17.3 Обмен отдельных аминокислот

Главная часть аминокислот идет на синтез белка, остальная часть подвергается превращениям и принимает участие в образовании многих веществ, имеющих большое значение для организма.

Углеродный скелет восьми заменимых аминокислот (Ала, Асп, Асн, Сер, Гли, Про, Глу, Глн) и цистеина может синтезироваться из глюкозы.

α-Аминогруппа вводится в соответствующие α-кетокислоты с помощью реакции трансаминирования. Универсальным донором α-группы является глутамат.

Пр:

Аланин

Глу α-кетоглутарат

П ируват Аланин

Аспартат

Глу α-кетоглутарат

О ксалоацетат Аспартат

Глутамат

Глу α-кетоглутарат

α-Кетоглутарат глутамат

Глутамин синтезируется из глутамата под действием глутаминсинтетазы:

Глутамат + NН₃ + АТФ + Н₂О → Глутамин + АДФ + Н₃РО₄, в результате чего обезвреживается аммиак.

Аспарагин синтезируется из аспартата и глутамина под действием аспарагинсинтетазы:

Аспартат + Глн + АТФ + Н₂О → Аспарагин + Глу + АМФ + Н₄Р₂О₇

Серин образуется из 3-фосфоглицерата – промежуточного продукта гликолиза с участием реакций дегидрирования, трансаминирования, и гидролиза под действием фосфатазы. Основной путь катаболизма серина – его дезаминирование с образованием пирувата. Серин принимает участие в синтезе фосфолипидов (фосфотидилсеринов, сфингомиелинов); аминокислот (глицина, цистеина).

Глицин синтезируется в результате действия сериноксиметил-трансферазы:

Серин + Н₄- фолат → Глицин + 5,10-метилен-Н₄-фолат + Н₂О

Глицин идет на синтез креатина (играет важную роль в мышечных сокращниях), является предшественником порфиринов (гема), пуриновых оснований, парных желчных кислот; принимает участие в обезвреживании бензойной, фенилуксусной кислоты и др. глицин

Частично заменимые аминокислоты Арг и Гис синтезируются в небольшом количестве, которые не отвечают потребностям организма. Синтез аргинина происходит в реакциях орнитинового цикла. Гистидин синтезируется из АТФ и рибозы.

Условно заменимые аминокислоты Тир и Цис образуются с использованием незаменимых аминокислот:

Фенилаланин → Тирозин (под действием фенилаланингидроксилазы)

Для образования цистеина необходима сера, донором которой является метионин.

В результате катаболизма всех аминокислот образуется 6 веществ, вступающих в общий путь катаболизма: пируват, ацетилкоэнзим А, α-кетоглутарат, сукцинилКоА, фумарат, оксалоацетат.

Аминокислоты, которые превращаются в пируват и промежуточные продукты (α-кетоглутарат, сукцинил КоА, фумарат, оксалоацетат), могут превращаться в итоге в оксалоацетат и использоваться в процессе гликогенеза. Это так называемые гликогенные аминокислоты.

Кетогенные аминокислоты – Лиз, Лей, Иле, Три, Фен, Тир – в процессе катаболизма превращаются в ацетоацетат или ацетил-КоА и могут быть источником кетоновых тел.

Ряд аминокислот используется и для синтеза глюкозы, и для синтеза кетоновых тел, так как превращается сразу в два продукта, – какой либо метаболит общего пути катаболизма и ацетил-КоА или ацетоацетат (Три, Фен, Тир). Такие аминокислоты называют смешанными или гликокетогенными.

Пути биосинтеза заменимых аминокислот:

Г люкоза Метионин

Цистеин Ѕ