Метаболізм амінокислот. Ензимопатії амінокислотного обміну

1. Пул вільних амінокислот в організмі: шляхи надходження та використання вільних амінокислот в тканинах.

Амінокислоти - органічні сполуки, які одночасно містять у своєму складі аміно- (- NH₂) та карбоксильну (- СООН) групи. Амінокислоти є мономерними одиницями білків, у складі яких залишки амінокислот з'єднані пептидними зв'язками.

Пул – постійний фонд вільних амінокислот.

Потік а-кт що входять до пулу скл з таких джерел:

1. А-кт,які всмоктуються ентероцитами кишечника внаслідок гідролізу харчових білків у травному каналі.

2. А-кт, які вивільняються внаслідок розщеплення власних клітинних і позаклітинних білків. Розщеплення тканинних білків каталізується протеазами лізосом і збільшується за умов часткового і повного голодування, під час хвороб. Які порушують процеси біосинтезу білків, і спричиняють переважання катаболічних процесів над анаболічними.

3. А-кт, які синтезуються в організмі. Ферментні системи організму здатні синтезувати з інших інтермедіатів в кількості, достатній для синтезу лише 8 L-а-кт.

Замінні: аланін, аспаргінова кислота, аспарагін,глутамінова кислота, глутамін,пролін, гліцин, серин.

При їх біосинтезі вуглецева частина утворюється з інтермедіатів окислення глюкози та цтк, а аміногрупа постачається з інших кислот у реакції трансамінування.

Потік а-кт, що виходять з пулу скл з таких компонентів:

1. Використання а-кт для синтезу білків організму. Цей потік забезпечує покриття протеолізу власних білків – стан азотистої рівноваги.

2. Використання а-кт,які не включені в анаболічні процеси, в катаболічних реакціях. При цьому молекули а-кт розщеплюються з утворенням діоксиду вуглецю, води (через цтк), та кінцевих продуктів азотистого обміну (переважно сечовини).

2. Трансамінування амінокислот: реакції та їх біохімічне значення, механізм дії амінотрансфераз.

Амінотрансферазні реакції

Амінотрансферази – складні білки-ферменти, простетичною групою в яких є коферментні форми вітаміну В6 – ПАЛФ,ПАМФ.

Найбільш поширеними є такі амінотрансферази:

1) аланінамінотрансфераза (глутамат-піруваттрансаміназа - ГПТ):

L-аланін + а-кетоглутарат = Піруват + L-глутамат

2) аспартатамінотрансфераза (глутамат-оксалоацетаттрансаміназа - ГОТ):

L-аспартат + а-кетоглутарат = Оксалоацетат + L-глутамат

3) тирозинамінотрансфераза:

L-тирозин + а-кетоглутарат = р-гідроксифенілпіруват + L-глутамат

4) лейцинамінотрансфераза:

L-лейцин + а-кетоглутарат = а-кетоізокапроат + L-глутамат

Реакції – в печінці, скелетних мязах, міокарді, мозку. нирках.

Внаслідок виходу ферментних білків Аст і АлТ через мембрани пошкоджених клітин в кров при інфаркті міокарда – підвищення активності АсТ, при вірусних чи токсичних пошкодженнях печінки – АлТ.

Механізм дії:

Надходження вітаміну В6 утворення його коферменту шляхом фосфорилювання піридоксолу до ПОЛФ за дії АТФ-залежної кінази  окислення ПОЛФ до ПАЛФ.

У ферменті амінотрансферази кофермент ПАЛФ сполучений з поліпептидним ланцюгом.

У процесі трансамінування відбувається циклічне перетв ПАЛФПАМФ.

Процес скл з 2 реакцій:

1. а-кта₁ + ПАЛФ-Е  α-кетокислота₁ + ПАМФ-Е

2. α-кетокислота₂ + ПАМФ-Е  а-кта₂ + ПАЛФ-Е

Значення реакцій трансамінування:

У печінці – колекторна ф-я, тобто збирання аміногруп від різних а-кт у вигляді L-глутамінової кислоти.

Він є основним субстратом для реакцій дезамінування, тобто постачальником аміногруп для утв сечовини.

У мязах – утворюється аланін що виділ в кров і поглинається гепатоцитами. В печінці аланін знов перетв на пвк, який використовується в глюконеогенезі.

3. Дезамінування вільних L-амінокислот в тканинах.

4. Декарбоксилювання L-амінокислот в організмі людини. Фізіологічне значення

утворених продуктів. Окислення біогенних амінів.

Реакція дскарбоксилювання амінокислот полягає у відщепленні діоксиду вуглецю від молекули амінокислоти з утворенням амінів (біогенних амінів), значна частина яких має високу фізіологічну активність як гормони, нейромедіатори, або є їх попередниками чи метаболітами:

Реакція каталізується ферментами - декарбоксилазами амінокислот, коферментом яких є піридоксальфосфат. Декарбоксилази амінокислот є стереоспецифічними ферментами, що діють тільки на L-стереоізомери. Прикладами реакцій декарбоксилування амінокислот у кишечнику є утворення токсичних діамінів, т.з. птомаїнів (“трупних отрут”) з діаміномонокарбонових кислот орнітину та путресцину.