Чтобы посмотреть этот PDF файл с форматированием и разметкой, скачайте его и откройте на своем компьютере.
Обмен а
минокислот
Общие п
ути превращения аминокислот в тканях.
Реакции
трансаминирования аминокислот
.
Реакции декарбоксилирования аминокислот.
Синтез и распад биогенных аминов и их физиологическая роль.
Реакции
дезаминирования
аминокислот
.
Пути обезвре
живания аммиака в организме.
Биосинтез мочевины в печени.
Превращения безазотистых остатков аминокислот.
ОСНОВНЫЕ ПУТИ ПРЕВРАЩЕНИЯ АМИНОКИСЛОТ
В результате
протеолиза
формируется
пул
из аминокислот, которые
могут затем использоваться для синтеза
бел
ка, нуклеиновых кислот
, а также
низкомолекулярных
биологически активных соединений
.
Избыток
аминокислот так же, как и белка, не откладывается про запас.
В зависимости от
источника
и места переваривания
белка существуют
два типа
прев
р
а
ще
ния
аминокислот
:
1.
в
неклеточное
(белки пищи)
2.
внутриклеточное
(собственные, тканевые белки).
По
первому типу распад аминокислот осуществляют
микроорганизмы
в
желудочно
-
кишечном тракте (
гниение
) с образованием
ядовитых
для
организма продуктов, в частности
крезола, фенола, ска
тола, индола
.
Крезол
и
фенол
образуются при распаде
фенилаланина
и
тирозина
.
Утилизация микроорганизмами
триптофана
приводит к образованию
скатола
и
индола
.
Обезвреживание этих ядовитых продуктов происходит в печени.
Образов
ание крезола и фенола
Из
кишечника
эти вещества по
воротной вене
попадают в
печень
и
обезвреживаются там с участием двух ферментов:
Арилсульфотрансфераза
–
катализирует образование эфиросерных
кислот.
УД
Ф
-
глюкуронилтрансфераза
–
переносит остаток глюкурон
овой
кислоты на токсичный продукт гниения.
Образование эфиросерных кислот
Активные формы сульфата и глюку
р
оната
Остатки глюкуроната и сульфата переносятся соответ
ствующими
ферментами на гидроксильный г
руппы этих продуктов гниения с
образованием глюкуронатов и эфирсерных кислот.
Животным
и
индикан
ами
называют калийные соли эфирсерных
кислот.
Образовавшиеся
парные
кислоты нетоксичны и выводятся из
организма обы
чным путем.
В отличие от этого конечными продуктами распада аминокислот по
внутриклеточному типу будут
вода, углекислый газ
и
аммиак
(мочевин
а
)
.
ОБЩИЕ
ПУТИ ПРЕВРАЩЕНИЯ АМИНОКИСЛОТ
Переаминирование
Декарбоксилирование
(образование биогенных аминов)
Окисли
тельное
дезаминирование
Модификация боковой цепи
(взаимопревращения аминокислот)
Полимеризация
(синтез пептидов и белков).
Механизмы первой и второй реакций сводятся к образованию
ПФ
-
субстратного комплекса
в виде
Шиффового
основания. При этом
лабилизация
одной из трех связей
в АМК у
α
-
С
приводит к реакциям:
Коферментом
в этих реакциях служит
пиридоксальфосфат
–
фосфорное производное витамины
B
6
.
Трансаминирование
–
это реакция
межмолекулярного
переноса
аминогруппы от
аминокислоты
на
-
кетокисл
оту
без
промежуточного
образования аммиака. При этом достигается
перераспределение
аминокислот в пределах существующего пула
без увеличения их числа
.
Трансдезаминирование
–
это
непрямой
путь
дезаминирования
аминокислот через
трансаминирование
и
дезаминиров
анние
глутаминовой кислоты
под
дей
с
твием
специфической
глутаматдегидрогеназы
.
Так устраняется
избыток
аминокислот.
Трансреаминированием
называют
восстановительное
аминирование
-
кетоглутаровой
кислоты с образованием
глутаминовой
кислоты и трансаминировани
ем ее с любой
-
кетокислотой
.
Синтезируются
новые
АМК. Их
суммарное количество увеличивается
.
В основном в
переаминировании
участвуют
ПВК,
-
КГК,
Щ
УК.
