Кроме того, в роли промежуточных акцепторов аминогрупп могут выступать пируват и оксалоацетат. Образующиеся при этом, соответственно, аланин и аспартат могут передавать свою аминогруппу на 2-оксоглутарат с образованием глутамата. Таким образом, аминогруппы большинства аминокислот собираются в составе глутамата.

Вторая стадия: собственно дезаминирование. Реакция катализируется глутаматдегидрогеназой (ГДГ) - митохондриальным ферментом, использующим в качестве кофермента НАД⁺. Реакция обратима и функционирует как в процессах катаболизма, так и биосинтеза аминокислот.

ГДГ печени является регуляторным ферментом. ГТФ и АТФ являются аллостерическими ингибиторами, тогда как ГДФ и АДФ служат аллостерическими активаторами. Следовательно, снижение энергетического заряда ускоряет окисление аминокислот.

Определение активности АлАТ в сыворотке крови широко используется в клинике с целью ранней диагностики и мониторинга заболеваний печени.

Обмен аммиака: источники, связывание в тканях, транспорт

Другими (помимо аминокислот) источниками аммиака в организме человека являются:

2. глутамин + Н2О → глутамат + NH3

3. амины (R-CH2-NH2 + Н2О + О2 —> R-С=О + NH3 + Н2О2)

4. аденин + Н2О → гипоксантин + NH3

5. распад пиримидиновых оснований:

3-уреидопропионат + Н2О → β-аланин + СО2 + NH3

Образовавшийся аммиак - вещество крайне токсичное, особенно опасное для мозга. Причины токсичности аммиака:

Глутаминсинтетаза обладает высоким сродством к аммиаку, и благодаря этой реакции в крови и тканях поддерживается низкая концентрация NH3.

Глутамин является транспортной формой аммиака, т.к. представляет собой нейтральную кислоту, способную легко проникать через клеточные мембраны путем облегченной диффузии (в отличие от глутаминовой кислоты, требующей механизмов активного транспорта).

Образовавшийся в тканях глутамин транспортируется в почки и печень.

Образование и экскреция аммиака в почках

Экскреция аммиака с мочой в норме невелика - около 0,5 г в сутки. Но при ацидозе она повышается в несколько раз. Аммиак в почках в основном образуется из глутамина при гидролизе последнего глутаминазой, имеющейся в клетках эпителия канальцев почек. Ацидоз стимулирует синтез глутаминазы, а также поглощение глутамина клетками почек; образующийся аммиак нейтрализует кислоты:

Накопление NH4⁺ нарушает трансмембранный перенос ионов, в частности одновалентных катионов Na⁺ и К⁺, что также влияет на проведение нервных импульсов.

Образовавшийся в клетках аммиак связывается (обезвреживается) и выводится из организма почками в виде конечных продуктов азотистого обмена: 1) мочевины - синтезируется в печени и 2) аммонийных солей - образуются в почках.

Существует несколько способов обезвреживания и выведения аммиака в разных тканях. 1) Образование глутамата из 2-оксоглутарата катализируется глутаматдегидрогеназой (ГДГ). Вклад этой реакции в обезвреживание аммиака невелик. 2) Основной реакцией обезвреживания аммиака почти во всех тканях является синтез глутамина под действием глутаминсинтетазы: