราโปรตีนในเลือด Paraproteinemia พบได้ใน myeloma, โรคWaldenström และโรคแกมโมพาธีย์บางชนิด
ด้วยโรคไขข้อกระบวนการอักเสบที่รุนแรงกล้ามเนื้อหัวใจตายตับอักเสบมีการสังเคราะห์โปรตีน C-reactive ใหม่ที่เรียกว่า ไม่ใช่อิมมูโนโกลบูลิน แม้ว่ารูปลักษณ์ภายนอกจะเกิดจากปฏิกิริยาของร่างกายต่อความเสียหายของเซลล์ก็ตาม
ด้วยความอดอยากโปรตีน การเพิ่มขึ้นของการก่อตัวของไทรอกซีนและกลูโคคอร์ติคอยด์ (ภาวะต่อมไทรอยด์ทำงานเกิน กลุ่มอาการ และโรคคุชชิง) เพิ่มขึ้นอย่างแยกจากกัน) คาเทปซินของเนื้อเยื่อ และการสลายโปรตีนจะถูกกระตุ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเซลล์ของกล้ามเนื้อโครงร่าง ต่อมน้ำเหลือง และระบบทางเดินอาหาร กรดอะมิโนที่เกิดขึ้นจะถูกขับออกทางปัสสาวะมากเกินไปซึ่งก่อให้เกิดสมดุลของไนโตรเจนที่เป็นลบ การผลิต thyroxine และ glucocorticoids ที่มากเกินไปก็แสดงให้เห็นในภูมิคุ้มกันบกพร่องและความไวต่อกระบวนการติดเชื้อที่เพิ่มขึ้น, การเสื่อมของอวัยวะต่าง ๆ (กล้ามเนื้อโครงร่าง, หัวใจ, ต่อมน้ำเหลือง, ระบบทางเดินอาหาร)
ข้อสังเกตแสดงให้เห็นว่าภายในสามสัปดาห์ในร่างกายของผู้ใหญ่ โปรตีนจะถูกสร้างขึ้นใหม่ครึ่งหนึ่งโดยการใช้กรดอะมิโนที่ได้รับจากอาหาร และผ่านการสลายและการสังเคราะห์ใหม่ จากข้อมูลของ McMurray (1980) ที่สมดุลไนโตรเจน มีการสังเคราะห์โปรตีน 500 กรัมทุกวัน ซึ่งมากกว่าโปรตีนที่มาจากอาหารถึง 5 เท่า ซึ่งสามารถทำได้โดยการนำกรดอะมิโนกลับมาใช้ใหม่ รวมถึงกรดอะมิโนที่เกิดขึ้นระหว่างการสลายโปรตีนในร่างกาย
กระบวนการเสริมสร้างการสังเคราะห์และการสลายโปรตีน รวมถึงผลที่ตามมาในร่างกายมีการนำเสนอไว้ในแบบแผน 9 และ 10
| โครงการที่ 10 ความไม่สมดุลของไนโตรเจน | ||
| สมดุลไนโตรเจนเชิงบวก | สมดุลไนโตรเจนเชิงลบ | |
| สาเหตุ | การสังเคราะห์เพิ่มขึ้นและเป็นผลให้การขับไนโตรเจนออกจากร่างกายลดลง (เนื้องอกของต่อมใต้สมอง, โซนตาข่ายของต่อมหมวกไต) | ความเด่นของการสลายโปรตีนในร่างกายและเป็นผลให้ปล่อยไนโตรเจนในปริมาณที่มากขึ้นเมื่อเทียบกับการบริโภค |
| กลไก | เสริมสร้างการผลิตและการหลั่งฮอร์โมนที่ให้การสังเคราะห์โปรตีน (อินซูลิน, โซมาโตโทรปิน, ฮอร์โมนแอนโดรเจน) | เพิ่มการผลิตฮอร์โมนที่กระตุ้นการสลายโปรตีนโดยการกระตุ้นการทำงานของเนื้อเยื่อ cathepeins (thyroxine, glucocorticoids) |
| ผลที่ตามมา | การเร่งกระบวนการเจริญเติบโต | Dystrophy รวมถึงระบบทางเดินอาหารภูมิคุ้มกันบกพร่อง |
ในระหว่างเมแทบอลิซึมของสิ่งของคั่นระหว่างหน้า กรดอะมิโนจะเกิดการทรานส์อะมิเนชัน การปนเปื้อน และดีคาร์บอกซิเลชัน ทรานสอะมิเนชั่นมุ่งเป้าไปที่การสร้างกรดอะมิโนใหม่โดยการถ่ายโอนหมู่อะมิโนไปเป็นกรดคีโต ตัวรับหมู่อะมิโนของกรดอะมิโนส่วนใหญ่คือกรดอัลฟา-คีโตกลูตาริก ซึ่งจะถูกแปลงเป็นกรดกลูตามิก หลังสามารถบริจาคกลุ่มอะมิโนได้อีกครั้ง กระบวนการนี้ควบคุมโดยทรานซามิเนสซึ่งมีโคเอ็นไซม์คือไพริดอกซัลฟอสเฟตซึ่งเป็นอนุพันธ์ของวิตามินบี 6 (ไพริดอกซิ) ทรานซามิเนสพบได้ในไซโตพลาสซึมและไมโตคอนเดรีย ผู้บริจาคหมู่อะมิโนคือกรดกลูตามิกซึ่งอยู่ในไซโตพลาสซึม จากไซโตพลาสซึมกรดกลูตามิกจะเข้าสู่ไมโตคอนเดรีย
การยับยั้งปฏิกิริยาการปนเปื้อนเกิดขึ้นระหว่างการขาดออกซิเจน, การขาดวิตามินบี 6, รวมถึงการปราบปรามจุลินทรีย์ในลำไส้โดยซัลโฟนาไมด์และ ftivazide ซึ่งสังเคราะห์วิตามินบี 6 บางส่วน, เช่นเดียวกับในระหว่างรอยโรคตับที่เป็นพิษและติดเชื้อ
ในกรณีที่เซลล์ถูกทำลายอย่างรุนแรงด้วยเนื้อร้าย (กล้ามเนื้อตาย, ตับอักเสบ, ตับอ่อนอักเสบ), ทรานซามิเนสจากไซโตพลาสซึมจะเข้าสู่กระแสเลือดในปริมาณมาก ดังนั้นในโรคตับอักเสบเฉียบพลัน ตามข้อมูลของ McMurray (1980) กิจกรรมของกลูตาเมต-อัลลานีนทรานสเฟอร์เรสในซีรั่มในเลือดจึงเพิ่มขึ้น 100 เท่า
กระบวนการหลักที่นำไปสู่การทำลายกรดอะมิโน (การย่อยสลาย) คือการไม่มีอะมิเนชั่นซึ่งภายใต้อิทธิพลของเอนไซม์อะมิโนออกซิเดสจะเกิดแอมโมเนียและกรดคีโตซึ่งเกิดการเปลี่ยนแปลงเพิ่มเติมในวงจรกรดไตรคาร์บอกซิลิกเป็น C0 2 และ H 2 0. ภาวะขาดออกซิเจน, ภาวะ hypovitaminosis C, PP, B 2 , B 6 ขัดขวางการสลายกรดอะมิโนตามทางเดินนี้ ซึ่งมีส่วนทำให้เลือดเพิ่มขึ้น (aminoacidemia) และการขับถ่ายออกทางปัสสาวะ (aminoaciduria) โดยปกติเมื่อการปนเปื้อนถูกปิดกั้นกรดอะมิโนบางชนิดจะได้รับดีคาร์บอกซิเลชันโดยมีการก่อตัวของเอมีนที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพจำนวนหนึ่ง - ฮิสตามีน, เซโรโทนิน, กรดกามา - อะมิโน - บิวทีริก, ไทรามีน, DOPA เป็นต้น ดีคาร์บอกซิเลชั่นถูกยับยั้งโดยภาวะต่อมไทรอยด์ทำงานเกินและกลูโคคอร์ติคอยด์ส่วนเกิน
อันเป็นผลมาจากการปนเปื้อนของกรดอะมิโนทำให้เกิดแอมโมเนียซึ่งมีฤทธิ์เป็นพิษต่อเซลล์อย่างรุนแรงโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับเซลล์ของระบบประสาท กระบวนการชดเชยจำนวนหนึ่งเกิดขึ้นในร่างกายเพื่อให้แน่ใจว่าแอมโมเนียจับตัวกัน ตับสังเคราะห์ยูเรียจากแอมโมเนียซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ที่ค่อนข้างไม่เป็นอันตราย ในไซโตพลาสซึมของเซลล์ แอมโมเนียจับกับกรดกลูตามิกเพื่อสร้างกลูตามีน กระบวนการนี้เรียกว่า Amidation ในไต แอมโมเนียจะรวมตัวกับไฮโดรเจนไอออน และถูกขับออกทางปัสสาวะในรูปของเกลือแอมโมเนียม กระบวนการนี้เรียกว่าการสร้างแอมโมเนีย ยังเป็นกลไกทางสรีรวิทยาที่สำคัญที่มุ่งรักษาสมดุลของกรดเบส
ดังนั้นอันเป็นผลมาจากกระบวนการปนเปื้อนและสังเคราะห์ในตับจึงเกิดผลิตภัณฑ์สุดท้ายของการเผาผลาญไนโตรเจนเช่นแอมโมเนียและยูเรีย ในระหว่างการเปลี่ยนแปลงในวงจรกรดไตรคาร์บอกซิลิกของผลิตภัณฑ์ของการเผาผลาญโปรตีนคั่นระหว่าง - acetyl coenzyme-A, alpha-ketoglutarate, succinyl coenzyme-A, fumarate และ oxaloacetate - ATP, น้ำและ CO 2 จะเกิดขึ้น
ผลิตภัณฑ์สุดท้ายของการเผาผลาญไนโตรเจนจะถูกขับออกจากร่างกายในรูปแบบต่างๆ: ยูเรียและแอมโมเนีย - ส่วนใหญ่ทางปัสสาวะ ให้น้ำทางปัสสาวะ ปอด และทางเหงื่อ CO 2 - ส่วนใหญ่ผ่านทางปอดและในรูปของเกลือในปัสสาวะและเหงื่อ สารที่ไม่ใช่โปรตีนที่มีไนโตรเจนประกอบด้วยไนโตรเจนตกค้าง โดยปกติปริมาณในเลือดจะอยู่ที่ 20-40 มก.% (14.3-28.6 มิลลิโมล/ลิตร)
ปรากฏการณ์หลักของการรบกวนในการสร้างและการขับถ่ายของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายของการเผาผลาญโปรตีนคือการเพิ่มขึ้นของไนโตรเจนที่ไม่ใช่โปรตีนในเลือด (hyperazotemia) ภาวะน้ำตาลในเลือดสูงแบ่งออกเป็นการผลิต (ตับ) และการเก็บรักษา (ไต) ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับแหล่งกำเนิด
ภาวะน้ำตาลในเลือดสูงที่มีประสิทธิผลเกิดจากความเสียหายของตับ (การอักเสบ, ความเป็นพิษ, โรคตับแข็ง, ความผิดปกติของการไหลเวียนโลหิต), ภาวะโปรตีนในเลือดต่ำ ในกรณีนี้การสังเคราะห์ยูเรียจะหยุดชะงักและแอมโมเนียสะสมในร่างกายทำให้เกิดพิษต่อเซลล์
Retention Hyperazotemia เกิดขึ้นเมื่อไตได้รับความเสียหาย (การอักเสบ ระบบไหลเวียนโลหิตผิดปกติ ภาวะขาดออกซิเจน) หรือปัสสาวะไหลออกผิดปกติ สิ่งนี้นำไปสู่ความล่าช้าและเพิ่มไนโตรเจนที่ตกค้างในเลือด กระบวนการนี้รวมกับการกระตุ้นทางเลือกอื่นในการปล่อยผลิตภัณฑ์ไนโตรเจน (ผ่านผิวหนัง ระบบทางเดินอาหาร ปอด) ด้วยการเก็บรักษาภาวะน้ำตาลในเลือดสูง การเพิ่มขึ้นของไนโตรเจนที่ตกค้างเกิดขึ้นเนื่องจากการสะสมของยูเรียเป็นหลัก
การรบกวนในการก่อตัวของยูเรียและการปล่อยผลิตภัณฑ์ไนโตรเจนจะมาพร้อมกับความผิดปกติของสมดุลของน้ำและอิเล็กโทรไลต์ความผิดปกติของอวัยวะและระบบต่างๆของร่างกายโดยเฉพาะระบบประสาท การพัฒนาอาการโคม่าตับหรือเลือดเป็นไปได้
สาเหตุของภาวะน้ำตาลในเลือดสูง กลไก และการเปลี่ยนแปลงในร่างกายแสดงไว้ในแผนภาพที่ 11
| โครงการที่ 11 การรบกวนในการสร้างและการขับถ่ายของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายของการเผาผลาญโปรตีน | ||
| ภาวะไฮเปอร์โซทีเมีย | ||
| ตับ (มีประสิทธิผล) | ไต (การเก็บรักษา) | |
| สาเหตุ | ความเสียหายของตับ (ความเป็นพิษ, โรคตับแข็ง, ความผิดปกติของระบบไหลเวียนโลหิต), การขาดโปรตีน | การสร้างยูเรียบกพร่องในตับ |