Схема
процессов трансдезаминирования и трансреаминирования
Трансдезаминирование
Трансаминаза
Глутаматдегидрогеназа
R
1
–
c
н
–
соон
о=сн
-
ПФ
ноос
-
сн
2
-
сн
2
-
сн
-
соон
НАД
+
N
н
2
N
н
2
НАДФ
+
АМК ПФ
глутамат
НАДФН(Н)
ноос
-
сн
2
-
сн
2
-
с
-
соон
НАДН(Н)
N
н
Н
2
О
иминоглутарат
R
2
–
c
–
соон
н
2
N
-
сн
2
-
ПФ
ноос
-
сн
2
-
сн
2
-
с
-
соон
N
H
3
о
о
-
кетокислота ПАФ
-
кетоглутарат
аммиак
Трансреаминирование
Декарбоксилирование
аминокислот приводит к образованию
биогенных аминов
, отличающихся повышенной биологической
активностью. При этом выделяется
угле
кислый газ
:
лизин
кадаверин
Гниение
орнитин путресцин
триптофан
триптамин
,
индол, скатол
аспарагин
-
ала,
-
ала
г
и
с
тидин
гистамин
лейцин изолейцинамин
глутам
ат
-
аминомасляная кислота
Т
ип
ы
декарбоксилирования
1.
α
-
декарбоксилирование
с образованием
биогенных аминов
в тканях
животных и человека.
2.
ώ
–
декарбоксилирование
характерно для микроорганизмов
3
.
Трансдекарбоксилирование
4.
К
онденсация
(синтез пиррольных колец)
Синтез
алколоидов,
пирролиди
новы
х
произ
-
в
одны
х
(атропин)
Стиму
-
ля
т
оры
роста
клеток
ФАРМАКОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ
БИОГЕННЫЕ АМИНЫ
Гистамин
,
b
-
имидазолил
-
4(5)
-
этиламин
, тканевый гормон
.
Образуе
тс
я в
о
рганизме
при
декарбоксилировании
аминокислоты
гистидина
гистидиндекарбоксилазой
(КФ 4.1.1.22):
Гистидин
Гистамин
Содержится в больших количествах в
неактивной
, связанной форме в
лёгких, печени, коже
животных и челове
ка
, а также в
тромбоцитах
и
лейкоцитах
.
Д
епонируется в
тучных клетках
и
базофилах
в виде
комплекса с
гепарином
.
Освобождается при
:
анафилактическом шоке
воспалительных и аллергических реакциях
ожог
ах и
обморожени
и
сенн
ой
лихорадк
е,
крапивниц
е и
аллергических заболеваниях
при поступлении в организм некоторых химических веществ
(«либератор
ов
»
:
)
d
-
тубокурарин
,
морфин
, йодсодержащие
рентгеноконтрастные препараты, высокомолекулярные
соедин
ения (
декстран
и др.) и
некоторые
лекарственные средства.
Вызывает
:
расширение капилляро
в и повышение их проницаемости
понижение артериального давления
сокращение
(
спазм
)
гладкой мускулатуры
отёк окружающи
х тканей и сгущение крови
вызывает выделение
адреналин
а, суж
ение
артериол и учащ
ение
сердечны
х
сокращени
й
резко повышает сек
рецию соляной кисло
ты в желудке
и усиление
секреции
желудочного сока
Распад
(инактивация)
Гистаминаза
(
диаминоксидаза
)
в
кишечнике и
почках
катализирует
окислительное
дезаминирование
и б
ыстро деактивирует
с
вободный
гистамин.
О
бразуется нетоксичный продукт (
имидазолилацетальдегид
).
Фермент
активен
только в присутствии
кислорода
.
Рецепторы гистамина
Различают
три подгруппы
специфических
гистаминовых (Н)
рецепторов: Н1
-
, Н2
-
и Н3
-
рецепторы.
Тип
Локализация
Эф
фекты
H1
рецепторы
Гладкие
мышцы
,
эндотелий
,
центральная
нервная система
(постсинапти
ческие)
Вазодилатация
,
бронхоконстрикция
,
спазм гладкой мускулатуры
бронхов
,
раздвижение клеток
эндотелия
(и, как
следствие, транссудации жидкос
ти в
околососудистое пространство, отек
и
крапивница
), стимуляция секреции
гормонов
гипофизом
.
H2
рецепторы
Париета
льные
клетки
Стимуляция секреции
желудочного сока
.
H3
рецепторы
Центральная
и
периферическая
нервная
система
(пресинап
тические)
Подавление
в
ысв
обождения
нейромедиаторов
(
ГАМК
,
ацетилхолина
,
серотон
ина
,
норадреналина
)
Медицинское применение
Как лекарственное средство гистамин имеет
ограниченное
применение.
Выпускает
ся в виде
дигидрохлорида
(Histamini dihydrochloridum).
Белый кристаллический порошок. Гигроскопичен. Легко растворим в воде,
трудно в спирте; рН водных растворов 4,0
—
5,0.
Синонимы
:
Eramin, Ergamine, Histalgine, Histamyl, Histapon, Imadyl, Imido,
Istal, Per
emin
и
др
.
Пользуются гистамином иногда при
:
o
полиартритах
o
суставном и мышечном
ревматизме
o
при болях, связанных с поражением нервов
o
при
радикулитах
, плек
ситах и
т.
п.
o
аллергических заболеваниях
o
мигрени
,
бронхиальной астме
o
крапивнице
Гистамин применяется в качестве стимул
ятора при проведении
диагностических процедур
по оценке
функционального состояния
желудка
: при
фракционном зондировании
или
внутрижелудочной рН
-
метрии
.
В клинической практике по
льзуются или
простым гистаминовым
тестом
, или
максимальным гистаминовым тестом Кея
.
Серотонин
:
5
-
гидрокситриптамин
,
5
-
НТ
—
один из основных
нейромедиаторов
.
По химическому строению серотонин относится к
биогенным аминам
,
классу
триптаминов
.
Биосинтез
5
-
Т
риптофангидроксилаз
а
гидроксилирует
триптофан
в
5
-
гидрокситриптофан
.
Гидроксилирование
происходит в присутствии
ионов железа
и
кофактора
птеридина
(ТГБП
–
тетрагидробиоптерин)
.
Т
риптофандекарбоксилаз
а
декарбоксилир
ует
5
-
гидрокситриптофан
с образованием
серотонина
.
Серотон
ин
-
предшественник
мелатонина
, образующегося в
эпифизе
путем
аце
ти
лирования
по аминогруппе и
мети
л
ирования
по гидроксильной
группе
.
Распад
(
инактивация)
М
оноаминооксидаз
а
(
МАО
) превращает
серотонин
в
5
-
гидроксииндолальдегид
.
А
цетальдегиддег
идрогеназа
превращает
5
-
гидроксииндолальдегид
в
5
-
гидроксииндолуксусную
кислоту, которая
обычным путем
выводится
из организма
.
Синтез серотонина (
мелатонина
,
ниацина
) из
триптофана
Кроме серотонина из триптофана образуется
мелатонин
и витамин
РР
(ниацин)
.
Серотонин может принимать участие в формировании
эндогенных
опиатов
.
Функции серотонина
облегчает двигательную активность
участвует в
гипоталамической регуляци
и гормональной функции
ги
пофиза
вызывает увеличение секреции
пролактина
и некоторых других
гормонов передней доли гипофиза
участвует
в регуляции сосудистого тонуса
повышает функциональную активность
тромбоцитов
,
их
агрегацию
и образовани
е
тромбов
вызывает увеличение синтеза печенью факторов свёртывания
крови
,
обеспеч
ивает
свёртывани
е
крови по месту повреждения
ткани
участвует в процессах
аллергии
и
воспаления
повышает проницаемость сосудов
усиливает
хемотаксис
и миграцию
лейкоцитов
в очаг воспаления
увеличивает содер
жание
эозинофилов
в крови
усиливает дегрануляцию тучных клеток и высвобождение других
медиаторов аллергии и воспаления
играет роль в возникнове
нии болевой импульсации из места
повреждения или воспаления.
регуляции моторики и секреции в желудочно
-
кишечном тракте
играет роль в паракринной регуляции сократимости матки
и
маточных труб
и в координации
родов
Н
изкий уровень серотонина приводит к нарушениям психического
здо
ровья
:
депрессия
и
тревожное состояние
.
Принцип действия большинства фармацевтических
антидепрессантов
основан на
улучшении усвоения
организмом серотонина.
ПРОДУКТ
Ы
ПИТАНИЯ
ДЛЯ
УЛУЧШ
ЕНИЯ
НАСТРОЕНИЕ
Рацион питания
имеет существенное влияние на снабжение о
рганизма
серотонином
.
Ф
иники
,
бананы
,
сливы
,
инжир
,
томаты
,
молоко
,
соя
,
чёрный
шоколад
способствуют биосинтезу серотонина и улучшают настроение.
Пища с высоким содержанием триптофана
-
это:
М
олочные продукты
Ор
ехи и семечки
О
кеаническ
ая
рыб
а
из холодных морей
:
лосось и тунец
Семен
а льна
Соевые изофлавоны
С
парж
а
, чечевиц
а
, турецкий горох, фасоль, кабач
ки и батат (сладкий
картофель),
листовые овощи, яблоки, персики, бананы и артишок.
Ц
ельные злаки: коричневый рис, дикий рис, ячмень и полбу (вид
пшеницы).
Ч
ерный шоколад, который со
держит антиоксидант
-
ресвератрол
.
Показания
:
геморрагический синдром (при болезни Верльгофа, при
злокачественных новообразованиях, в т.ч. на фоне лечения
цитостатиками; при острой, подострой
и хронической лучевой болезни)
анемия гипо
-
и апластическая
т
ромбоцито
пения, геморрагический васкулит
гипоксе
мия, сосудистая недостаточность
заболевания, в генезе которых лежит дисфункция гладкой мускулатуры
микроциркуляторного русла (в т.ч. ишемичес
кая и диабетическая
ангиопатия)
функциональная кишечная непроход
имость (ФКН)
шок различного генеза
Противопоказания
:
o
повышенная чувствительност
ь к любому компоненту препарата
o
заболевания почек, в т.ч. гломерулонефрит (острый
и хронический),
олиго
-
и анурия
o
арте
риальная гипертензия
o
острый тромбоз
o
ангионевротически
й отек
o
бронхиальная астма
o
заболевания, со
провождающиеся гиперкоагуляцией
(
,
DA
)
—
это
нейромедиа
тор
,
вырабатываемый в
мозгу
людей и животных
,
мозговым веществом
надпочечников
и
другими тканями (например,
почками
)
.
По химической структуре дофамин относят к
катехоламинам
.
Это
-
биохимически
й
предшественник
норадре
налина
и
адреналина
.
«Круговорот» дофамина
Основные элементы
синапса
Синтезированный
нейроном
дофамин накапливается в
«синаптическом
пузырьке».
При выходе
протонов
по градиенту в везикулу
поступают молекулы дофамина.
Далее дофамин выводится в
синаптическую щель
. Часть его участвует
в передаче
нервного импульса
, воздействуя на клеточные D
-
рецепторы
постсинаптической мембраны
, а часть возвращается в
пресинаптический нейрон с по
мощью
обратного захвата
.
Вернувшийся в клетку медиатор расщепляется с
помощью
моноаминооксидаз
ы
(МАО)
.
А
льдегиддегидрогеназ
а
и
катехол
-
О
-
метил
-
трансфераз
а
доводят продукты окисления
до
гомованилиновой кислоты
.
Д
офамин
:
o
играет роль
стимулирующего
нейромедиатор
а
o
повыш
ает
двигательн
ую
активност
ь
o
уменьш
ает
двигательн
ую
заторможенност
ь
и скованност
ь
o
сниж
ает
гипертонус мышц
o
тормозно
й
нейромедиатор
в
гипоталамусе
и
гипофизе
o
повыша
ет систолическое
артериальное давление
o
увеличивает силу сердечн
ых сокращений, сердечный выброс, частоту
сердечных сокращений
o
уменьшает сопротивление почечных
сосудов
, увеличивает в них
кровоток и почечную фильтрацию
o
повышается натрийурез
o
ингибирует синтез
альдостерона
в
коре надпочечников
o
понижает секрецию
ренина
почками
o
повышает
секрецию
простагландинов
тканью почек
o
тормозит
перистальтику
желудка
и
кишечника
o
вызывает расслабление
нижнего пищеводного сфинктера
и
усиливает
желудочно
-
пищеводный
и
дуодено
-
желудочный рефлюкс
Д
офаминомиметики
назначают при
гиперпролактинемии
и при
болезни Паркинсона
.
Повышение уровня дофамина в плазме крови происходит при
шоке,
травмах
, ожогах, кровопотерях, стрессовых состояниях, при различных
болевых синдромах, тревоге, страхе, стрессе
.
Дофамин играет роль в
адаптации
организма к
стрессовым ситуациям,
травмам, кровопотерям
и др.
Дофамин предшественник в синтезе
норадреналина
и
адрена
лина
.
Гидроксилирование
боковой цепочки дофамина ведет к образованию
норадреналина.
Норадренал
и
н
, норэпинефрин, артеренол, аминоэтанол
-
пирокатехин:
Г
ормон
мозгов
ого вещества надпочечников
и
нейромедиатор
.
Относится к
биогенным аминам
из
группы
катехоламинов
.
Это
-
п
редшественник
в синтезе
адреналина
.
Метилирование
аминогруппы
норадреналина ведет к образовани
ю адреналина.
По химическому строению норадреналин отличается от
адреналина
отсутствием
метильной
группы у атома
азота
аминогруппы боковой цепи
.
По действию на
сердце, кровеносны
е сосуды, гладкие мышцы
, а также
на
углеводный обмен
обладает свойствами гормона и близок к своему N
-
метильному производному
—
адреналину
.
П
рименяют в медицинской практике при
падении кровяного давления,
при коллапсе, шоке, кровопотерях
.
М
оноаминооксидаз
а
-
А (
МАО
-
А
) и
катехол
-
О
-
метил
-
т
рансфераз
а
обеспечивают
инактив
ацию
норадреналин
а
,
превраща
я его
либо в
4
-
гидрокси
-
3
-
метоксифенилгликоль
, либо в
ванилилминдальную кислоту
.
Норадреналин отличается от
адреналина
:
гораздо более сильным сосудосу
живающим и прессорным действием
значительно меньшим стимулирующим влиянием на сокращени
я
сердца
слабым действием на гладкую
мускулатуру бронхов и кишечника
слабым влиянием на обмен веществ (отсутствием выраженного
гипергл
икемического,
липолитического и
общего катаболического
эффекта)
в меньшей степени повышает потребность миокарда и других
тканей в
кислороде
Уровень
норадреналина в крови повышается при
стрессовых
состояниях, шоке, травмах, кровопотерях, ожогах, при тревоге, страхе,
нервном напряжении.
Триптамин
—
моноаминный
алкалоид
, химическое название: 2
-
(1H
-
индол
-
3
-
ил)этанамин.
Триптамин обнаруживается в растениях и
в
организм
е
животных.
Он
играет роль
нейромедиатора
и
нейротрансмитера
в головном мозге
млекопитающих.
П
олучается путем
декарбоксилировани
я
триптофана.
Большинс
тво
производных
триптамина
обнаруживают
психоактивные
свойства.
С
еротонин
, важнейший
нейромедиатор
и
гормон
–
это о
д
ин
из
наиболее
известных производных
триптамина
.
Природные триптамины
Сокращённое
наименование
R
α
R
4
R
5
R
N1
R
N2
Полное наименование
Се
ротонин
H
H
OH
H
H
5
-
гидрокси
триптамин
DMT
H
H
H
CH
3
CH
3
N,N
-
ди
метил
триптамин
Мелатонин
H
H
OCH
3
O=CH
-
CH
3
H
5
-
метокси
-
N
-
ацетил
триптамин
Буфотенин
H
H
OH
CH
3
CH
3
5
-
гидрокси
-
N,N
-
ди
метил
триптамин
5
-
MeO
-
DM
T
H
H
OCH
3
CH
3
CH
3
5
-
метокси
-
N,N
-
ди
метил
триптамин
Мипроцин
H
OH
H
CH(CH
3
)
2
CH
3
4
-
гидрокси
-
N
-
изопропил
-
N
-
метил
триптамин
Псилоцин
H
OH
H
CH
3
CH
3
4
-
гидрокси
-
N,N
-
ди
метил
триптамин
Псилоцибин
H
OPO
3
H
2
H
CH
3
CH
3
4
-
фосфорилокси
-
N,N
-
ди
метил
триптамин
Дезаминирование
–
это отщепление
аминогруппы
, которая
освобождается в виде
аммиака
.
Типы дезаминирования
2 Н
+
1.
Восстановительное
:
R
–
c
н
–
соон
R
–
c
н
2
–
соон +
N
н
3
N
н
2
жирная
кислота
Н
2
О
2.
Гидролитическое
:
R
–
c
н
–
соон +
N
н
3
он
оксикислота
3.
Внутримолекулярное
:
R
–
c
н
=
соон +
N
н
3
еноил
1/2
О
2
4.
Окислительное
:
R
–
c
н
–
соон +
N
н
3
о
кетокислота
Продуктами дезаминирования аминокислот, кроме
аммиака
, могут
быть
жирные, окси
-
и кетокислоты
.
Окислите
льное дезаминирование
аминокислот преобладает в тканях
животных, растений и большинства микроорганизмов.
Механизм окислительного дезаминирования АМК
Оксидазы
L
–
и
D
–
аминокислот
–
это
флавопротеины
,
т.к.
содержат в качестве кофермента
ФМН
или
ФАД
(толь
ко для
оксидаз
D
-
АМК
)
, которые акцептируют два
Н
с образованием
иминокислоты
.
Она
неустойчива и спонтанно (без фермента) в присутствии воды распадается на
аммиак
и
α
-
кетокислоту
.
Это
–
первый (ферментативный) этап.
ФМН ФМН
Н
2
Н
2
О
R
–
c
н
–
соон
R
–
c
–
соон
R
–
c
–
соон +
N
н
3
N
н
2
N
н
о
АМК
ФАД ФАД
Н
2
Иминокислота Кетокислота
Каталаза
О
2
Н
2
О
2
Н
2
О
+
О
2
На второй стадии
кат
алаза
расщепляет
перекись водорода
, которая
образуется при окислении
восстановленных
коферментов
молекулярным
кислор
о
дом
,
на воду и кислород.
Оксидазы
L
-
изомеров
(
в отличие от
D
-
изомеров
)
АМК при
физиологических
значениях
рН
проявляют
низкую
активность.
И
збыток
аминокислот устраняется путем
трансдезаминирования
.
Обеспечивает этот процесс высоко
активная и специфическая
глутаматдегидрогеназа
, катализирующая окислительное
дезаминирование
L
-
глутаминовой кислоты
.
Анаэробная
стадия протекает аналогично
окисли
тельному
дезаминированию
АМК оксидазами с образованием
иминокислоты
(
иминоглутарат
).
Вода
в качестве конечного продукта образуется на второй стадии в
результате
окисления
восстановленных коферментов в
ЦДФ
(
окислительное фосфорилирование
).
Это различие обу
словлено разными коферментами:
оксидазы АМК
содержат
флавиновы
е
, а
ГДГ
–
пиридиновые
нуклеотиды.
Глутаматдегидрогеназа
(анаэробная)
(ГДГ)
–
три различных типа:
1.
НАД
и
НАДФ
–
зависимая
ГДГ
у животных.
2.
НАД
–
содержащая
или
3.
НАДФ
–
зависимая
ГДГ
у микроорга
низмов, растений и грибов.
ГДГ
–
аллостерический
фермент. Под действием
НАДН, ГТФ
и
стероидных гормонов
он теряет
глутаматдегидрогеназную
активность, но
приобретает способность к
дезаминированию других АМК
.
Действует в качестве
регуляторного
фермента в обм
ене АМК.
Инактивация биогенных аминов
Проявляют
физиологическую
активность.
Накопление
недопустимо
.
Моноаминоксидазы
(
МАО
)
(
ФАД
)
и
диаминоксидазы
(
ДАО
)
инактивируют
биогенные амины
путем
окислительного дезаминировая
:
о
2
R
–
c
н
2
–
N
н
2
R
–
c
н
2
–
сно
+
н
2
о
2
+
N
н
3
А
мин
МАО (ДАО)
Альдегид
Аммиак
Механизм окислительного дезаминирования биогенных а
минов
Аналогично
окислительному дезаминированию
АМК
анаэробная
фаза проходит с образованием
восстановленного
кофермента
, который в
аэробной
фазе окисляется атомарным кислородом. Образовавшаяся
перекись
водорода
распадается на
воду
и
кислород
.
Отличие со
стоит в образование
альдегидов
,
которые расщепляются
соответствующими дегидрогеназами.
Ипраниазид, гармин, паргилин
в качестве ингибиторов МАО
используют при лечении шизофрении, депрессивных состояний,
гипертонической болезни.
В результате
дезаминирования
аминокислот
и
аминов
образуется
аммиак
, оказывающий
ядовитое
действие на живые клетки.
Симптомы гипераммониемии
Тремор
Нечленораздельная речь
Тошнота
Рвота
Головокружение
Судорожные припадки
Потеря сознания
Кома с летальным исходом
Источники аммиака
1.
Тр
ансдезаминирование аминокислот.
Все ткани.
Глутаматдегидрогеназа. Кофермент
–
НАД
. Витамин
–
РР
.
2.
Окислительное дезаминирование
:
Оксидазы
L
-
аминокислот. Печень и почки. Кофермент
–
ФМН
, ФАД
.
Витамин
–
В
2
.
Глутаматдегидрогеназа. Все ткани. Кофермент
–
НАД
.
Витамин
–
РР
.
3.
Окислительное дезаминирование биогенных аминов
.
Все ткани.
Моноаминоксидазы. Сердце, мозг. Кофермент
–
ФАД
. Витамин
-
В
2
.
Диаминоксидазы (
Гистидаза
). Кофермент
–
ПФ
. Витамин
–
В
6
.
Полиаминоксидазы. Кофермент
–
ФАД
. Витамин
-
В
2
.
Сперминоксид
аза, спермидиноксидаза. Кофермент
–
ПФ
. Витамин
–
В
6
.
4.
Окислительное дезаминирование
пуриновых и пиримидиновых
нуклеозидов
(
р
аботающая мышца)
:
аден
озина
(
Аденозиндезаминаза
)
гуан
озина
(
Гуаниндезаминаза
)
цит
иди
н
а
(
Цитидиндезаминаза
)
5.
Исключение.
Неокислит
ельное дезаминирование
серина, цистеина,
треонина.
Ткани животных и печень человека. Кофермент
–
ПФ
. Витамин
–
В
6
.
Треониндегидратаза
Сериндегидратаза
Цистеиндесульфгидраза (цистатионин
-
γ
-
лиаза)
6.
Гниение белка в кишечнике
(обжорство).
Из кишечника
аммиак
п
опадает в кровоток. В
воротной вене
его
концентрация всегда существенно
выше
, чем в общем кровотоке.
Печень
улавливает большое количество аммиака.
Его концентрация выше
0.6 ммоль/л
в
мозге
вызывает
судороги
. В
норме в крови она не превышает
0.4
–
0
.
7 мг/л
или
25
–
40 мкмоль/л.
О
безвреживани
е
аммиака
1.
Восстановительное аминирование
(
трансреаминирование
)
.
Глутаматдегидрогеназная реакция обратима. Часть аммиака легко
связывается с α
-
кетоглутаровой кислотой и образуется глутамат.
Глутаматдегидрогеназа
ноос
-
сн
2
-
сн
2
-
с
-
соон
+
N
н
3
ноос
-
сн
2
-
сн
2
-
сн
-
соон
о
НАДФН(Н)
НАДФ
+
N
н
2
-
Кетоглутарат
Аммиак
Глутамат
2.
Синтез
амидов
дикарбоновых
аминокислот
:
глутамина
и
аспарагина
(транспортные формы аминогрупп
для
синтез
а
амидов
пептидных
г
ормонов,
азотистых оснований)
.
Это
-
срочный
путь обезвреживания аммиака в организме, в частности
в
мозге, сетчатке, почках, печени и мышцах
.
Глутаминсинтетаза
–
аллостерический фермент.
Гистидин, глюкозо
-
6
-
фосфат, АМФ, цАМФ, Гли, Ала
действуют на него по
типу
согласованного
ингибирования
–
суммарный эффект превышает действие одного какого
-
либо ингиби
т
ора.
АТФ
N
Н
3
АДФ
+
Ф
н
(1)
Глу
Глн
Глутаминсинтетаза
(2)
Асп
Асн
Аспарагинсин
тетаза
аммиакзависимая
АТФ
N
Н
3
АМФ
+
ФФ
н
(3)
Глн
Асн
Аспарагинсинтетаза
глутаминзависимая
Асп Глу
Специфическая
аммиакзависимая
аспарагинсинтетаза
(2)
открыта у
микроорганизмов
и в тканях животных
.
Глутаминзависимая
а
спарагинсинтетаза
(3)
в тканях животных
использует
амидную
группу
глутамина
для синтеза
аспарагина
.
3.
Образование
карбамоилфосфата
(
синтез
пиримидинов
и
мочевины
)
–
метаболической
активной
формы
аммиака
.
Карбаматкиназа
у
разных микроорганизмов катализирует
обратимую реакцию, которая служит скорее для
ресинтеза АТФ
, чем для
образования карбамоилфосфата.
Аммиакзависимая карбамоилфосфатсинтетаза
–
регуляторный
(
аллостерический
) фермент:
N
-
ац
етилглутамат
-
стимулирующий эффектор. Реакция необратима и требует
две
молекулы
АТФ. Используется в митохондриях печени для синтеза
аргинина
и
мочевины.
Глутаминзависимая
карбамоилфосфатсинтетаза
действует в
цитозоле, требует наличия йонов
Mg
2+
,
участвует
в синтезе
пиримидиновых
нуклеотидов
в клетках животных.
Механизм синтеза карбам
о
илфосфата
На первом этапе образуется
активная
метаболическая форма
карбаниона
в виде фосфорного производного
–
карбонилфосфат
.
Биотин
(витами
н Н) в этой реакции не участвует.
Вторая реакция заканчивается образованием
карбамовой кислоты
,
после замещения остатка фосфата на аминогруппу
–
активация аммиака.
Фосфорилирование превращает
карбамофую кислоту
в
кабамоилфосфат
–
активация
карбамоильной
группы.
Механизм реакций образования мочевины (Г. Кребс, К.Гензеляйт, 1932)
Орнитиновый цикл мочевинообразования Кребса
1) Карбамоилфосфатсинтетаза
4) Аргининосукцинатлиаз
а
2) Орнитинкарбамоилфосфаттрансфераза
5) Аргиназа
3) Аргининосукцинатсинтетаза
ЦИКЛ МОЧЕВИНЫ КРЕБСА
-
ХЕНЗЕЛЕЙТА
(схема
транспорта аммиака)
Безазотистые радикалы аминокислот могут быть использованы для
синтеза
углевод
ов
или
жирных кислот
и
липидов
.
Возможно также их
полное окисление
до
СО
2
и
Н
2
О
.
При этом образуется энергия в виде
АТФ
.
ИНТЕГРАЦИЯ МЕТАБОЛИЧЕСКИХ ПУТЕЙ
Схема введения углеродных радикалов аминокислот в цикл Кребса.
ОСОБЕННОСТИ АЗОТИСТОГО ОБМЕНА У РАСТЕНИЙ
1. Пул аминокислот у растений
меняется
в зависимости от внешних
условий. Это определяет урожайность. У животных и человека во взрослом
состоянии он
постоянен
.
2. Растения синтезируют
все
аминокислоты. При этом ус
ваивается
молекулярный азот воздуха клубеньковыми бактериями
-
симбионтами
бобовых растений. При действии
нитрогеназного
комплекса
N
2
восстанавливается до аммиака.
Нитраты
и
нитриты
восстанавливаются до
аммиака под действием
нитратредуктазы
(
металлофлавопрот
еин
). Для
синтеза углеводородных цепочек аминокислот используется СО
2
и энергия
фотосинтеза. Для животных существуют 10 незаменимых аминокислот (вал,
лей, иле, фен, трп, мет, тре, лиз,
арг, гис
).
Питательная
ценность белков
пищи определяет количественным и
качественным составом этих
аминокислот. Чем он ближе к составу собственных белков животного
организма,
тем выше
питательная ценность белков пищи.
3.
Аэробное дезаминирование
(кроме
лизина
) неспецифическими
оксидазами не характерно для человека.
4. Делен
ие аминокислот на
кетогенные, гликогенные
и
смешанные
для растений в отличие от животных абсолютного значения не имеет. Путем
глиоксилатного
цикла масличные растения при прорастании семян
могут
превращать жиры в углеводы
.
5. Растения способны
прямо связыва
ть аммиак
с образованием
аминокислот. Они в отличие от животных не выводят азот, а
депонируют
его в виде
мочевины
.
6.
Метилирование аминов
у растений приводит к образованию
бетаинов
.
Приложенные файлы
