Креатин моногидрат — метило гуанидиновая уксусная кислота

Креатин моногидрат — метило гуанидиновая уксусная кислота

Креатин моногидрат (син.: метилгликоциамин, гуанидин-метил глицин) — метило гуанидин уксусная кислота, является одним из важных компонентов азотистого обмена в организме; накапливаясь в тканях в виде высокоэргического фосфорилированного производного — креатинфосфата, К. участвует также в энергетическом обмене. К. выполняет регуляторную роль во многих биохим. процессах: стимулирует биосинтез белков (креатинкиназы, актина и тяжелых цепей миозина), активирует процесс дыхания и окислительного фосфорилирования в митохондриях.

Процессы, идущие в клетке с потреблением энергии,— сокращение

мышц, активный транспорт ионов в нервной ткани —сопровождаются расщеплением значительных количеств креатинфосфата и накоплением К. при постоянном уровне или небольших изменениях концентрации АТФ.

В медицине определение содержания К. и его производного — креатинина в крови и моче служит для диагностики целого ряда заболеваний.

К. содержится в различных тканях человека, позвоночных и некоторых видов беспозвоночных животных. Впервые он обнаружен франц. ученым Шеврелем (М. Е. Chevreul) в 1835 г. в экстракте из скелетных мышц.

Мол. вес (масса) К. 131,14. К. образует кристаллы с присоединением одной молекулы воды, имеющие вид моноклинических призм (мол. вес 149,16). Относительно плохо растворим в воде (1,35 г в 100 г воды при 18°), нерастворим в эфире, очень плохо растворим в спирте (0,0063 г в 100 г холодного этанола).

В сильно кислой среде К. теряет частицу воды и переходит в креатинин путем замыкания связи между NH2- и СООН- группами.

Это свойство К. положено в основу одного из методов его количественного определения.

Креатинин (1 -метил гликоциамидин) является одним из конечных продуктов белкового обмена у позвоночных животных и человека и постоянно присутствует в моче. Количество выделяемого человеком в сутки креатинина равно в среднем—2 г и зависит от степени развития мускулатуры и содержания в ней креатинфосфата. Отношение количества креатинина (в мг), выделяемого человеком за сутки, к весу тела (в кг) носит название креатининового коэффициента. Обычно креатининовый коэффициент колеблется у мужчин в пределах 20— 30, у женщин — 10—25.

В моче наряду с креатинином обнаруживается и К. У взрослых здоровых людей содержание К. в моче очень невелико (0,05—0,25 * в суточном объеме мочи). Выделение значительных количеств К. с мочой носит название креатинурим и наблюдается при различных патол. состояниях, а также у детей в норме.

В скелетной мускулатуре человека и позвоночных животных общее количество К. составляет (в мг%) 250—550; в сердечной мышце —150— 300; в гладких мышцах —50—100; в ткани мозга — 100—150. В органах, где синтезируется К., — почках, печени, поджелудочной железе — содержание К. весьма низко (10—40 мг%). В небольших концентрациях (1—1,5 ) К. обнаруживается в плазме крови человека и животных.

В организме животных и человека синтезируется из трех аминокислот: аргинина, глицина и митионина. Синтез К. происходит в два этапа. Первый этап синтеза — образование гуанидин уксусной к-ты путем переноса амидиновой группы с аргинина на глицин — происходит в почках и поджелудочной железе при участии фермента L: глицин — амидинотрансферазы.

Активность этого фермента в поджелудочной железе в 5 раз больше, чем в почках.

Второй этап синтеза К.— реакция моделирования гуанидинуксусной к-ты при участии активированной формы метионина происходит в печени и поджелудочной железе. Эту реакцию катализирует фермент гуанидинаце- тат-метилтрансфераза.

Считают, что из печени и поджелудочной железы К. с течением крови поступает в различные органы и ткани (в скелетные и сердечную мышцы, мозг и нервную ткань).

Пути ферментативного расщепления К. в тканях позвоночных животных и человека неизвестны. Около 2% общего содержания К. в организме ежедневно неферментативно превращается в креатинин, который выделяется с мочой.

В мышечной и мозговой тканях при участии фермента креатинкиназы К. вступает в реакцию трансфосфорилирования с АТФ, превращаясь при этом в креатинфосфат. Это единственный известный путь образования креатинфосфата.

Креатинфосфат был описан в 1927 г. Эгглтоиом (Г. Eggleton) и Эгглтон (Q. Р. Eggleton), Фиском (С. Н. Fiske) и Саббароу (Y. Subbarow). В 1929 г. Фиск и Саббароу установили, что это соединение состоит из К. и фосфорной к-ты в молярном отношении 1:1.

Креатинфосфат относится к классу фосфагенов — высокоэргических фосфорил, играющих роль аккумуляторов энергии и клетке. При физиол. условиях величина свободной энергии гидролиза фосфоамидиновой связи креатинфосфата равна 10,3— 10,8 ккал/моль. Креатинфосфат наряду с К. и креатинкиназой обнаружен почти во всех органах и тканях позвоночных животных и человека и некоторых видов беспозвоночных животных (иглокожие, хордовые). Наибольшее количество креатинфосфата обнаруживается в скелетных мышцах. Еще в 1922 г. А. В. Палладиным было высказано предположение о важной роли К. в химизме мышечной деятельности. А. В. Палладиным и его сотр. было показано, что при тренировке, вызывающей повышение работоспособности мышц, последние всегда обогащаются К. н креатин-фосфатом. При ослаблении функции мышц содержание креатин-фосфата уменьшается.

Установлено, что креатин фосфат регулирует гликолиз, ингибируя фосфофруктокиназу, пируваткиназу и активируя глюкозо-1,6-дифосфатазу.

Методы определения креатина в биологических жидкостях. К. определяют после предварительного перевода в креатинин при нагревании исследуемого образца с минеральной к-той. Креатинин в крови и моче определяют по мотоду Фолина — Поппера, основанному на восстановлении креатинином в сильно щелочной среде пикриновой к-ты в никрамовую к-ту, имеющую красно- оранжевый цвет.

Определение К. производят также по методу, основанному на образовании окрашенного соединения К. с диацетилом и нафтолом в щелочной среде. Определение концентрации окрашенного комплекса проводят колориметрический или спектрофотометрический при 540 нм.

Креатин фосфат определяют по креатинину или по фосфору. Первый метод состоит в разложении креатин фосфата на креатинин и фосфорную к-ту в присутствии молибденов кислого аммония в кислой среде и колориметрическом определении креатинина с пикриновой к-той. Второй метод основан на расщеплении креатинфосфата в кислой среде и последующем определении образовавшегося минерального фосфата с молибденовой к-той и ионогеном.

Более чувствительным является спектрофотометрический метод определения К. с креатинкиназой и двумя сопряженными с ней ферментными системами — пируваткина зой и лактатдегидрогеназой (метод Талидера— Гильварга). Метод основан на том, что при добавлении к исследуемому образцу АТФ и креатинкиназы весь эцдогенный К. превращается в креатинфосфат и образуется эквимолярное К. количество АДФ. Концентрация образовавшегося АДФ определяется в присутствии добавленных к образцу пируваткиназы, лактатдогидрогеназы и их субстратов спектрофотометрический по уменьшению поглощения восстановленного НАД-Н2 при 340 нм.

Самым чувствительным методов определения К. в биол. жидкостях является флюориметрический метод, основанный на образовании в щелочной среде комплекса К. с нингидрином, имеющий максимум флюоресценции при 495 нм. Этим методом К. определяется в концентрации 1 • 10~7 М. Гуанидин и некоторые его производные, которые обычно содержатся в моче, мешают определению К. Гуанидин эффективно удаляется из мочи при обработке ее анионообменными смолами.

Самые свежие новости медицины на нашей странице в Вконтакте
Читайте также

Добавить комментарий

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

Подтвердите, что Вы не бот — выберите самый большой кружок: