Toshkent 2018 Biokimyo nerv to’qimasi

Аминокислоты нервной ткани

• Аминокислоты нервной ткани
• Свободные аминокислоты играют важнейшую роль в поддержании функциональной активности мозга, являясь:
• источником синтеза белков;
• источником синтеза гормонов белковой (пептидной) природы;
• нейротрансмиттерами;
• источником синтеза нуклео-тидов;

• Аминокислоты мозга
• Свободные аминокислоты играют важнейшую роль в поддержании функциональной активности мозга, являясь:
• источником синтеза биологи-чески активных аминов;
• источником синтеза произво-дных витаминов (НАД-Н);
• средствами нейтрализации аммониака;
• источниками энергии.

• Сравнительное содержание аминокислот
• (мкмоль/г)

Аминокислоты	Мозг	Плазма	Ликвор
Глутамат	10,6	0,05	0,23
N-ацетиласпартат	5,7	-	-
Глутамин	4,3	0,7	0,03
ГАМК	2,3	-	-
Аспартат	2,2	0,01	0,01
Цистатионин	1,9	-	-
Таурин	1,9	0,1	-
Глицин	1,3	0,4	0,01
Другие	3,8	2,11	0,27

• Глутаминовая кислота
• занимает центральное место в обмене аминокислот мозга, т.к. она:
• является нейромедиатором;
• участвует в синтезе ГАМК;
• участвует в синтезе глутатиона
• непосредственно временно обезвреживает аммониак;
• используется в реакциях трансаминирования;
• тесно связана с промежуточ-ными метаболитами ЦТК

• Другие аминокислоты мозга
• метионин (синтез адреналина, ацетилхолина, лецитина);
• цистатионин (синтез сульфа-тидов, сульфатированных ГАГ);
• цистеин (синтез таурина);
• фенилаланин (синтез катехол-аминов);
• триптофан (синтез серотонина и мелатонина).

• Нарушение метаболизма аминокислот сопровождается значительными нарушениями функций мозга:
• фенилпировиноградная олиго-френия (фенилаланин);
• паркинсонизм (катехоламины);
• печёночная энцефалопатия (синтез псевдомедиаторов – октопамина и фенилэтиламина);
• цистинурия (цистатионин)

• Причина
• фенилпировиноградной олигофрении –
• дефект фенилаланин-гидроксилазы

• Обмен фенилаланина

• Печень (фумарат, ацетоацетат)

• Катаболизм фенилаланина

• Липиды нервной ткани.

• Липиды нервной ткани
• .

Всего	Серое вещество	Белое вещество
	32,7	54,9
Холестерин	22,0	27,5
Фосфатидилхолины	26,7	12,8
Фосфатидилсерины	8,7	7,9
Фосфатидил- инозитолы	2,7	0,9
Плазмалогены	8,8	11,2
Сфингомиелины	6,9	7,7
Цереброзиды	5,4	19,8
Ганглиозиды	1,7	5,4

• Фосфолипиды играют особую роль в построении мембран, имея следующие свойства:
• амфифильность;
• четкая ориентация на границе раздела фаз;
• способность к самопроиз-вольному плотному упаковыва-нию с формированием барьера для диффузии молекул;
• возможность образования мицелл различной формы.

• Липидный состав мембран детерминирован генетически. Они располагаются в мембране в соответствии с их конфигу-рацией, зарядом, особенностями состава, степенью гидратации полярных групп, что создает структурно-функциональную асимметрию мембран (66% ненасыщенных ВЖК, бόльшая часть фосфатидил-этаноламинов и фосфатидил-серинов – во внутреннем слое).

• Сфинголипиды играют важную роль в коммуникации нервной клетки с окружающей средой, участвуя в передаче сигналов.
• Вариабельность углеводной ча-сти делает их носителями специфичности и информации.
• У взрослых почти все цереброзиды находятся в миелиновых оболочках, а ганглиозиды – в нейронах.

• Биологическая роль сфинголипидов нервной ткани:
• рецепторы внешних сигна-лов, в т.ч. некоторых опасных токсинов – ботулизма (связывает-ся с GT1), столбняка (с GD1);
• отвечают за специфичность клеточной поверхности, распо-знавание и адгезию клеток;
• участвуют в синаптической передаче, в реакциях адапта-ции и приспособления;

• Биологическая роль сфинголипидов нервной ткани:
• связывают катионы и дру-гие положительно заряженные лиганды;
• обнаруживают умеренные свойства гаптенов (аллергические и иммунологические процессы).

• Сфинголипиды – это производные аминоспирта сфингозина, актив-но синтезирующегося нейронами из пальмитоил-КоА и серина.
• N-ацил-сфингозин (церамид) – исходный субстрат для синтеза сфингомиелина, ганглиозидов и цереброзидов – образуется из сфингозина и соответствующего ацил-КоА.

• гидрофобная часть – церамид
• гидрофильная часть – остаток, присоединённый к ОН-группе С1 атома церамида.

• Сфинголипиды

• Сфинголипиды в значительных количествах содержатся в мембранах клеток мозга, эритроцитов, эпителии.

• гидрофобная часть – церамид
• гидрофильная часть – присоеди-нённый к ОН-группе С1 атома церамида фосфорилхолин.

• Сфингомиелины (сфингофосфолипиды)

• Сфингогликолипиды

• цереброзиды – содержат моно- или олигосахаридный остаток

• ганглиозиды – содержат разветв-лённый олигосахарид, включающий N-ацетил-нейраминовую кислоту

• гидрофобная часть – церамид
• гидрофильная часть – присоеди-нённый к ОН-группе С1 атома церамида моно-(олиго-)сахарид.

• Липиды нервной ткани
• Схема структуры ганглиозида GM1

Синтез цереброзидов и ганглио-зидов из церамида происходит путем последовательного присоединения УДФ-моносахаридов соответствующими полифермент-ными комплексами мембрано-связанных гликозилтрансфераз.

• Синтез цереброзидов и ганглио-зидов из церамида происходит путем последовательного присоединения УДФ-моносахаридов соответствующими полифермент-ными комплексами мембрано-связанных гликозилтрансфераз.
• Ганглиозиды находятся преимущественно в сером веществе. В настоящее время их известно около 15, наиболее исследованные из них –
• GM1, GD1a, GD1b и GT1.