ในการสังเคราะห์โปรตีนบนไรโบโซมของจุลินทรีย์ (30S และ 50S) ขั้นตอนต่อไปนี้มีความโดดเด่น:

1) การเริ่มต้น (การเกาะติดของกรดอะมิโนกับ mRNA);

2) การยืดตัว (การแนบกรดอะมิโนใหม่โดยใช้ tRNA)

3) transpeptidation (การแนบเปปไทด์ที่เกิดขึ้นแล้วกับกรดอะมิโนใหม่)

4) การโยกย้าย (การเคลื่อนที่ของเปปไทด์ที่เกิดขึ้นจากสถานที่ A ไปยังสถานที่ P) (รูปที่ 65)

ยาปฏิชีวนะที่รบกวนการสังเคราะห์โปรตีน ได้แก่ อะมิโนไกลโคไซด์ เตตราไซคลีน คลอแรมเฟนิคอล แมคโครไลด์ และลินโคซาไมด์

อะมิโนไกลโคไซด์

Aminoglycosides เป็นยาปฏิชีวนะในวงกว้าง การเชื่อมต่อแบบขั้วโลก พวกมันไม่ถูกดูดซึมจากทางเดินอาหารในทางปฏิบัติดังนั้นจึงได้รับการบริหารทางหลอดเลือดดำ

อะมิโนไกลโคไซด์ไม่สามารถเจาะผนังเซลล์ของแบคทีเรียได้ดี พวกมันเจาะเยื่อหุ้มเซลล์ไซโตพลาสซึมของแบคทีเรียโดยการขนส่งแบบแอคทีฟที่อาศัยออกซิเจน (ดังนั้นพวกมันจึงไม่ได้ผลกับแบคทีเรียแบบไม่ใช้ออกซิเจน)

อะมิโนไกลโคไซด์ออกฤทธิ์ต่อหน่วยย่อยไรโบโซม 30S พวกมันขัดขวางระยะเริ่มแรกของการสังเคราะห์โปรตีนบนไรโบโซมของแบคทีเรีย: การก่อตัวของโพลีโซมและการอ่านค่า mRNA ที่ถูกต้อง เป็นผลให้มีการเพิ่มกรดอะมิโนอื่น ๆ ในตำแหน่ง A และเกิดโปรตีนที่ "ไม่ถูกต้อง" (ไม่ทำงาน) นอกจากนี้การกระทำของอะมิโนไกลโคไซด์ยังขัดขวางการซึมผ่านของเยื่อหุ้มเซลล์ไซโตพลาสซึมของแบคทีเรีย การออกฤทธิ์ของอะมิโนไกลโคไซด์สามารถฆ่าเชื้อแบคทีเรียได้

อะมิโนไกลโคไซด์มี 3 รุ่น: รุ่นที่ฉัน - สเตรปโตมัยซิน, คานามัยซิน, นีโอมัยซิน; รุ่นที่สอง - gentamicin, tobramycin;

รุ่นที่สาม - อะมิคาซิน, เนทิลมิซิน

สเตรปโตมัยซิน- ยาปฏิชีวนะในวงกว้าง มีฤทธิ์ต้านเชื้อมัยโคแบคทีเรียมวัณโรค สำหรับการค้นพบสเตรปโตมัยซิน ยาปฏิชีวนะตัวแรกที่มีฤทธิ์ต้านวัณโรค S.A. Waksman (สหรัฐอเมริกา) ได้รับในปี 1952 รางวัลโนเบล- Streptomycin มีประสิทธิภาพในการต่อต้าน cocci, Haemophilus influenzae, Klebsiella, สาเหตุของโรคทิวลาเรเมีย, กาฬโรค, โรคแท้งติดต่อ, Shigella และ Salmonella

Streptomycin ใช้สำหรับวัณโรค ทิวลาเรเมีย กาฬโรค (ร่วมกับด็อกซีไซคลิน) และโรคแท้งติดต่อ บริหารกล้ามเนื้อ

กานามัยซินใช้เมื่อเชื้อ Mycobacterium tuberculosis สามารถต้านทานต่อสเตรปโตมัยซินได้

นีโอมัยซินเป็นพิษมากขึ้น ใช้เฉพาะทาเท่านั้น ยานี้ไม่ได้รับการดูดซึมจากทางเดินอาหาร สามารถรับประทานได้ทางปากสำหรับลำไส้อักเสบและเพื่อระงับเชื้อจุลินทรีย์ในลำไส้ก่อนการผ่าตัด

อะมิโนไกลโคไซด์รุ่นที่สองที่ใช้กันมากที่สุด เจนตามิซิน,มีประสิทธิภาพในการต่อต้านเชื้อ Staphylococci, Escherichia coli, Shigella, Salmonella, Klebsiella, Protea, Brucella เป็นต้น gentamicin ทำหน้าที่กับ Pseudomonas aeruginosa ต่างจากยารุ่นแรก ยานี้ฉีดเข้ากล้ามหรือฉีดเข้าเส้นเลือดดำ (ช้าๆ หรือแบบหยด)

Gentamicin ใช้สำหรับโรคปอดบวม, ภาวะโลหิตเป็นพิษ, เยื่อหุ้มสมองอักเสบ, เยื่อบุช่องท้องอักเสบ, เยื่อบุหัวใจอักเสบ, ถุงน้ำดีอักเสบ, pyelonephritis เฉียบพลัน, โรคกระเพาะปัสสาวะอักเสบ, ต่อมลูกหมากอักเสบ, การติดเชื้อหนองของผิวหนัง, เนื้อเยื่ออ่อน, กระดูก, ข้อต่อและการติดเชื้อเผาไหม้ที่เกิดจากจุลินทรีย์ที่ไวต่ออะมิโนไกลโคไซด์ ยานี้ยังใช้สำหรับโรคแท้งติดต่อ (ร่วมกับ doxycycline) กาฬโรคและทิวลาเรเมีย

Gentamicin ใช้ภายนอกในรูปแบบของครีมสำหรับ pyoderma และบาดแผลที่ติดเชื้อ ในการฝึกตา (ในรูปแบบของยาหยอดตา, ขี้ผึ้ง) - สำหรับเกล็ดกระดี่, เยื่อบุตาอักเสบ, keratitis

อะมิโนไกลโคไซด์รุ่นที่สองยังรวมถึง โทบรามัยซิน,มีคุณสมบัติคล้ายคลึงกันและใช้กับเจนตามิซิน

อะมิโนไกลโคไซด์ รุ่นที่สาม อะมิกาซิน, เนทิลมิซินคล้ายกับสเปกตรัมของการกระทำกับ gentamicin และ tobramycin; มีฤทธิ์ต้านเชื้อแบคทีเรียที่ต้านทานต่ออะมิโนไกลโคไซด์รุ่นแรกและรุ่นที่สอง ฉีดเข้ากล้ามเนื้อหรือทางหลอดเลือดดำ

Aminoglycosides ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการติดเชื้อที่รุนแรงที่เกิดจากจุลินทรีย์ที่ไวต่อ aminoglycosides (การติดเชื้อในกระแสเลือด, เยื่อบุช่องท้องอักเสบ, การติดเชื้อทางเดินปัสสาวะ, โรคปอดบวม, การติดเชื้อที่บาดแผลและการเผาไหม้)

ผลข้างเคียง aminoglycosides: ผล ototoxic - การสูญเสียการได้ยิน (จำเป็นต้องมีการตรวจการได้ยินเป็นระยะ), ความผิดปกติของขนถ่าย ความผิดปกติของไตและอาการแพ้ที่อาจเกิดขึ้นได้ อะมิโนไกลโคไซด์อาจทำให้การส่งผ่านประสาทและกล้ามเนื้อลดลง และเพิ่มผลของการคลายกล้ามเนื้อด้วยยาต้านขั้วดีโพลาไรซ์ มีข้อห้ามใน myasthenia Gravis