| กลไก | การอักเสบของไต, ความผิดปกติของระบบไหลเวียนโลหิต, การรบกวนการไหลของปัสสาวะ | การขับถ่ายผลิตภัณฑ์ไนโตรเจนในปัสสาวะไม่เพียงพอ |
| การเปลี่ยนแปลงในร่างกาย | ผลที่ตามมา- ความผิดปกติของอวัยวะและระบบต่างๆ โดยเฉพาะระบบประสาท การพัฒนาอาการโคม่าตับหรือเลือดเป็นไปได้ กลไกการชดเชย- การรวมตัวกันในเซลล์ การสร้างแอมโมเนียในไต การปลดปล่อยผลิตภัณฑ์ไนโตรเจนโดยทางเลือกอื่น (ผ่านผิวหนัง เยื่อเมือก ระบบทางเดินอาหาร) |
|
แหล่งที่มา: Ovsyannikov V.G. สรีรวิทยาทางพยาธิวิทยา กระบวนการทางพยาธิวิทยาทั่วไป บทช่วยสอน- เอ็ด มหาวิทยาลัย Rostov, 2530 - 192 หน้า
2. โครงสร้างนิวเคลียร์ที่ใช้เก็บข้อมูลเกี่ยวกับโปรตีนในร่างกายชื่ออะไร
3. โมเลกุลใดเป็นเมทริกซ์ (เทมเพลต) สำหรับการสังเคราะห์ mRNA
4. กระบวนการสังเคราะห์สายโซ่โพลีเปปไทด์ของโปรตีนบนไรโบโซมชื่ออะไร?
5. มีแฝดที่เรียกว่าโคดอนอยู่บนโมเลกุลใด?
6. มีแฝดสามที่เรียกว่าแอนติโคดอนบนโมเลกุลใด
7. แอนติโคดอนจดจำโคดอนตามหลักการใด?
8. t-RNA+กรดอะมิโนเชิงซ้อนก่อตัวบริเวณใดในเซลล์?
9. การสังเคราะห์โปรตีนระยะแรกชื่ออะไร?
10. ให้สายโซ่โพลีเปปไทด์: -VAL - ARG - ASP - กำหนดโครงสร้างของสายโซ่ DNA ที่เกี่ยวข้อง
2.RNA ชนิดใดที่ลำเลียงกรดอะมิโนไปยังบริเวณที่สังเคราะห์โปรตีน
3.RNA ประเภทใดที่ถ่ายโอนข้อมูลทางพันธุกรรมจากนิวเคลียสไปยังไซโตพลาสซึม?
4. กระบวนการถอดความและการแปลในสิ่งมีชีวิตใดไม่แยกจากกันตามเวลาและสถานที่?
5. “ศูนย์กลางการทำงาน” ของไรโบโซมมีนิวคลีโอไทด์จำนวนเท่าใด
6. ควรมีกรดอะมิโนจำนวนเท่าใดในหน่วยย่อยขนาดใหญ่ของไรโบโซมในเวลาเดียวกัน?
7. Prokaryotic mRNA สามารถรวมยีนได้กี่ยีน?
8. mRNA ของยูคาริโอตสามารถมียีนได้กี่ยีน?
9.เมื่อไรโบโซมถึงโคดอน STOP มันจะเพิ่มโมเลกุลเข้าไปในกรดอะมิโนตัวสุดท้าย
10. หากมีไรโบโซมจำนวนมากบน mRNA หนึ่งตัวพร้อมกัน จะเรียกว่าโครงสร้างนี้
11. พลังงานถูกใช้สำหรับการสังเคราะห์โปรตีน เช่นเดียวกับกระบวนการอื่นๆ ในเซลล์
พลังงานสำหรับปฏิกิริยา
E. โปรตีนโมโนเมอร์
กลุ่ม F ของนิวคลีโอไทด์ที่เข้ารหัสกรดอะมิโนหนึ่งตัว
การเชื่อมต่อ
2. DNA แฝดสาม
3. ไรโบโซม
4. อาร์เอ็นเอโพลีเมอเรส
5. กรดอะมิโน
จำเป็นต้องเชื่อมโยงสารและโครงสร้างที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์โปรตีนกับหน้าที่ของพวกมัน
ข้อมูลทางพันธุกรรมเก็บไว้ที่ไหน ชื่อของเปลือกโปรตีนของไวรัส ชื่อที่สองของไวรัส - ผู้กินผนังเซลล์ของพืชประกอบด้วยอะไรบ้าง โครงสร้างเซลล์ใดสามารถเรียบและหยาบได้ ชื่อของสารหลักของไซโตพลาสซึม คือ phago- และ pinocytosis ชื่อของพลาสติดไม่มีสี
1. ปฏิกิริยาของการเผาผลาญพลาสติกในร่างกายมนุษย์รวมถึงกระบวนการ1) การขนส่ง สารอาหารไปตามทางเดินอาหาร
2) การหลั่งซีบัมจากต่อมไขมัน
3) การสังเคราะห์โปรตีนในเซลล์ตับ
4) การกรองพลาสมาในเลือดในเนฟรอน
2. สร้างองค์กรระดับของโครงสร้างของเครื่องวิเคราะห์การได้ยินของมนุษย์
ศตวรรษโดยเริ่มจากส่วนต่อพ่วง - หู ในการตอบสนองให้เขียนสิ่งที่เกี่ยวข้อง
ลำดับตัวเลขที่สอดคล้องกัน
1) เซลล์ขนของตัวรับ
2) หอยทาก
3) หูชั้นใน
4) เขาวงกตเมมเบรน
5) อวัยวะของคอร์ติ
3. ใส่ข้อความ “กระบวนการที่เกิดขึ้นในลำไส้ใหญ่ของมนุษย์”
คำศัพท์ที่ขาดหายไปจากรายการที่เสนอโดยใช้
สัญลักษณ์ดิจิทัล เขียนตัวเลขของคำตอบที่เลือกลงในข้อความ จากนั้น
ป้อนลำดับผลลัพธ์ของตัวเลข (ตามข้อความ) ในสิ่งที่กำหนด
ด้านล่างเป็นตาราง
กระบวนการที่เกิดขึ้นในลำไส้ใหญ่ของมนุษย์
ดูดซึมเข้าสู่กระแสเลือดในลำไส้ใหญ่ จำนวนมาก ________ (ก)
ต่อมของลำไส้ใหญ่ผลิต ________ (B) จำนวนมากและอำนวยความสะดวก
จึงส่งเสริมและกำจัดเศษอาหารที่ไม่ได้ย่อย
แบคทีเรียในลำไส้ใหญ่สังเคราะห์ ________ (B) บางส่วน ไม่เกิน-
อาหารปรุงสุกยังคงอยู่ใน ________ (D) และถูกนำออกจากร่างกาย
รายการคำศัพท์
1) เมือก
2) น้ำ
3) กลูโคส
4) เอนไซม์
5) วิตามิน
6) ไส้ตรง
7) ลำไส้ใหญ่ส่วนต้น
8) ตับอ่อน
4. ปฏิกิริยาการเผาผลาญพลังงานในร่างกายมนุษย์ ได้แก่ กระบวนการ
1) การสังเคราะห์โปรตีนในเส้นใยกล้ามเนื้อ
2) การลำเลียงสารอาหารในเลือดไปทั่วร่างกาย
3) ออกซิเดชันของกลูโคสในเซลล์ประสาทสมอง
4) การดูดซึมกลับของปัสสาวะปฐมภูมิในท่อที่ซับซ้อนของไต
5.เหตุใดแพทย์จึงแนะนำให้รวมอาหารที่มีส่วนประกอบด้วย
ไอโอดีนอะไร?
1) ไอโอดีนส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบของพลาสมาในเลือด
2) ไอโอดีนทำให้กิจกรรมของต่อมไทรอยด์เป็นปกติ
3) ไอโอดีนป้องกันอาการเจ็บคอ
4) ไอโอดีนส่งเสริมการสังเคราะห์วิตามินซีในร่างกาย
6. ในระหว่างการฝึกซ้อมของนักกีฬา กองหนุนจะถูกนำมาใช้ก่อน
1) วิตามิน 2) โปรตีน 3) ไขมัน 4) คาร์โบไฮเดรต
7.อันตรายจากการฟอกหนังก็คือ
1) ผิวคล้ำขึ้น
2) มะเร็งผิวหนังอาจเกิดขึ้นได้
3) มีการผลิตวิตามินดีส่วนเกิน
4) เลือดจำนวนมากไหลเข้าสู่หลอดเลือดที่ขยายตัวของผิวหนัง
8. การดูดซึมเกิดขึ้นที่ส่วนใดของทางเดินอาหารเป็นหลัก?
สารอินทรีย์ในอาหาร?
1) ในช่องปาก 3) ในลำไส้ใหญ่
2)ในกระเพาะอาหาร 4)ในลำไส้เล็ก
9. กำหนดระดับการจัดโครงสร้างเครื่องวิเคราะห์ภาพมนุษย์
ศตวรรษ โดยเริ่มจากส่วนต่อพ่วง ในการตอบสนองให้เขียนสิ่งที่เกี่ยวข้อง
ลำดับตัวเลขที่แน่นอน
1) ตา
2) จอประสาทตา
3) ลูกตา
4) กรวย
5) ตัวรับแสง
