59.Метаболизм треонина, триптофана и лизина. Катоболизм треонина, биоэнергетика процесса.

Треонин - незаменимая аминокислота, с полярным незаряженным радикалом. Входит в состав многих белков, его остаток может фосфолироваться и дефосфолироватьтся.Через такую модификациюостатка треонинамодулироуется активность белка. Используется в синтезе мембранного липида - фосфотидилтреонина.

Катоболизм осуществляется через альдольное расщепление. Треонинальдолаза расщепляет треонин да ацетальдегида и глицина. Ацетальдегид трансформируется до Ацетил-КоА и поступает далее в цикл Кребса. Для глицина есть два альтернативных пути окисления. в одном глицин трансформ. в серин, а далее в ПВК, ктр окисляется в Ацетил-КоА, поступающий в цикл кребса. Биоэнергетика окисления треонина с учетом того, что обе половины его молекулы поступят в цикл Кребса в виде ацетил-КоА и с учетом нейтрализации аммиака в орнитиновом цикле, составит 19 молекул АТФ.В другом пути - 11,5 молекул АТФ.

Из пирувата синтезируется ