Токсические продукты распада белков в толстом кишечнике

Толстый отдел кишечника представляет важный участок желудочно-кишечного тракта, в его соке содержатся карбонаты, создаются условия для микробиологических процессов. Клетчатка и другие углеводы подвергаются бактериальному гидролизу и сбраживанию, а белки и аминокислоты — гниению, что приводит к образованию различных ядовитых для организма продуктов.

В кишечнике преобладают процессы гниения. В толстом отделе кишечника микроорганизмами синтезируются водорастворимые витамины (B1, B2, B3, B5, Вб, B12 и т.д.).

Одним из путей превращения аминокислот является их декарбоксилирование, которое сопровождается выделением CO2 и образованием аминов и диаминов. Реакция происходит под действием фермента декарбоксилазы.

Тирозин декарбоксилируется с образованием тирамина, орнитин – путресцина, лизин – кадаверина, гистидин – гистамина.

Из тирозина образуются крезол, фенол, из триптофана – скатол, индол; все они имеют неприятный запах.

Фенол, крезол, скатоксил, индоксил обезвреживаются в результате взаимодействия этих веществ с "активной" формой серной кислоты (З-фосфоаденозин-5-фосфосульфат, ФАФС).

Кроме того, эти вещества обезвреживаются при связывании их с глюкуроновой кислотой, образуя при этом парные соединения. Реакция катализируется ферментом УДФ-глюкуронилтрансферазой (УДФ-ГК). Ниже представлены химическое строение ФАФС и УДФГК.

Они всасываются из кишечника в кровь и выделяются с мочой. Путресцин и кадаверин называют трупными ядами, так как они образуются при разложении трупов.

Образующиеся в кишечнике амины и диамины обладают сильным действием на сосуды и, как следствие, – на кровяное давление (тирамин, гистамин). Сероводород (H2S), метилмеркаптан (CH3SH) и другие серосодержащие соединения образуются из цистеина, метионина.

Под влиянием ферментов гнилостных бактерий происходит окисление аминокислот и образуются ядовитые продукты распада фенилаланина, тирозина, триптофана.

В результате образуются фенолсерная кислота, крезолсерная кислота, фенолглюкуроновая, крезолглюкуроновая кислоты. Индол (как и скатол) предварительно подвергается окислению в индоксил (соответственно скатоксил), который взаимодействует непосредственно в ферментативной реакции с ФАФС или УДФГК. Так, индоксил образует эфиры серной кислоты, затем калиевую соль, которая выделяется с мочой

Индол и скатол обезвреживаются преимущественно путем синтеза сульфопроизводных. Увеличение индикана в моче наблюдается при воспалении мышц, обширных травмах.

Избыточное содержание фенилаланина в рационе, или ее недоступность ферментам тонкого отдела кишечника, приводит к тому, что фенилаланин окисляется бактериальными ферментами в толстом отделе кишечника и превращается в бензойную кислоту. В организме бензойная кислота обезвреживается в печени и почках путем взаимодействия с глицином, в результате образуется гиппуровая кислота.

Дата добавления: 2016-01-26 ; просмотров: 2621 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Аминокислоты, которые не подверглись всасыванию, поступают в толстую кишку, где подвергаются гниению. ГНИЕНИЕ АМИНОКИСЛОТ — это процесс распада аминокислот под действием ферментов, вырабатывающихся микрофлорой толстого отдела кишечника. Аминокислоты при гниении подвергаются следующим превращениям:

Подвергаются орнитин и лизин. ОРНИТИН в состав белков не входит, но обязательно содержится в организме. Проукты декарбоксилирования — ПУТРЕСЦИН и КАДАВЕРИН — являются токсическими веществами. Они входят в состав трупных ядов. ВОССТАНОВИТЕЛЬНОЕ ДЕЗАМИНИРОВАНИЕ: (на примере аланина)

Читайте также:  Тошнота при беременности через сколько проявляется

ДЕСУЛЬФИРОВАНИЕ

Десульфированию подвергаются серосодержащие аминокислоты (метионин, цистеин). В результате образуются сероводород, метилмеркаптан.

РАСПАД ЦИКЛИЧЕСКИХ АМИНОКИСЛОТ

При распаде тирозина, фенилаланина, триптофана образуются метан, углекислый газ, аммиак, фенол, крезол, индол.

Все эти вещества токсические. Они поступают в печень, где и происходит их обезвреживание. В печени имеется две системы, участвующие в обезвреживании этих веществ:

1.УДФГК — УРИДИНДИФОСФОГЛЮКУРОНОВАЯ К-ТА.

Процесс обезвреживания — это процесс конъюгации токсических веществ с компонентами одной из этих систем, и образования конъюгатов, которые являются уже нетоксичными веществами.

ИНДОКСИЛСУЛЬФАТ нейтрализуется и превращается в натриевую или калиевую соль.

Все эти вещества выводятся из организма с мочой.

В норме реакция на индол должна быть отрицательна. При положительной реакции на индол — нарушена обезвреживающая функция печени. Положительная реакция на ИНДИКАН наблюдается при очень активном гниении белков в толстом кишечнике.

Метаболизм аминокислот

Источниками аминокислот в клетке являются:

1.белки пищи после их гидролиза в органах пищеварения;

2.синтез заменимых аминокислот;

3.распад тканевых белков.

Тканевые белки подвергаются гидролитическому расщеплению при участии тканевых ПРОТЕАЗ — КАТЕПСИНОВ, которые в основном находятся в ЛИЗОСОМАХ. Выделяют разные КАТЕПСИНЫ, которые отличаются оптимумом рН и специфичностью действия. Распад тканевых белков необходим для обновления белков, а также для устранения дефектных молекул белка.

Несмотря на то, что почти для каждой аминокислоты выяснены индивидуальные пути обмена, известен ряд превращений, общих для многих аминокислот:

ТРАНСАМИНИРОВАНИЕ; ДЕКАРБОКСИЛИРОВАНИЕ; ДЕЗАМИНИРОВАНИЕ.

ТРАНСАМИНИРОВАНИЕ – реакции межмолекулярного переноса аминогруппы от аминокислоты на кетокислоту без промежуточного образования аммиака.

Особенности реакций трансаминирования:

протекают при участии ферментов — аминотрансфераз;

для реакций необходим кофермент – пиридоксальфосфат (ПФ);

могут подвергаться все аминокислоты кроме лиз, тре;

в результате реакции образуются новая аминокислота и новая кетокислота.

Роль реакций ТРАНСАМИНИРОВАНИЯ:

1.Синтез заменимых аминокислот. При этом происходит перераспределение азота в органах и тканях;

2.Являются начальным этапом катаболизма аминокислот.

Реакции ДЕКАРБОКСИЛИРОВАНИЯ – отщепление альфа – карбоксильной группы аминокислот в виде углекислого газа.

При этом аминокислоты в тканях образуют биогенные амины, которые являются биологически активными веществами (БАВ). Среди них могут быть соединения, которые выполняют функции:

1.НЕЙРОМЕДИАТОРОВ (СЕРОТОНИН, ДОФАМИН, ГАМК),

2. Гормоны (АДРЕНАЛИН, НОРАДРЕНАЛИН),

3. Регуляторы местного действия (ГИСТАМИН).

ГАМК является НЕЙРОМЕДИАТОРОМ тормозного действия, поэтому препараты на основе ГАМК используются в клинике для лечения некоторых заболеваний ЦНС. Эта реакция используется в педиатрической практике: детям при сильном возбуждении используют раствор витамина В6, который стимулирует процесс образования ГАМК.

ДОФАМИН является НЕЙРОМЕДИАТОРОМ возбуждающего действия. Он является основой для синтеза АДРЕНАЛИНА и НОРАДРЕНАЛИНА.

