Актуальная Медицина

Это важно.

Мы предлагаем удобный сервис для тех, кто хочет купить – продать: земельный участок, дом, квартиру, коммерческую или элитную недвижимость в Крыму. //crimearealestat.ucoz.ru/ Перепечатка материалов разрешена только при условии прямой гиперссылки //allmedicine.ucoz.com/

Statistics

Онлайн всього: 58

Гостей: 58

Користувачів: 0

Чат

91Біосинтез сечовини
Основним механізмом знешкодження аміаку в організмі є біосинтез сечовини. Остання виводиться із сечею в якості голівного кінцевого продукту білкового, відповідно амінокислотного, обміну. На частку сечовини доводиться до 80-85% від усього азоту сили. Основним і, можливо, єдиним місцем синтезу сечовини є печінка. Уперше Г. Кребс і К. Гензеляйт в 1932 р. вивели рівняння реакцій синтезу сечовини, які представлені у вигляді циклу, що одержав у літературі назва орнитинового циклу сечовиноутворення Кребса. Варто вказати, що в біохімії це була перша циклічна система метаболізму, опис якої майже на 5 років випередило відкриття Г. Кребсом іншого метаболічного процесу - циклу трикарбонових кислот Подальші дослідження в основному підтвердили циклічний характер біосинтезу сечовини в печінці. Завдяки дослідженням Г. Коена, С. Ратнер. були уточнені проміжні етапи й ферментні системи, які каталізують утворення сечовини.

Таким чином, весь цикл сечовиноутворення може бути представлений у такий спосіб. На першому етапі синтезується макроергична сполука карбамоїлфосфат - метаболічно активна форма аміаку, використовувана як вихідний продукт для синтезу пиримидинових нуклеотидів (відповідно ДНК і РНК) і аргініну (відповідно білка й сечовини):
Першу необоротню реакцію каталізує регуляторний фермент – аміакзалежна карбамоїлфосфатсинтетаза (КФ 6.3.4.16):

Другу, також необоротну, реакцію каталізує глутамінзалежна карбамоїлфосфатсинтетаза (КФ 6.3.5.5):

Реакція каталізується глутамінсинтетазою і потребує енергії ATФ.
Крім цієї реакції відбувається також зв’язування аміаку кетокислотами (переважно a-кетоглутаратом і піруватом) в реакціях відновного амінування (обернених до окисного дезамінування,)
CH3-CO-COO- + NH4+ + НАД(Ф)Н+Н+ ↔ СH3-CHNH2-COO- + НАД(Ф)+ + Н2О

Піруват Аланін
Утворені в результаті цих реакцій глутамін, глутамат і аланін є основними формами транспорту аміаку в крові.
В клітинах аміак також конденсується з СО2 і фосфатом в карбамоїлфосфат під впливом карбамоїлфосфатсинтетаз:
HCO3- + NH4+ + 2АТФ → H2N-CO-ОРО32- + 2 АДФ + Фн.
Один з цих ферментів каталізує реакцію в цитоплазмі гепатоцитів. В цьому випадку з неї розпочинається синтез піримідинових основ. Інший фермент локалізований в мітохондріях гепатоцитів. Там з синтезу карбамоїлфосфату починається цикл сечовини.
Живі організми відрізняються ферментними системами виведення аміаку з організму. Більшість водних тварин взагалі можуть виводити з організму вільний аміак. Це амоніотелічні тварини. У них в органах виділення, наприклад, в зябрах риб, відбувається гідроліз глутаміну під впливом глутамінази:

H2N-ОC-(CH2)2-CHNH2-COO- + Н2О → -ООC-(CH2)2-CHNH2-COO- + NH4+
Наземні тварини, які зв’язують аміак з утворенням сечовини, називаються уреотелічними. У птахів, ящірок і змій аміак зв’язується в більш складну сполуку - сечову кислоту. Це урикотелічні тварини.

Дана реакція відкрита в цитозолі клітин тварин і вимагає навності іонов Mg2+. Варто вказати, що завдяки включенню гідролитичній стадії вона використається переважно для синтезу пиримидинових нуклеотидів Фермент широко розповсюджений у клітинах тварин.Третю оборотну реакцію каталізує карбаматкіназа (КФ 2.7.2.2) На наступній стадії цитруллин перетворюється в аргінін у результаті двох послідовних реакцій. Перша з них, енергозалежна,- це конденсація цитрулину й аспарагінової кислоти з утворенням аргиніносукцинату (цю реакцію каталізує аргининосукцинат-синтетаза). Аргининосукцинат розпадається в наступній реакції на аргінін і фумарат при участі іншого ферменту - аргининосукцинатліази. На останньому етапі аргінін розщеплюється на сечовину й орнитин під дією аргінази.

92Обмін гліцину й серина, Обмін серовмістких амінокислот
Гліцин є єдиною із всіх вхідних до складу білків амінокислот, у молекулі якого відсутній асиметричний атом вуглецю. Проте метаболічно він пов'язаний з хімічними компонентами організму більшою мірою , чим будь-яка інша амінокислота.

Біологічний зміст даного шляху катаболізму гліцину складається, найімовірніше , в утворенні активного одновуглецевого фрагменту (N5, N10-СН2-ТГФК), використовуваного в унікальних реакціях синтезу метионину, пуринових нуклеотидів, тимидилівой кислоти й ін. Отримано докази, що спадкоємна некетогенна гліцинемія (підвищення рівня гліцину в крові) обумовлена недостатністю Р- або Т-білку гліцинрозщеплюючої ферментної системи печінки або мозку й що кожний із цих білків контролюється окремим геном.
Серин легко перетворюється в пируват під дією сериндегідроатази. У зв'язку із цим у тканинах є умови для перетворення гліцину (через серин) у пируват. Цим шляхом здійснюється участь гліцину в обміні вуглеводів. Важливу роль грає серин у біосинтезі складних білків - фосфопротеїнів, а також фосфогліцеридів. Крім фосфатидилсерину, вуглецевий кістяк і азот серина використаються в біосинтезі фосфатидил-етаноламіну й фосфатидилхоліну
Обмін сірковмістких амінокислот
У молекулах білка виявлені три сірковмісткі амінокислоти (метионин, цистеїн і цистин), метаболічно тісно зв'язані один з одним. Завдяки навності в складі цистеїну високореактивної SH-групи в тканинах легко здійснюється ферментативна окислювально-відновна реакція між цистеином і цистином.
У процесі катаболізму сірка метіоніну в тканинах в основному переходить у сірку цистеїна, а взаємоперетворення цистина в цистеїн здійснюється легко. Тому проблема окислювання сірки всіх амінокислот практично зводиться до окислювання цистеїну. Головним шляхом виявився окисний, що включає окислювання цистеїну в цистеинсульфінову кислоту, трансамінування останньої з альфа-кетоглутаратом і утворення пирувата й сульфіту. Метаболічні шляхи перетворення метіоніну в тканинах значно різноманітніші, ніж шляхи перетворення інших сірковмістких амінокислот; проте катаболізм метіоніну здійснюється через цистеїн. Це перетворення метіоніну в цистеїн виявилося необоротнім процесом. З'ясувалося також, що вуглецевий кістяк цистеіну походить із іншої амінокислоти, а саме серину. Фактичним донором метильних груп у реакціях трансметилирування є не вільний метіонін, а так званий активний метіонін - S-аденозилметіонин, що утвориться в процесі АТФ-залежної реакції, яка каталізується метионин-аденозилтрансферазой.

93Обмін фенилаланіну й тирозину. Шляхи синтезу амінокислот

Фенілаланін належить до незамінних амінокислот, оскільки тканини тварин не мають здатність синтезувати його бензольне кільце. У той же час тирозин повністю замінимий при достатньому надходженні фенилаланіну з їжею. Пояснюється це тим, що основний шлях перетворення фенилаланіну починається з його окислювання (точніше, гідроксилирування) у тирозин Реакція гідроксилирування каталізується специфічної фенилаланин-4-монооксигеназой, що як кофермент містить, як всі др гідроксилази, тетрагідробіоптерин. Блокування цієї реакції, наблюдається при порушенні синтезу фенилаланин-4-монооксигенази в печінці, приводить до розвитку важкої спадкоємної хвороби - фенилкетонурії (фенилпировиноградна олігофренія). У процесі трансамінування тирозин перетворюється в n-оксифенилпировиноградну кислоту, що під дією специфічної оксидази піддається окислюванню, декарбоксилюванню, гідроксилюванню й внутрішньомолекулярному переміщенню бічного ланцюга з утворенням гомогентизинової кислоти; ця реакція вимагає присутності аскорбінової кислоти, роль якої поки не з'ясована. Подальше перетворення гомогентизінової кислоти в малеїлацетоуксусну кислоту каталізується оксидазой гомогентизинової кислоти. Малеїлацетооцтова кислота під дією специфічної ізомерази в присутності глутатіону перетворюється у фумарилацетоуксусну кислоту, що піддається гідролізу з утворенням фумарової і ацетоуксусної кислот, подальші перетворення яких уже відомі.
Обмін триптофану
Триптофан відноситься до незаміних для людини й тварин амінокислотам, оскільки є попередником ряду важливих біологічно активних речовин, зокрема серотонину й рибонуклеотиду нікотїнової кислоти. Крім того, один з його метаболітів, зокрема індолоцтова кислота, має ростстимулюючою активністю відносно рослин (ростовий фактор). У фізіологічних умовах більше 95% триптофану окисляється по кинуреніновому шляху й не більше 1% - по серотоніновому Серотонин в організмі піддається окисному дезамінуванню з утворенням індолилоцтової кислоти, що виділяється із сечею. Зміст цієї кислоти в сечі підвищено при виразках кишківнику злоякісних карциноїдах, коли близько 60% триптофану окисляється по серотоніновому шляху. Основний шлях обміну триптофану приводить до синтезу НАД, зменшуючи потребу організму у вітаміні PP. Триптофан під дією гемвмісткого ферменту триптофан-2,3-диоксигенази в присутності молекулярного кисню перетворюється у формилкинуренін, що розпадається при участі формамідази (формілкінуренінази) на мурашину кислоту й кінуренин; останній окисляється в 3-оксикинуренин. Подальші перетворення 3-оксикинуренину пов'язані з пиридоксалевим ферментом кинурениназой, гідролізуючої його на аланин і 3-оксиантраниліву кислоту, що через ряд проміжних продуктів (механізм утворення їх до кінця не розкритий) перетворюється в хинолінову кислоту, тобто в безпосередній попередник рибонуклеотиду нікотінової кислоти.
Шляхи синтезу амінокислот
Біосинтез замінних амінокислот здійснюється в організмі людини в печінці. На відміну від інших тканин, клітини печінки містять в цитоплазмі всі ферменти, необхідні для цього. Таким чином, печінка займає ключове місце в азотистому обміні і знешкодженні його кінцевих продуктів. Джерелом вуглецевих ланцюгів для замінних амінокислот служать переважно кетокислоти, які утворюються в циклі трикарбонових кислот. Тваринні організми використовують для синтезу азотистих- сполук лише відновлений азот у вигляді аміногруп. Нітрати у тварин можуть відновлюватись лише до нітритів, які утворюють з аміногрупами біомолекул токсичні нітрозаміни, а у великих дозах викликають гостре отруєння, паралізуючи дихальні залізовмісні білки.
Головною сполукою, що постачає аміногрупи для синтезів амінокислот є глутамінова кислота. Вона утворюється з a-кетоглутарової кислоти в реакції відновного амінування

Глутамінова кислота є попередником глутаміну і проліну. Глутамінова кислота є також джерелом аміногруп для синтезу амінокислот аланіну, аспарагінової кислоти і аспарагіну, серину і гліцину в реакціях трансамінування. Амінування аспарагінової кислоти з утворенням аспарагіну здійснюється аналогічно до амінування глутамінової кислоти. Гліцин утворюється з серину шляхом відщеплення оксиметильної групи за участю тетрагідрофоліевої кислоти. На схемі показані шляхи перетворення вуглецевих ланцюгів та джерела інших атомів при синтезі амінокислот.
Для синтезу деяких амінокислот необхідні як попередники незамінні амінокислоти. Тому їх можна назвати умовно незамінними.
Так тирозин утворюється з фенілаланіну при його окисненні гідроксилазою. Вроджена відсутність цього ферменту приводить до фенілкетонурії - накопичення і виділення з сечею фенілпірувату. Носієм рецесивного гену у європейців є близько 1 з 80. У дітей, які хворіють на фенілкетонурію, спостерігається розумова відсталість. Раннє виявлення цієї хвороби можливе за допомогою якісної реакції сечі з FeCl3. Своєчасне обмеження вмісту фенілпіровиноградної кислоти в їжі запобігає значною мірою розвитку хвороби.
При синтезі цистеїну кістяк молекули утворюється серином, а джерелом сульфуру служить метіонін.
Амінокислоти використовуються не лише для синтезу білку. Гліцин є попередником порфіринів. Гліцин, аргінін і метіонін беруть участь в утворенні креатину м’язів. Важливим метаболітом метіоніну є S-аденозилметіонін. Він є донором метильних груп при синтезі креатину, холіну, карнітину та інших біомолекул:

Різноманітні гормони, вітаміни, коферменти, алкалоїди, компоненти клітинних стінок, антибіотики, пігменти і нейремедіатори синтезуються також з амінокислот.

Это важно.

Поиск

Реклама

Statistics

Нас смотрят

Ссылки.

Чат