108 Типы дезаминирования аминокислот и их значение в клеточном обмене. Непрямое дезаминирование, химизм процесса, стадии, биологическое значение.

Дезаминирование АК - р-ция отщеп. α-аминогруппы от АК, в рез-те чего обр. соответствующая α-кетокислота (безазотистый остаток) и выделяется молекула аммиака.

Окислительное дезаминирование

Наиболее активно в тк. происх. дезаминирование глутаминовой кислоты. Р-цию катализирует глутаматдегидрогеназа, коферментом является НАД. Р-ция идёт в 2 этапа. Вначале происходит ферментативное дегидрирование глутамата и образование а-иминоглутарата, затем - неферментативное гидролитическое отщепление иминогруппы в виде аммиака, в результате чего образуется а-кетоглутарат.

Большинство АК не способно дезаминироваться в одну стадию, подобно Глу. Аминогруппы таких АК в рез-те трансаминирования переносятся на α-кетоглутарат с образованием глутаминовой к-ты, к-я затем подвергается прямому окислительному дезаминированию. Такой механизм дезаминирования аминокислот в 2 стадии получил название трансдезаминирования, или непрямого дезаминирования .Значение этих р-ций в обмене АК очень велико, т.к. непрямое дезаминирование - основной способ дезаминирования большинства АК.

В печени человека присутствуют специфические ферменты, катализ. р-ции дезаминирования АК серина, треонина и гистидина неокислит. путём. Неокислительное дезаминирование серина катализирует сериндегидратаза. Р-ция начинается с отщеп. молекулы воды и обр. метиленовой группы, затем происходит неферментативная перестройка молекулы, в рез-те которой образуется иминогруппа, слабо связанная с а-углеродным атомом. Далее в результате неферментативного гидролиза отщепляется молекула аммиака и образуется ПВК.

Неокислительное дезаминирование треонина катализирует фермент треониндегидратаза. Механизм реакции аналогичен дезаминированию серина. Неокислительное дезаминирование гистидина под действием гистидазы (гистидин-аммиаклиазы) является внутримолекулярным, т.к. образование молекулы аммиака происходит из атомов самой АК без участия молекулы воды. Эта реакция происходит только в печени и коже.

109 Цикл мочевины. Связь орнитинового цикла с превращениями фумаровой и аспарагиновой кислот. Нарушения синтеза и выведения мочевины. Гипераммониемии.

Орнитиновый цикл.

Мочевина - осн. конеч. продукт азотистого обмена, в сост. к-го из организма выдел. до 90% всего выводимого азота. Экскреция мочевины в норме составляет ∼25 г/сут.

При повыш. кол-ва потребляемых с пищей белков экскреция мочевины увелич. Мочевина синт-ся только в печени. Синтез мочевины представляет собой циклич. процесс, сост. из неск. стадий, ключевым соединением к-го, замыкающим цикл, является орнитин.

Аспартат, необх. для синтеза аргининокцината, обр. в печени путём трансаминир. аланина с оксалоацетатом. Источником оксалоацетата, необх. для этой р-ции, можно считать превращ. фумарата, образующегося в р-циях орнитинового цикла. Фумарат в рез-те 2 р-ций цитратного цикла превращ.я в оксалоацетат, из к-го путём трансаминир. образуется аспартат. Т.о., с орнитиновым циклом сопряжён цикл регенерации аспартата из фумарата.

Нарушения синтеза и выведения мочевины. Гипераммониемиии.

Нарушение реакций обезвреживания аммиака может вызвать повышение содержания аммиака в крови - гипераммониемию, что оказывает токсическое действие на организм. Причинами гипераммониемии могут выступать как генетический дефект ферментов орнитинового цикла в печени, так и вторичное поражение печени в результате цирроза, гепатита и других заболеваний. При дефекте аргининосукцинатсинтетазы повышается содержание цитруллина (цитруллинемия); при деф. аргиназы - конц. аргинина, аргининосукцината, цитруллина и т.д. При гипераммониемиях I и II типа вследствие деф. орнитинкарбамоилтрансферазы происходит накопл. карбамоилфосфата в митох. и выход его в цитозоль. Это выз. увелич. скорости синтеза пиримидиновых нуклеотидов (вследствие активации карбамоилфосфатсинтетазы II), что приводит к накоплению оротата, уридина и урацила и вывед. их с мочой. Содержание всех метаболитов повыш., и состояние больных ухудшается при увеличении количества белков в пище. Тяжесть течения заболевания зависит также от степени снижения активности ферментов.

Все нарушения орнитинового цикла приводят к значительному повышению в крови концентрации аммиака, глутамина и аланина.

Гипераммониемия сопровождается появлением тошноты, повторяющеяся рвоты; головокружение, судороги; потеря сознания, отёк мозга (в тяжёлых случаях); отставание умственного развития (при хронической врождённой форме).