มีโครงสร้างคล้ายกับอะมิโนไกลโคไซด์ อะมิโนไซคลิทอล สเปคติโนมัยซินยานี้ใช้เป็นหลักในการรักษาโรคหนองใน โรคหนองในที่ไม่ซับซ้อนจะหายขาดหลัง 1 การฉีดเข้ากล้ามสเปคติโนมัยซิน; โรคหนองในที่แพร่ระบาดให้รักษาเป็นเวลา 7 วัน

เตตราไซคลีน

Tetracyclines เป็นยาปฏิชีวนะในวงกว้าง พวกมันรบกวนการสังเคราะห์โปรตีนบนไรโบโซมของแบคทีเรีย ทำหน้าที่ในหน่วยย่อยไรโบโซม 30S; ป้องกันการยืดตัว - การรวมตัวของการถ่ายโอน RNA (tRNA) กับกรดอะมิโนถัดไปที่ตำแหน่ง A การกระทำของ tetracyclines นั้นเป็นแบคทีเรีย

Tetracyclines เจาะเข้าไปในเซลล์ได้ดีและออกฤทธิ์ต่อจุลินทรีย์ในเซลล์ - หนองในเทียม, ลีเจียเนลลา, มัยโคพลาสมา, ริกเก็ตเซีย

Tetracyclines (ส่วนใหญ่มักเป็น doxycycline) เป็นยาทางเลือกสำหรับไข้รากสาดใหญ่, โรคแท้งติดต่อ (ร่วมกับ gentamicin หรือ rifampicin), อหิวาตกโรค, หนองในเทียมในปอดและระบบทางเดินปัสสาวะ, การติดเชื้อที่เกิดจาก mycoplasma หรือ ureaplasma มีผลกับ cocci, Haemophilus influenzae, Klebsiella, Legionella, Borrelia, Treponema pallidum, Escherichia coli, Shigella, Salmonella, แบคทีเรียกาฬโรค, ทิวลาเรเมีย, แอนแทรกซ์

พวกมันไม่ออกฤทธิ์กับ Pseudomonas aeruginosa, Bacteroides, Proteus

Doxycycline (vibramycin) ถูกกำหนดไว้ทางปากสำหรับ rickettsiosis (ไข้ไทฟอยด์ ฯลฯ ), โรคแท้งติดต่อ (ร่วมกับ rifampicin), กาฬโรค, อหิวาตกโรค, หนองในเทียม, การติดเชื้อทางเดินหายใจ (หลอดลมอักเสบเฉียบพลัน, โรคปอดบวม), การติดเชื้อทางเดินปัสสาวะ, ต่อมลูกหมากอักเสบ เช่นเดียวกับ โรคแอนแทรกซ์, ซิฟิลิส (ที่มีการแพ้เบนซิลเพนิซิลลิน), โรค Lyme, มาลาเรีย

ดูดซึมได้เกือบหมดในลำไส้ (ประมาณ 90%) ระยะเวลาของการดำเนินการคือ 12 ชั่วโมง (กำหนดวันละ 2 ครั้ง)

Metacycline (rondomycin) มีคุณสมบัติคล้ายกับ doxycycline

Tetracycline ไม่ถูกดูดซึมเข้าสู่ลำไส้อย่างสมบูรณ์ (ประมาณ 60%) ระยะเวลาของการดำเนินการ 6 ชั่วโมง

ยาเสพติดถูกกำหนดให้รับประทานเพื่อบ่งชี้เช่นเดียวกับ doxycycline ในการปฏิบัติตา ยาทาตาที่มีเตตราไซคลินใช้สำหรับโรคตาแดง keratitis และเกล็ดกระดี่

ผลข้างเคียงของการใช้ยาเตตราไซคลีน: คลื่นไส้, อาเจียน, โรคลิ้นอักเสบ, เชื้อราในลำไส้ (เกี่ยวข้องกับการยับยั้งจุลินทรีย์ในลำไส้ปกติ), ท้องร่วง, ความผิดปกติของตับ, โรคโลหิตจาง, นิวโทรพีเนีย, ผื่นที่ผิวหนัง, ปฏิกิริยาการแพ้ ดังนั้นเตตราไซคลินจึงสะสมอยู่ในเนื้อเยื่อกระดูก อายุยังน้อยการรบกวนที่เป็นไปได้ในการพัฒนาเนื้อเยื่อกระดูกและฟัน ไม่แนะนำให้ใช้ยาเตตราไซคลีนในเด็กอายุต่ำกว่า 8 ปี หรือในสตรีมีครรภ์และให้นมบุตร

2. โครงสร้างนิวเคลียร์ที่ใช้เก็บข้อมูลเกี่ยวกับโปรตีนในร่างกายชื่ออะไร
3. โมเลกุลใดเป็นเมทริกซ์ (เทมเพลต) สำหรับการสังเคราะห์ mRNA
4. กระบวนการสังเคราะห์สายโซ่โพลีเปปไทด์ของโปรตีนบนไรโบโซมชื่ออะไร?
5. มีแฝดเรียกว่าโคดอนบนโมเลกุลใด
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. กระบวนการถอดความและการแปลในสิ่งมีชีวิตใดที่ไม่แยกออกจากกันตามเวลาและสถานที่?
5. “ศูนย์กลางการทำงาน” ของไรโบโซมมีนิวคลีโอไทด์จำนวนเท่าใด
6. ควรมีกรดอะมิโนจำนวนเท่าใดในหน่วยย่อยขนาดใหญ่ของไรโบโซมในเวลาเดียวกัน?
7. Prokaryotic mRNA สามารถรวมยีนได้กี่ยีน?
8. mRNA ของยูคาริโอตสามารถมียีนได้กี่ยีน?
9.เมื่อไรโบโซมถึงโคดอน STOP มันจะเพิ่มโมเลกุลเข้าไปในกรดอะมิโนตัวสุดท้าย
10. ถ้ามีไรโบโซมจำนวนมากบน mRNA หนึ่งตัวพร้อมกัน จะเรียกว่าโครงสร้างนี้
11. พลังงานถูกใช้สำหรับการสังเคราะห์โปรตีน เช่นเดียวกับกระบวนการอื่นๆ ในเซลล์

พลังงานสำหรับปฏิกิริยา

E. โปรตีนโมโนเมอร์

กลุ่ม F ของนิวคลีโอไทด์ที่เข้ารหัสกรดอะมิโนหนึ่งตัว

การเชื่อมต่อ

2. DNA แฝดสาม

3. ไรโบโซม

4. อาร์เอ็นเอโพลีเมอเรส

5. กรดอะมิโน

จำเป็นต้องเชื่อมโยงระหว่างสารและโครงสร้างที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์โปรตีนกับหน้าที่ของพวกมัน

ผนังเซลล์ของพืชประกอบด้วยอะไรบ้าง โครงสร้างเซลล์ใดสามารถเรียบและหยาบได้ ชื่อของสารหลักของไซโตพลาสซึม คือ phago- และ pinocytosis ชื่อของพลาสติดไม่มีสี

1) 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
ในลำไส้ใหญ่ ________ จำนวนมากถูกดูดซึมเข้าสู่กระแสเลือด (A)
ต่อมของลำไส้ใหญ่ผลิต ________ (B) จำนวนมาก และอำนวยความสะดวก
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) การออกซิเดชันของกลูโคสในเซลล์ประสาทสมอง
4) การดูดซึมกลับของปัสสาวะปฐมภูมิในท่อที่ซับซ้อนของไต
5.เหตุใดแพทย์จึงแนะนำให้รวมอาหารที่มีส่วนประกอบด้วย
ไอโอดีนอะไร?
1) ไอโอดีนส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบของพลาสมาในเลือด
2) ไอโอดีนทำให้กิจกรรมเป็นปกติ ต่อมไทรอยด์
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?
ความคิด สารอินทรีย์อาหาร?
1) ในช่องปาก 3) ในลำไส้ใหญ่
2)ในกระเพาะอาหาร 4)ในลำไส้เล็ก
9. กำหนดระดับการจัดโครงสร้างเครื่องวิเคราะห์ภาพมนุษย์
ศตวรรษ โดยเริ่มจากส่วนต่อพ่วง ในการตอบสนองให้เขียนสิ่งที่เกี่ยวข้อง
ลำดับของตัวเลขโดยเฉพาะ
1) ตา
2) จอประสาทตา
3) ลูกตา
4) กรวย
5) ตัวรับแสง

นอกจากนี้ยังมี ผลกระทบที่เป็นพิษเกี่ยวข้องกับผลโดยตรงของซีโนไบโอติกต่อไมโครโซมอลโมโนออกซีจีเนส โดยทั่วไปนี่คือกลไกของผลกระทบที่เป็นพิษของคาร์บอนเตตราคลอไรด์ ซึ่งจะละลายในองค์ประกอบเมมเบรนทั้งหมดของเซลล์ตับโดยมีการสะสมส่วนใหญ่ในส่วนของไมโครโซม ที่นี่จับกับไซโตโครม P-450 และปฏิกิริยาการรีดักชันที่เกิดขึ้นอย่างรวดเร็วนำไปสู่การก่อตัวของอนุมูล CCl3 ซึ่งเป็นตัวกระตุ้นในกลไกของผลเสียหายของซีโนไบโอติกนี้

อนุมูลกระตุ้นอย่างรุนแรง การเกิดออกซิเดชันของไขมันทำให้เกิดความเสียหายต่อไบโอเมมเบรนและนำไปสู่การทำลายไซโตโครม P-450 เป็นผลให้กลไกเหล่านี้ประกอบกับกลไกอื่นที่มีนัยสำคัญน้อยกว่าทำให้เซลล์ตาย สำหรับกลไกความเป็นพิษที่อธิบายไว้สั้น ๆ ที่นี่ A.I. Archakov ได้แนะนำคำว่า "การสลายตัวถึงตาย"

เมื่อมีปฏิสัมพันธ์กัน ซีโนไบโอติกด้วย microsomal monooxygenases จะไม่สามารถสร้างอนุมูลได้ แต่เป็นผลิตภัณฑ์ที่เสถียรและมีพิษสูงซึ่งนำไปสู่อาการมึนเมา พิษเวอร์ชันนี้เรียกว่า "การสังเคราะห์ที่ทำให้ถึงตาย" ตัวอย่างเช่น การก่อตัวของกรดฟลูออโรซิตริกที่เป็นพิษจากฟลูออโรอะซิเตต การสะสมของฟอร์มาลดีไฮด์และกรดฟอร์มิกในระหว่างการเปลี่ยนแปลงออกซิเดชันของเมทานอล เป็นต้น

ทั้งหมด สารเคมี, การสังเคราะห์โปรตีนที่สร้างความเสียหายสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 กลุ่ม ประการแรกประกอบด้วยซีโนไบโอติกที่มีผลทางอ้อมต่อการสังเคราะห์โปรตีนผ่านการเปลี่ยนแปลงกระบวนการพลังงานชีวภาพ สถานะของฮอร์โมน การซึมผ่านของไบโอเมมเบรน ฯลฯ การละเมิดการสังเคราะห์โปรตีนในกลไกของการกระทำที่เป็นพิษเป็นปรากฏการณ์รองที่ซับซ้อน แต่ไม่ได้กำหนดการพัฒนาของความมึนเมา ตัวอย่างจะเป็นคลอรีนไฮโดรคาร์บอน ดังนั้นเตตราคลอโรอัลเคนจึงยับยั้งการรวมตัวของเมไทโอนีนและไลซีนเข้ากับโปรตีนในซีรั่มและตับ

ยังมีอีกกลไกหนึ่ง: ในกระบวนการเมแทบอลิซึมของซีโนไบโอติกส์จะเกิดอนุมูลอิสระและเปอร์ออกไซด์ซึ่งส่งผลต่อฟอสโฟไลปิดของเยื่อหุ้มของเอนโดพลาสซึมเรติคูลัมและทำลายพวกมันซึ่งก่อให้เกิดการหยุดชะงักของการสังเคราะห์โปรตีน โดยเฉพาะอย่างยิ่งการสูดดมไดคลอโรอีเทนจะนำไปสู่การยับยั้งการรวมตัวของลิวซีนในโปรตีนตับของหนูและทำให้เกิดความเสียหายต่อโครงสร้างโพลีไรโบโซมของเซลล์ตับ ในซิลิโคซิส การสังเคราะห์โปรตีนมาโครฟาจจะถูกยับยั้งในปอด ในโรคเบริลลิโอซิสเรื้อรังกระบวนการรวมตัวของกรดอะมิโนเข้ากับโปรตีนปอดจะหยุดชะงัก ภายใต้อิทธิพลของตะกั่ว การใช้เมไทโอนีนในการสังเคราะห์โปรตีนจะถูกยับยั้ง กระบวนการนี้ยังถูกระงับโดยสารประกอบออร์กาโนเมอร์คิวรี

กลุ่มที่สอง ซีโนไบโอติกรวมถึงสารประกอบที่ยับยั้งการสังเคราะห์โปรตีนโดยตรงโดยการแทรกแซงกระบวนการถอดรหัสหรือการแปล ส่วนสำคัญของซีโนไบโอติกส์ขัดขวางกระบวนการถอดรหัส ทำลายเมทริกซ์ เช่น ดีเอ็นเอ. ภายใต้อิทธิพลของพวกมัน พันธะโควาเลนต์ระหว่างนิวคลีโอไทด์จะถูกรบกวนและกลุ่มการทำงานของพวกมันได้รับการแก้ไขเนื่องจากการก่อตัวของสารเชิงซ้อน การสูญเสียหรือการทำลายส่วนของสายโซ่ DNA นี่เป็นวิธีการทำงานของสารประกอบอัลคิเลตอย่างแท้จริง ยาปฏิชีวนะกลุ่มใหญ่ขัดขวาง DNA คุณสมบัติเทมเพลตของ DNA ได้รับความเสียหายจากซีโนไบโอติกจำนวนมากของซีรีส์อะคริดีน ซึ่งแทรกอยู่ระหว่างเบสของกรดนิวคลีอิก

ส่งผลให้ การสังเคราะห์ mRNA ลดลง(เมทริกซ์ไรโบนิวคลีอิกแอซิด) และการสังเคราะห์โปรตีนจะถูกยับยั้ง อะมานิตินผลิตภัณฑ์ เห็ดพิษสกุล Amanita ขัดขวางการถอดรหัสโดยการยับยั้งการทำงานของ RNA polymerase ซึ่งยังนำไปสู่การปราบปรามการสังเคราะห์โปรตีนอีกด้วย

ซีโนไบโอติกส์ซึ่งขัดขวางการแปล สามารถแบ่งออกเป็นกลุ่มขึ้นอยู่กับขั้นตอนของการแปลที่พวกเขาดำเนินการ ตัวอย่างเช่นในขั้นตอนของการเริ่มต้นกระบวนการแปล dihydroxybutyraldehyde และ methylglyoxal, แอนไอออนสังเคราะห์ - โพลีไวนิลซัลเฟต, โพลีเดกซ์แทรนซัลเฟต ฯลฯ และสารพิษจากเชื้อราไตรโคเธซีนออกฤทธิ์ อย่างไรก็ตามกลไกการออกฤทธิ์อาจแตกต่างกัน: อะลิฟาติกอัลดีไฮด์ขัดขวางการแนบ mRNA กับไรโบโซม; โพลีไวนิลซัลเฟตจับกับไรโบโซมที่บริเวณที่ mRNA ยึดติด polyanion อื่นๆ จะขัดขวางอันตรกิริยาของหน่วยย่อยของไรโบโซม ซีโนไบโอติกส์ที่รบกวนการแปลในระยะการยืดตัวอาจมีกลไกการออกฤทธิ์ที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น การก่อตัวของพันธะเปปไทด์ในระยะการยืดตัวจะถูกบล็อกโดยอีริโธรมัยซินและโอเลแอนโดมัยซิน สารพิษจากโรคคอตีบขัดขวางการโยกย้าย ไซโคลเฮกซิไมด์และอนุพันธ์ของมันขัดขวางการโยกย้ายในลักษณะที่แตกต่างออกไปเล็กน้อย ในขั้นตอนของการยุติกระบวนการแปลกรดเทนัวโซนิกจะทำหน้าที่ยับยั้งการแยกโปรตีนที่เกิดขึ้นใหม่จากไรโบโซม

เมื่อพิจารณาเสร็จแล้ว ความผิดปกติของการสังเคราะห์โปรตีนซีโนไบโอติกบ่งบอกถึงความเป็นไปได้ในการยับยั้งกระบวนการกระตุ้นการทำงานของกรดอะมิโนและยับยั้งการทำงานของอะมิโนเอซิล-tRNA synthetases สารที่ออกฤทธิ์ในลักษณะนี้ส่วนใหญ่รวมถึงสารอะนาล็อกสังเคราะห์ของกรดอะมิโนธรรมชาติ เช่น 5-เมทิลทริปโตเฟน, 2-เมทิลฮิสทิดีน, เมทิลโฮโมซิสเทอีน, ซิสฟลูออโรโพรลีน, ฟลูออโรฟีนิลอะลานีน, เอไทโอนีน, คานาวานีน เป็นต้น สารซีโนไบโอติกเหล่านี้ยับยั้งการรวมตัวของกรดอะมิโนธรรมชาติเข้าไปในโปรตีนเนื่องจาก การยับยั้งการแข่งขันที่สอดคล้องกับการสังเคราะห์อะมิโนเอซิล

กลไกทางชีววิทยาทั่วไป การดำเนินการตามผลกระทบที่เป็นพิษยังเป็นความผิดปกติของกระบวนการพลังงานชีวภาพ ซึ่งมักเกี่ยวข้องกับความซับซ้อนของโครงสร้างและเมตาบอลิซึมของไมโตคอนเดรีย

การไฮโดรไลซิสและการดูดซึมโปรตีนในอาหารในระบบทางเดินอาหาร

การรบกวนขั้นตอนแรกของการเผาผลาญโปรตีน

ในกระเพาะอาหารและลำไส้การย่อยสลายโปรตีนในอาหารแบบไฮโดรไลติกเป็นเปปไทด์และกรดอะมิโนเกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของเอนไซม์จากน้ำย่อย (เปปซิน), ตับอ่อน (ทริปซิน, ไคโมทริปซิน, อะมิโนเปปไทเดสและคาร์บอกซีเพปทิเดส) และน้ำผลไม้ในลำไส้ (อะมิโนเปปติเดส, ไดเพปทิเดส) กรดอะมิโนที่เกิดขึ้นระหว่างการสลายโปรตีนจะถูกดูดซึมโดยผนังลำไส้เล็กเข้าสู่กระแสเลือดและถูกใช้โดยเซลล์ของอวัยวะต่างๆ การหยุดชะงักของกระบวนการเหล่านี้เกิดขึ้นในโรคของกระเพาะอาหาร (กระบวนการอักเสบและเป็นแผล, เนื้องอก), ตับอ่อน (ตับอ่อนอักเสบ, การอุดตันของท่อ, มะเร็ง), ลำไส้เล็ก (ลำไส้อักเสบ, ท้องเสีย, ฝ่อ) การแทรกแซงการผ่าตัดอย่างกว้างขวางเช่นการกำจัดกระเพาะอาหาร หรือส่วนสำคัญของลำไส้เล็กจะมาพร้อมกับการละเมิดการสลายและการดูดซึมโปรตีนในอาหาร การดูดซึมโปรตีนในอาหารจะลดลงในช่วงมีไข้เนื่องจากการหลั่งเอนไซม์ย่อยอาหารลดลง

เมื่อการหลั่งกรดไฮโดรคลอริกในกระเพาะอาหารลดลง การบวมของโปรตีนในกระเพาะอาหารและการเปลี่ยนเปปซิโนเจนเป็นเปปซินจะลดลง เนื่องจากการอพยพอาหารออกจากกระเพาะอาหารอย่างรวดเร็ว โปรตีนจึงไม่สามารถไฮโดรไลซ์เป็นเปปไทด์ได้เพียงพอ เช่น โปรตีนบางชนิดเข้าสู่ลำไส้เล็กส่วนต้นไม่เปลี่ยนแปลง นอกจากนี้ยังรบกวนการไฮโดรไลซิสของโปรตีนในลำไส้อีกด้วย

การดูดซึมโปรตีนในอาหารไม่เพียงพอนั้นมาพร้อมกับการขาดกรดอะมิโนและการสังเคราะห์โปรตีนของตัวเองบกพร่อง การขาดโปรตีนในอาหารไม่สามารถชดเชยได้อย่างเต็มที่ด้วยการบริหารและการดูดซึมสารอื่นๆ ที่มากเกินไป เนื่องจากโปรตีนเป็นแหล่งไนโตรเจนหลักสำหรับร่างกาย

การสังเคราะห์โปรตีนเกิดขึ้นในร่างกายอย่างต่อเนื่องตลอดชีวิต แต่เกิดขึ้นอย่างเข้มข้นที่สุดในช่วง การพัฒนามดลูกในวัยเด็กและวัยรุ่น

สาเหตุของความผิดปกติในการสังเคราะห์โปรตีนคือ:

ขาดกรดอะมิโนเพียงพอ

การขาดพลังงานในเซลล์

ความผิดปกติของการควบคุมระบบประสาทต่อมไร้ท่อ

การหยุดชะงักของกระบวนการถอดรหัสหรือการแปลข้อมูลเกี่ยวกับโครงสร้างของโปรตีนเฉพาะที่เข้ารหัสในจีโนมของเซลล์

สาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของความผิดปกติในการสังเคราะห์โปรตีนคือ ขาดกรดอะมิโนในร่างกายเนื่องจาก:

1) ความผิดปกติของการย่อยอาหารและการดูดซึม

2) ปริมาณโปรตีนในอาหารต่ำ

3) โภชนาการที่มีโปรตีนไม่สมบูรณ์ซึ่งขาดหรือมีกรดอะมิโนจำเป็นจำนวนเล็กน้อยที่ไม่ได้สังเคราะห์ในร่างกาย

กรดอะมิโนจำเป็นครบชุดพบได้ในโปรตีนจากสัตว์ส่วนใหญ่ ในขณะที่โปรตีนจากพืชอาจขาดหรือมีบางส่วนอยู่ (เช่น โปรตีนจากข้าวโพดมีทริปโตเฟนต่ำ) ตำหนิในร่างกายอย่างน้อยหนึ่งอย่าง กรดอะมิโนที่จำเป็นนำไปสู่การสังเคราะห์โปรตีนหนึ่งหรืออย่างอื่นลดลงแม้ว่าจะมีโปรตีนชนิดอื่นมากมายก็ตาม กรดอะมิโนที่จำเป็น ได้แก่ ทริปโตเฟน ไลซีน เมไทโอนีน ไอโซลิวซีน ลิวซีน วาลีน ฟีนิลอะลานีน ธรีโอนีน ฮิสทิดีน อาร์จินีน

การขาดกรดอะมิโนที่จำเป็นในอาหารมักนำไปสู่การสังเคราะห์โปรตีนลดลงเนื่องจากสามารถเกิดขึ้นในร่างกายได้จากกรดคีโตซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์จากการเผาผลาญคาร์โบไฮเดรตไขมันและโปรตีน

ขาดกรดคีโตเกิดขึ้นเมื่อ โรคเบาหวาน, การหยุดชะงักของกระบวนการปนเปื้อนและการปนเปื้อนของกรดอะมิโน (hypovitaminosis B 6)

ขาดแหล่งพลังงานเกิดขึ้นกับภาวะขาดออกซิเจน, การกระทำของปัจจัยแยกส่วน, เบาหวาน, ภาวะขาดวิตามิน B1, การขาด กรดนิโคตินิกเป็นต้น การสังเคราะห์โปรตีนเป็นกระบวนการที่ต้องอาศัยพลังงาน

ความผิดปกติของการควบคุมระบบประสาทต่อมไร้ท่อของการสังเคราะห์โปรตีนและการสลายระบบประสาทมีผลทั้งทางตรงและทางอ้อมต่อการเผาผลาญโปรตีน เมื่อสูญเสียอิทธิพลของเส้นประสาท ความผิดปกติของเซลล์โภชนาการจะเกิดขึ้น การเสื่อมของเนื้อเยื่อสาเหตุ: การหยุดการกระตุ้นเนื่องจากการหยุดชะงักของการปล่อยสารสื่อประสาท; การหลั่งหรือการกระทำที่บกพร่องของนักแสดงตลกที่ให้การควบคุมกระบวนการรับ เมมเบรน และเมแทบอลิซึม การหยุดชะงักของการปล่อยและการออกฤทธิ์ของโทรโฟเจน

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) ตัวหลักคือ somatomedin C ซึ่งเพิ่มอัตราการสังเคราะห์โปรตีนในทุกเซลล์ของร่างกาย ซึ่งจะช่วยกระตุ้นการสร้างกระดูกอ่อนและเนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อ Chondrocytes ยังมีตัวรับฮอร์โมนการเจริญเติบโตซึ่งพิสูจน์ผลโดยตรงต่อกระดูกอ่อนและเนื้อเยื่อกระดูก

ฮอร์โมนไทรอยด์ในปริมาณทางสรีรวิทยา: ไตรไอโอโดไทโรนีนซึ่งจับกับตัวรับในนิวเคลียสของเซลล์ทำหน้าที่กับจีโนมและทำให้เกิดการถอดรหัสและการแปลเพิ่มขึ้น ส่งผลให้กระตุ้นการสังเคราะห์โปรตีนในทุกเซลล์ของร่างกาย นอกจากนี้ฮอร์โมนไทรอยด์ยังกระตุ้นการทำงานของ GH;

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)

ผลของฮอร์โมนอะนาโบลิกส่วนใหญ่เกิดขึ้นจากการกระตุ้นการทำงานของยีนบางชนิดและการก่อตัวที่เพิ่มขึ้น ประเภทต่างๆ RNA (สาร, การขนส่ง, ไรโบโซม) ซึ่งเร่งการสังเคราะห์โปรตีน กลไกการออกฤทธิ์ของ catabolic ของฮอร์โมนนั้นสัมพันธ์กับการเพิ่มขึ้นของกิจกรรมของโปรตีเอสของเนื้อเยื่อ

การสังเคราะห์โปรตีนที่ลดลงอย่างมีนัยสำคัญในระยะยาวนำไปสู่การพัฒนาความผิดปกติของ dystrophic และ atrophic ในอวัยวะและเนื้อเยื่อต่าง ๆ เนื่องจากการต่ออายุไม่เพียงพอ โปรตีนโครงสร้าง- กระบวนการฟื้นฟูช้าลง ในวัยเด็ก การเจริญเติบโต พัฒนาการทางร่างกายและจิตใจจะถูกขัดขวาง การสังเคราะห์เอนไซม์และฮอร์โมนต่างๆ (GH, ยาขับปัสสาวะและฮอร์โมนไทรอยด์, อินซูลิน ฯลฯ ) จะลดลง ซึ่งนำไปสู่โรคต่อมไร้ท่อและการหยุดชะงักของการเผาผลาญประเภทอื่น ๆ (คาร์โบไฮเดรต, เกลือน้ำ, ฐาน) ปริมาณโปรตีนในซีรั่มในเลือดลดลงเนื่องจากการสังเคราะห์ในเซลล์ตับลดลง การผลิตแอนติบอดีและโปรตีนป้องกันอื่นๆ ลดลง และเป็นผลให้ปฏิกิริยาทางภูมิคุ้มกันของร่างกายลดลง

สาเหตุและกลไกการหยุดชะงักของการสังเคราะห์โปรตีนแต่ละชนิดในกรณีส่วนใหญ่ความผิดปกติเหล่านี้เป็นกรรมพันธุ์ ขึ้นอยู่กับการไม่มีเซลล์ของ Messenger RNA (mRNA) ซึ่งเป็นเมทริกซ์เฉพาะสำหรับการสังเคราะห์โปรตีนชนิดใดชนิดหนึ่งหรือการละเมิดโครงสร้างเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของยีนที่สังเคราะห์ขึ้น ความผิดปกติทางพันธุกรรม เช่น การแทนที่หรือการสูญเสียนิวคลีโอไทด์หนึ่งตัวในยีนโครงสร้าง นำไปสู่การสังเคราะห์โปรตีนที่เปลี่ยนแปลง ซึ่งมักไม่มีกิจกรรมทางชีวภาพ

การก่อตัวของโปรตีนที่ผิดปกติอาจเกิดจากการเบี่ยงเบนจากบรรทัดฐานในโครงสร้างของ mRNA การกลายพันธุ์ของการถ่ายโอน RNA (tRNA) ซึ่งเป็นผลมาจากการเติมกรดอะมิโนที่ไม่เหมาะสมเข้าไปซึ่งจะรวมอยู่ในสายโซ่โพลีเปปไทด์ระหว่าง การประกอบ (ตัวอย่างเช่น ระหว่างการก่อตัวของฮีโมโกลบิน)

สาเหตุ กลไก และผลที่ตามมาของการสลายโปรตีนในเนื้อเยื่อที่เพิ่มขึ้นนอกจากการสังเคราะห์ในเซลล์ของร่างกายแล้ว การย่อยสลายโปรตีนยังเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องภายใต้การทำงานของโปรตีเอสเอส การต่ออายุโปรตีนต่อวันในผู้ใหญ่คือ 1-2% ของปริมาณโปรตีนทั้งหมดในร่างกายและสัมพันธ์กับการย่อยสลายโปรตีนของกล้ามเนื้อเป็นหลัก ในขณะที่ 75-80% ของกรดอะมิโนที่ปล่อยออกมาจะถูกนำไปใช้ในการสังเคราะห์อีกครั้ง

แนวคิดทั่วไปเกี่ยวกับความผิดปกติของการเผาผลาญโปรตีนสามารถหาได้จากการศึกษา ความสมดุลของไนโตรเจนสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อม

ความไม่สมดุลของไนโตรเจน

การละเมิดความสมดุลของไนโตรเจนปรากฏในรูปแบบของความสมดุลของไนโตรเจนที่เป็นบวกหรือลบ

สมดุลไนโตรเจนเชิงบวก - ภาวะที่ไนโตรเจนถูกขับออกจากร่างกายน้อยกว่าที่มาพร้อมกับอาหาร สังเกตได้ในระหว่างการเจริญเติบโตของร่างกายในระหว่างตั้งครรภ์ตลอดจนหลังอดอาหารโดยมีฮอร์โมนอะนาโบลิกหลั่งมากเกินไป (ฮอร์โมนโซมาโตโทรปิกแอนโดรเจน ฯลฯ ) และเมื่อมีการกำหนดไว้เพื่อการรักษา

ผลของฮอร์โมนอะนาโบลิกคือการเพิ่มกระบวนการสังเคราะห์โปรตีนเมื่อเทียบกับการสลายของมัน ฮอร์โมนต่อไปนี้มีผลเช่นนี้

ฮอร์โมนโซมาโตโทรปิก ช่วยเพิ่มการออกซิเดชันของไขมันและการเคลื่อนตัวของไขมันที่เป็นกลาง และนำไปสู่การปลดปล่อยพลังงานที่เพียงพอซึ่งจำเป็นสำหรับกระบวนการสังเคราะห์โปรตีน

ฮอร์โมนเพศ เสริมกระบวนการสังเคราะห์โปรตีน

อินซูลิน ช่วยให้กรดอะมิโนผ่านเยื่อหุ้มเซลล์เข้าสู่เซลล์ได้ง่ายขึ้น และด้วยเหตุนี้ 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 ผู้ป่วยจะเกิดความสมดุลของไนโตรเจนและครีเอทินูเรียเป็นลบ

เมื่อมีการขาดฮอร์โมนไทรอยด์ เช่น พร่อง ผลของ catabolic ที่ไม่เพียงพอของฮอร์โมนจะแสดงออกมาในรูปของความสมดุลของไนโตรเจนเชิงบวกและการสะสมของครีเอทีน

ฮอร์โมนกลูโคคอร์ติคอยด์ (คอร์ติซอล ฯลฯ) เพิ่มการสลายโปรตีน การบริโภคโปรตีนเพิ่มขึ้นตามความต้องการของการสร้างกลูโคโนเจเนซิส นอกจากนี้ยังทำให้การสังเคราะห์โปรตีนช้าลงด้วย

เมแทบอลิซึมของโปรตีนสามารถหยุดชะงักได้ในขั้นตอนต่างๆ ของการเปลี่ยนแปลงของสารโปรตีนที่รับประทานพร้อมกับอาหาร การละเมิดต่อไปนี้สามารถแยกแยะได้:

• 1) เมื่อได้รับ การย่อยและการดูดซึมโปรตีนในระบบทางเดินอาหาร
• 2) ในระหว่างการสังเคราะห์และสลายโปรตีนในเซลล์และเนื้อเยื่อของร่างกาย
• 3) ระหว่างการเผาผลาญกรดอะมิโนคั่นระหว่างหน้า;
• 4) ในขั้นตอนสุดท้ายของการเผาผลาญโปรตีน
• 5) ในองค์ประกอบโปรตีนของพลาสมาในเลือด

การรบกวนการจัดหาการย่อยและการดูดซึมโปรตีนในระบบทางเดินอาหาร

ความผิดปกติของการหลั่งเอนไซม์โปรตีโอไลติกบางชนิด ตามกฎแล้วระบบทางเดินอาหารไม่ก่อให้เกิดการรบกวนอย่างรุนแรงในการเผาผลาญโปรตีน ดังนั้นการหยุดการหลั่งเปปซินโดยสมบูรณ์ด้วยน้ำย่อยจึงไม่ส่งผลต่อระดับการสลายตัวของโปรตีนในลำไส้ แต่ส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่ออัตราการสลายและลักษณะของกรดอะมิโนอิสระแต่ละตัว

การกำจัดกรดอะมิโนแต่ละตัวในระบบทางเดินอาหารเกิดขึ้นไม่สม่ำเสมอ ดังนั้นไทโรซีนและทริปโตเฟนจึงถูกแยกออกจากโปรตีนที่มีอยู่ในกระเพาะอาหารตามปกติ และกรดอะมิโนอื่นๆ จะถูกแยกออกภายใต้การกระทำของเอนไซม์โปรตีโอไลติกของน้ำในลำไส้เท่านั้น องค์ประกอบของกรดอะมิโนในลำไส้ตั้งแต่เริ่มต้นและสิ้นสุดการย่อยในลำไส้จะแตกต่างกัน

กรดอะมิโนสามารถเข้าสู่ระบบหลอดเลือดดำพอร์ทัลได้ในอัตราส่วนที่ต่างกัน การขาดกรดอะมิโนที่จำเป็นแม้แต่ตัวเดียวจะทำให้กระบวนการสังเคราะห์โปรตีนทั้งหมดมีความซับซ้อน และสร้างกรดอะมิโนอื่น ๆ ส่วนเกินโดยมีการสะสมของผลิตภัณฑ์เมตาบอลิซึมระดับกลางของกรดอะมิโนเหล่านี้ในร่างกาย

ความผิดปกติของการเผาผลาญที่คล้ายกันที่เกี่ยวข้องกับความล่าช้าในการกำจัดไทโรซีนและทริปโตเฟนเกิดขึ้นกับ achylia และการผ่าตัดผลรวมย่อยของกระเพาะอาหาร

การดูดซึมกรดอะมิโนอาจเกิดขึ้นได้เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงทางพยาธิวิทยาในผนังลำไส้เล็กเช่นการอักเสบและอาการบวมน้ำ

ความผิดปกติของการสังเคราะห์โปรตีนและการสลาย

การสังเคราะห์โปรตีนเกิดขึ้นภายในเซลล์ ธรรมชาติของการสังเคราะห์ขึ้นอยู่กับการสร้างพันธุกรรมของโครโมโซมในนิวเคลียสของเซลล์ ภายใต้อิทธิพลของยีนที่จำเพาะต่อโปรตีนแต่ละประเภทในสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิด เอนไซม์จะถูกกระตุ้น และกรดไรโบนิวคลีอิกของสารส่งสาร (RNA) จะถูกสังเคราะห์ในนิวเคลียสของเซลล์ mRNA เป็นสำเนากระจกของกรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก (DNA) ที่พบในนิวเคลียสของเซลล์

การสังเคราะห์โปรตีนเกิดขึ้นในไซโตพลาสซึมของเซลล์บนไรโบโซม ภายใต้อิทธิพลของ mRNA เมสเซนเจอร์ RNA (m-RNA) จะถูกสังเคราะห์บนไรโบโซม ซึ่งเป็นสำเนาของ mRNA และมีข้อมูลที่เข้ารหัสเกี่ยวกับชนิดและลำดับของกรดอะมิโนในโมเลกุลของโปรตีนที่ถูกสังเคราะห์

ในการรวมกรดอะมิโนเข้ากับโมเลกุลโปรตีนตามเมทริกซ์ (m-RNA) จำเป็นต้องมีการกระตุ้นพวกมัน หน้าที่ของการกระตุ้นกรดอะมิโนนั้นดำเนินการโดยเศษส่วนของ RNA ที่เรียกว่า soluble หรือการขนส่ง (t-RNA) การกระตุ้นกรดอะมิโนจะมาพร้อมกับฟอสโฟรีเลชั่น การเกาะติดของกรดอะมิโนโดยวิธี t-RNA กับกลุ่มของนิวคลีโอไทด์ m-RNA บางกลุ่มเกิดขึ้นเมื่อพวกมันถูกลดระดับฟอสฟอรัสเนื่องจากพลังงานของกัวนีน ไตรฟอสเฟต โปรตีนที่สังเคราะห์ขึ้นจะทำหน้าที่เฉพาะในเซลล์หรือถูกขนส่งออกจากเซลล์และทำหน้าที่เป็นโปรตีนในเลือด แอนติบอดี ฮอร์โมน เอนไซม์

การควบคุมการสังเคราะห์โปรตีนในเซลล์ถูกกำหนดทางพันธุกรรมโดยการมีอยู่ของยีนโครงสร้างที่ไม่เพียงควบคุมลำดับของเบสนิวคลีโอไทด์ในระหว่างการสังเคราะห์ mRNA เท่านั้น แต่ยังรวมถึงยีนควบคุมเพิ่มเติมด้วย มียีนอย่างน้อยสองตัวที่มีส่วนร่วมในการควบคุมการสังเคราะห์โปรตีนในเซลล์ - ยีนตัวดำเนินการและยีนควบคุม

ยีนควบคุมมีหน้าที่ในการสังเคราะห์สารกดประสาทซึ่งเป็นเอนไซม์และยับยั้งการทำงานของยีนโครงสร้างและการก่อตัวของ mRNA ในที่สุด

ยีนโอเปอเรเตอร์หรือยีนปฏิบัติการนั้นขึ้นอยู่กับการกระทำของผู้อัดโดยตรง ซึ่งทำให้เกิดการกดขี่ในกรณีหนึ่งและอีกกรณีหนึ่งคือการกดขี่: การปรากฏตัวของการสังเคราะห์เอนไซม์จำนวนหนึ่งที่สังเคราะห์ mRNA ยีนปฏิบัติการก่อให้เกิดยีนที่มีโครงสร้างเป็นยีนเดียว ทำให้เกิดสิ่งที่เรียกว่าโอเปอเรเตอร์

สารกดขี่สามารถมีได้สองสถานะ: ใช้งานอยู่และไม่ทำงาน ในสถานะแอคทีฟ ตัวอัดจะทำหน้าที่กับยีนปฏิบัติการ หยุดผลกระทบต่อยีนโครงสร้าง และหยุดการสังเคราะห์ mRNA และการสังเคราะห์โปรตีนในที่สุด

ตัวกระตุ้นการทำงานของตัวอัดแรงดันเรียกว่าคอร์เพรสเซอร์ อาจเป็นได้ทั้งความเข้มข้นของโปรตีนควบคุมหรือปัจจัยที่เกิดขึ้นจากการกระทำของโปรตีนนี้

การสังเคราะห์โปรตีนได้รับการควบคุมดังนี้ หากมีการขาดโปรตีนในเซลล์ ผลของตัวอัดความดันต่อโอเปอรอนจะหยุดลง การสังเคราะห์ mRNA และ m-RNA เพิ่มขึ้น และการสังเคราะห์โมเลกุลโปรตีนเริ่มต้นที่ไรโบโซม ความเข้มข้นของโปรตีนเพิ่มขึ้น หากโปรตีนที่สังเคราะห์ไม่ได้รับการเผาผลาญเร็วเพียงพอ ปริมาณของมันจะยังคงเพิ่มขึ้นต่อไป ความเข้มข้นหนึ่งของโปรตีนนี้หรือปัจจัยที่เกิดขึ้นภายใต้การกระทำของโปรตีนนี้สามารถทำหน้าที่เป็นตัวกดดันหลักของการสังเคราะห์และกระตุ้นการทำงานของตัวอัดความดัน อิทธิพลของยีนปฏิบัติการที่มีต่อยีนโครงสร้างจะหยุดลงและการสังเคราะห์โปรตีนจะหยุดลงในที่สุด ความเข้มข้นลดลง เป็นต้น

เมื่อการควบคุมการสังเคราะห์โปรตีนถูกรบกวน สภาวะทางพยาธิวิทยาที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์มากเกินไปและการสังเคราะห์โปรตีนไม่เพียงพออาจเกิดขึ้นได้

การสังเคราะห์โปรตีนสามารถถูกรบกวนได้ภายใต้อิทธิพลของปัจจัยที่ทำให้เกิดโรคทั้งภายนอกและภายใน:

• ก) ในกรณีที่ขาดองค์ประกอบกรดอะมิโนของโปรตีน
• b) กับการกลายพันธุ์ของยีนทางพยาธิวิทยาที่เกี่ยวข้องกับการปรากฏตัวของยีนโครงสร้างที่ทำให้เกิดโรคและการไม่มียีนควบคุมและโครงสร้างปกติ
• c) เมื่อปัจจัยทางร่างกายขัดขวางเอนไซม์ที่รับผิดชอบกระบวนการปราบปรามและการปราบปรามการสังเคราะห์โปรตีนในเซลล์
• d) ในกรณีที่มีการละเมิดอัตราส่วนของปัจจัยอะนาโบลิกและแคทาบอลิกที่ควบคุมการสังเคราะห์โปรตีน

การขาดกรดอะมิโนที่จำเป็นในเซลล์จะหยุดการสังเคราะห์โปรตีน

การสังเคราะห์โปรตีนสามารถถูกรบกวนได้ไม่เพียงแต่ในกรณีที่ไม่มีกรดอะมิโนที่จำเป็นแต่ละชนิดเท่านั้น แต่ยังในกรณีที่มีการละเมิดอัตราส่วนระหว่างปริมาณกรดอะมิโนที่จำเป็นที่เข้าสู่ร่างกายด้วย ความต้องการกรดอะมิโนจำเป็นแต่ละชนิดเกี่ยวข้องกับการมีส่วนร่วมในการสังเคราะห์ฮอร์โมน สารสื่อกลาง และสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ

การได้รับกรดอะมิโนจำเป็นเข้าสู่ร่างกายไม่เพียงพอไม่เพียงแต่ทำให้เกิดการรบกวนการสังเคราะห์โปรตีนโดยทั่วไปเท่านั้น แต่ยังขัดขวางการคัดเลือกการสังเคราะห์โปรตีนแต่ละชนิดอีกด้วย การขาดกรดอะมิโนจำเป็นอาจมาพร้อมกับความผิดปกติของลักษณะเฉพาะของมัน

ทริปโตเฟน - ด้วยการแยกออกจากอาหารเป็นเวลานาน หนูจะพัฒนาหลอดเลือดกระจกตาและต้อกระจก ในเด็ก ข้อ จำกัด ของทริปโตเฟนในอาหารจะมาพร้อมกับการลดลงของความเข้มข้นของโปรตีนในพลาสมา

ไลซีน - การขาดอาหารจะมาพร้อมกับอาการคลื่นไส้เวียนศีรษะปวดศีรษะและ ภูมิไวเกินเสียงรบกวน

อาร์จินีน - การขาดอาหารอาจนำไปสู่การยับยั้งการสร้างอสุจิ

ลิวซีน - ปริมาณที่มากเกินไปเมื่อเทียบกับกรดอะมิโนจำเป็นอื่นๆ ในหนู ยับยั้งการเจริญเติบโต เนื่องจากการด้อยค่าในการดูดซึมไอโซลิวซีน

ฮิสติดีน - การขาดสารจะมาพร้อมกับความเข้มข้นของฮีโมโกลบินที่ลดลง

เมไทโอนีน - การยกเว้นจากอาหารจะมาพร้อมกับความเสื่อมของไขมันในตับซึ่งเกิดจากการขาดกลุ่มเมทิลที่ไม่เสถียรในการสังเคราะห์เลซิติน

วาลิน - การขาดสารนี้นำไปสู่การชะลอการเจริญเติบโต การลดน้ำหนัก และการพัฒนาของเคราโตส

กรดอะมิโนที่ไม่จำเป็นมีอิทธิพลอย่างมากต่อความต้องการกรดอะมิโนที่จำเป็น ตัวอย่างเช่น ความต้องการเมไทโอนีนนั้นพิจารณาจากปริมาณซีสตีนในอาหาร ยิ่งซีสตีนในอาหารมีการบริโภคเมไทโอนีนน้อยลงในการสังเคราะห์ซีสตีนทางชีววิทยา หากอัตราการสังเคราะห์กรดอะมิโนที่ไม่จำเป็นในร่างกายไม่เพียงพอ ความต้องการกรดอะมิโนก็จะเพิ่มขึ้น

กรดอะมิโนที่ไม่จำเป็นบางชนิดกลายเป็นสิ่งจำเป็นหากไม่ได้รับอาหาร เนื่องจากร่างกายไม่สามารถรับมือกับการสังเคราะห์อย่างรวดเร็วได้ ดังนั้นการขาดซีสตีนจึงนำไปสู่การยับยั้งการเจริญเติบโตของเซลล์ แม้ว่าจะมีกรดอะมิโนอื่นๆ อยู่ในตัวกลางก็ตาม

การแยกการสังเคราะห์โปรตีน - แอนติบอดี - อาจสังเกตได้ในโรคภูมิแพ้บางชนิด ดังนั้นในเซลล์ภูมิคุ้มกันบกพร่อง (เซลล์น้ำเหลือง) ที่ผลิตแอนติบอดี การผลิตออโตแอนติบอดีมักจะถูกระงับ ในระหว่างกระบวนการพัฒนาของตัวอ่อนเมื่อระยะเปลี่ยนไป (ระยะของท่อประสาท, แผ่นมีเซนไคม์) การยับยั้งการสังเคราะห์ออโตแอนติบอดีจะเกิดขึ้น ตรวจพบออโตแอนติบอดีในเนื้อเยื่อ ซึ่งเกี่ยวข้องกับการสลายเนื้อเยื่อจากระยะก่อนหน้าของการพัฒนาเอ็มบริโอ การเปลี่ยนแปลงในกิจกรรมการอัดอากาศนี้เกิดขึ้นหลายครั้ง ในร่างกายของผู้ใหญ่ การสังเคราะห์ออโตแอนติบอดีจะถูกระงับ ตัวอย่างเช่น การสังเคราะห์ออโตแอนติบอดีต่อแอนติเจนของเซลล์เม็ดเลือดแดงของตัวเองจะถูกระงับ ถ้ามี agglutininogen A ในเม็ดเลือดแดงขึ้นอยู่กับกลุ่มเลือดแสดงว่าไม่มีα-agglutinins ในเลือดซึ่งการผลิตจะถูกควบคุมอย่างน่าเชื่อถือ บนพื้นฐานนี้ การปลูกถ่ายเลือดและเนื้อเยื่อเม็ดเลือด (ไขกระดูก) สามารถทำได้

ไปยังเนื้อเยื่อบางส่วน (เลนส์ตา เนื้อเยื่อประสาท, ลูกอัณฑะ) การผลิตออโตแอนติบอดีไม่ได้ถูกควบคุม แต่เนื้อเยื่อเหล่านี้เนื่องจากลักษณะทางกายวิภาคและการทำงานของพวกมัน ถูกแยกออกจากเซลล์ที่มีภูมิคุ้มกันบกพร่อง และโดยปกติแล้วการผลิตออโตแอนติบอดีจะไม่เกิดขึ้น เมื่อการแยกทางกายวิภาคหยุดชะงัก (ความเสียหาย) การผลิตออโตแอนติบอดีเริ่มต้นขึ้นและเกิดโรคที่เกิดจากภูมิแพ้อัตโนมัติ

ความผิดปกติของการเผาผลาญกรดอะมิโน

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

อัตราส่วนของซับสเตรตที่ปนเปื้อนจะกำหนดทิศทางของปฏิกิริยา 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 การยับยั้งเอมีนสามารถทำได้โดยการจับกับโปรตีน

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 เซลล์ประสาทของเปลือกสมองถูกทำลายและถูกแทนที่ด้วยการแพร่กระจายขององค์ประกอบของจุลินทรีย์ 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

การสะสมของอนุพันธ์ของกรดโฮโมเจนติซิกในเนื้อเยื่อทำให้เกิดผิวคล้ำ เนื้อเยื่อเกี่ยวพัน- โครโนซิส เม็ดสีสะสมอยู่ในกระดูกอ่อนข้อ กระดูกอ่อนจมูก หู เยื่อบุหัวใจ หลอดเลือดใหญ่ ไต ปอด และหนังกำพร้า Alkaptonuria มักมาพร้อมกับนิ่วในไต

ความผิดปกติของการเผาผลาญไทโรซีน - เผือก - สาเหตุของโรคคือการขาดเอนไซม์ไทโรซิเนสในเซลล์เมลาโนไซต์ - เซลล์ที่สังเคราะห์เม็ดสีเมลานิน (รูปที่ 50)

ในกรณีที่ไม่มีเมลานินผิวหนังจะได้สีขาวนวลและมีขนสีขาว (เผือก), กลัวแสง, อาตา, ความโปร่งแสงของม่านตาและการมองเห็นลดลง แสงแดดทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงการอักเสบในผิวหนัง - เกิดผื่นแดง

โรคเผือกอาจมาพร้อมกับอาการหูหนวก เป็นใบ้ โรคลมบ้าหมู มีภาวะหลายขั้ว และปัญญาอ่อน ความฉลาดของผู้ป่วยดังกล่าวมักจะเป็นปกติ

ความผิดปกติของการเผาผลาญฮิสทิดีน - มาสโทไซโตซิส - โรคทางพันธุกรรมพร้อมด้วยการเพิ่มจำนวนเซลล์แมสต์ที่เพิ่มขึ้น สาเหตุของโรคถือเป็นการเพิ่มขึ้นของกิจกรรมของฮิสทิดีนดีคาร์บอกซิเลสซึ่งเป็นเอนไซม์ที่กระตุ้นการสังเคราะห์ฮีสตามีน ฮีสตามีนสะสมในตับ ม้าม และอวัยวะอื่นๆ โรคนี้มีลักษณะเป็นรอยโรคที่ผิวหนัง ความผิดปกติของการทำงานของหัวใจ 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

ความผิดปกติของขั้นตอนสุดท้ายของการเผาผลาญโปรตีน

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- นอกจากจะส่งผลเสียหายโดยตรงต่อแอมโมเนียแล้ว เซลล์ประสาทแอมโมเนียถูกจับโดยกลูตาเมต 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

ความผิดปกติของโปรตีนในเลือด

ภาวะโปรตีนในเลือดต่ำ- ปริมาณโปรตีนในเลือดลดลงซึ่งส่วนใหญ่เกิดจากการลดลงของอัลบูมิน

ในกลไกของการเกิดภาวะ hypoproteinemia ปัจจัยที่ก่อให้เกิดโรคหลักจะได้รับความผิดปกติทางพันธุกรรมในการสังเคราะห์โปรตีนในเลือดการปล่อยโปรตีนในซีรั่มออกจากกระแสเลือดโดยไม่กลับไปสู่หลอดเลือดและทำให้เลือดบางลง

ความผิดปกติของการสังเคราะห์โปรตีนในเลือด ขึ้นอยู่กับความอ่อนแอของกระบวนการสังเคราะห์ในร่างกาย (การอดอาหาร, การดูดซึมโปรตีนในอาหารบกพร่อง, การขาดวิตามิน, ความเหนื่อยล้าของร่างกายเนื่องจากพิษจากการติดเชื้อเป็นเวลานานหรือเนื้องอกมะเร็ง ฯลฯ )

การสังเคราะห์โปรตีนในเลือดอาจลดลงหากการทำงานของอวัยวะและเนื้อเยื่อที่ผลิตโปรตีนเหล่านี้บกพร่อง ในกรณีของโรคตับ (ตับอักเสบ, โรคตับแข็ง) ปริมาณอัลบูมิน, ไฟบริโนเจนและโปรทรอมบินในเลือดจะลดลง มีข้อบกพร่องทางพันธุกรรมในการสังเคราะห์เศษส่วนโปรตีนบางอย่างในเลือด เช่น รูปแบบทางพันธุกรรม: อะไฟบริโนเจเนเมียและอะแกมมาโกลบูลินีเมีย การสังเคราะห์แกมมาโกลบูลินไม่เพียงพออย่างรุนแรงเกี่ยวข้องกับการไม่มีเซลล์พลาสมาในเนื้อเยื่อทั้งหมดในผู้ป่วยดังกล่าวอย่างสมบูรณ์และการลดลงอย่างมีนัยสำคัญของจำนวนเซลล์เม็ดเลือดขาวในต่อมน้ำเหลือง

การปลดปล่อยโปรตีนออกจากกระแสเลือด สังเกตเมื่อ:

• ก) การสูญเสียเลือด บาดแผล อาการตกเลือดที่สำคัญ
• b) การสูญเสียพลาสมาโดยเฉพาะการเผาไหม้;
• c) เพิ่มการซึมผ่านของผนังเส้นเลือดฝอยเช่นระหว่างการอักเสบและความเมื่อยล้าของหลอดเลือดดำ

ด้วยความกว้างขวาง กระบวนการอักเสบปริมาณอัลบูมินในเลือดลดลงเนื่องจากมีการปล่อยออกจากหลอดเลือดไปยังช่องว่างระหว่างหน้า (รูปที่ 52) อัลบูมินจำนวนมากยังพบได้ในน้ำในช่องท้องในภาวะความดันโลหิตสูงพอร์ทัลและภาวะหัวใจล้มเหลว

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

ผลลัพธ์หลักของภาวะ 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 ตัวอย่างทั่วไปของการเปลี่ยนแปลงในการสังเคราะห์โกลบูลินคือ myeloma (plasmacytoma) Myeloma เป็นมะเร็งเม็ดเลือดขาวชนิดหนึ่ง (paraproteinemic reticulosis)

ใน γ-ไมอีโลมา โกลบูลินที่ผิดปกติจะถูกสังเคราะห์โดยโคลนเนื้องอกของเซลล์พลาสมาที่เข้าสู่กระแสเลือด ซึ่งคิดเป็น 60% หรือมากกว่าของจำนวนเม็ดเลือดขาวทั้งหมด โปรตีน myeloma ทางพยาธิวิทยาไม่มีคุณสมบัติของแอนติบอดี มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำผ่านตัวกรองไตและสะสมอยู่ในไต มีส่วนทำให้เกิดภาวะไตวายใน 80% ของกรณี 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 เท่าซึ่งทำให้หัวใจทำงานได้ยาก

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