Читайте также:  Хеликобактер пилори симптомы и лечение народными средствами

Реакции ДЕЗАМИНИРОВАНИЯ — отщепление NН2-группы в виде аммиака. ОКИСЛИТЕЛЬНОЕ ДЕЗАМИНИРОВАНИЕ. Непосредственно, ОКИСЛИТЕЛЬНОМУ ДЕЗАМИНИРОВАНИЮ подвергается только ГЛУ.

НЕПРЯМОЕ ДЕЗАМИНИРОВАНИЕ

Этому виду дезаминирования подвергаются остальные аминокислоты, но через стадию трансаминирования с альфа-кетоглутаровой кислотой. Затем глутаминовая кислота (продукт этой реакции) подвергается окислительному дезаминированию.

Пути обезвреживания аммиака

Аммиак образуется из аминокислот при распаде других азотсодержащих соединений (биогенных аминов, НУКЛЕОТИДОВ). Значительная часть аммиака образуется в толстой кишке при гниении. Он всасывается в кровь системы воротной вены, здесь концентрация аммиака больше, чем в общем кровотоке.Аммиак образуется в различных тканях. Концентрация его в крови незначительна, т.к. он является токсичным веществом (0,4 — 0,7мг/л). Особенно выраженное токсическое действие он оказывает на нервные клетки, поэтому значительное его повышение приводит к серьёзным нарушениям обменных процессов в нервной ткани.

ПУТИ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ АММИАКА.

1. образование АМИДОВ

ГЛУТАМИН и АСПАРАГИН — нетоксические вещества. Их называют транспортной формой аммиака в организме. Они не проникают через мембраны и в почках распадаются до аминокислот и аммиака.

2. Восстановительное АМИНИРОВАНИЕ альфа – кетоглутаровой кислоты

3. Образование солей АММОНИЯ

4. Синтез мочевины — основной путь обезвреживания аммиака — ОРНИТИНОВЫЙ ЦИКЛ.

АРГИНАЗА обладает абсолютной специфичностью и содержится только в печени. В составе мочевины содержится два атома азота: один поступает из аммиака, а другой выводится из АСП.

Образование мочевины идёт только в печени.

Две первые реакции цикла (образование ЦИТРУЛЛИНА и АРГИНИНОСУКЦИНАТА) идут в МИТОХОНДРИЯХ, остальные в цитоплазме.

В организме в сутки образуется 25г мочевины. Этот показатель характеризует мочевинообразовательную функцию печени. Мочевина из печени поступает в почки, где и выводится из организма, как конечный продукт азотистого обмена.

Глюконеогенез

Основными источниками глюкозы для организма человека являются:

1. углеводы пищи;

2. гликоген тканей;

ГЛЮКОНЕОГЕНЕЗ — это биосинтез глюкозы из неуглеводных предшественников, главными из которых являются ПИРУВАТ, ЛАКТАТ, ГЛИЦЕРИН, МЕТАБОЛИТЫ ЦТК КРЕБСА, АМИНОКИСЛОТЫ.

ГЛЮКОНЕОГЕНЕЗ возможен не во всех тканях. Главным местом синтеза глюкозы является печень, в меньшей степени процесс идёт в почках и слизистой кишечника. Биологическая роль глюконеогенеза заключается не только в синтезе глюкозы, но и в возвращении лактата, образованного в реакциях анаэробного ГЛИКОЛИЗА, в клеточный фонд углеводов. За счет этого процесса поддерживается уровень глюкозы в тканях в кризисных ситуациях (при углеводном голодании, сахарном диабете, тканевой гипоксии). Большинство реакций ГЛЮКОНЕОГЕНЕЗА представляют собой обратные реакции ГЛИКОЛИЗА, за исключением трёх термодинамически необратимых: ПИРУВАТКИНАЗНОЙ, ФОСФОФРУКТОКИНАЗНОЙ, ГЕКСОКИНАЗНОЙ. Эти реакции при ГЛЮКОНЕОГЕНЕЗЕ имеют обходные пути и связаны с образованием 2-фосфоенолпирувата, фруктозо-6-фосфата и глюкозы.

Образовавшаяся в реакциях глюконеогенеза, глюкоза может вновь участвовать в клеточном метаболизме как пластический, энергетический материал, откладываться про запас в виде гликогена.

Читайте также:  Пенистый стул у грудничка на искусственном вскармливании

Последнее изменение этой страницы: 2017-01-24; Нарушение авторского права страницы

Гниение белков – это бактериальный распад белковых веществ и АК под действием микрофлоры кишечника. Идет в толстой кишке, однако может наблюдаться и в желудке – при снижении кислотности в нем.

Образуются такие продукты:

а) токсичные: сероводород H2S, углекислота CO2, аммиак NH3, метан CH4, меркаптаны (CH3SH и его гомологи), бензол C6H6, крезол, индол, скатол и др.

б) нетоксичные: спирты (в т.ч. этиловый), амины, жирные к-ты, кетокислоты, витамины (напр., витамин B6).

Основные процессы гниения:

1. Декарбоксилирование (–СО2) обычно характерно для диаминомонокрбоновых кислот.

Напр., орнитин COOH-CH(NH2)-CH2-CH2-CH2-NH2 превращается в путресцин (то же, но без СООН-группы). Или лизин (ЛИЗ) – в кадаверин (это вроде первой реакции, но в цепи на одну CH2-группу больше).

Путресцин, кадаверин входят в состав трупных ядов. Они всасываются и частично выводятся с мочой и обезвреживаются в печени диаминооксидазой.

2. Дезаминирование. При гниении главным образом протекает восстановительное дезаминирование. Напр., аланин (АЛА) NH2-CH(CH3)-COOH + 2Н → СН3-СН2-СООН (пропионовая к-та) +NH3.

3. Десульфирование (тоже восстановительное).

Напр., цистеин (ЦИС) NH2-CH(CH2SH)-COOH + 2Н → АЛА + H2S.

Напр., метионин (МЕТ) NH2-CH(CH2-СН2-S-CH3)-COOH + 2Н → NH2-CH(CH2-CH3)-COOH (альфа-аминомасляная к-та) + НS-CH3 (метил-меркаптан).

4. Разрушение боковой цепи АК (ТИР, ТРИ).

Напр., тирозин (ТИР) + 4Н → крезол (пара-метилфенол) + NH3 + CO2 + CH4; крезол + 2Н → фенол + СН4.

Напр., триптофан (ТРИ) + 4Н → скатол (метилиндол) + NH2 + CO2 + CH4. Скатол +2Н→ индол + СН4.

Т.о., в процессе гниения АК образуются различные токсичные вещества, которые должны быть обезврежены в печени. В обезвреживании участвуют две системы:

1) УДФГК – уридиндифосфоглюкуроновая к-та (активная форма глюкуроновой к-ты)

2) ФАФС – 3′-фосфоаденозин-5’-фосфосульфат (активная форма серной к-ты) .

Механизм обезвреживания – конъюгация (связывание) токсина с активной формой серной или глюкуроновой к-ты. Продукты конъюгации – нетоксичные вещества, которые могут выделяться с мочой.

Напр., обезвреживание фенола под действием УДФ-глюкуронил-трансферазы: фенол + УДФГК → (ТФ) фенилглюкуронид (фенил присоединяется по первому положению) + R-OH.

Напр., обезвреживание индола: Индол окисляется кислородом по 7-му положению, получается индоксил (это типа 7-оксииндол). Индоксил взаимодействует с ФАФС под действием арилссульфо-трансферазы с образованием индоксилсерной к-ты, которая с ионами калия дает индикан (калиевая соль индоксилсульфата).

Определение индола и индикана в моче имеет диагностическое значение. Так, если отсутствует индол, то обезвреживающая функция печени в норме, а если при этом обнаруживается индикан, то в кишечнике активное гниение. Если же есть индол в моче, то имеется нарушение обезвреживающей функции печени.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *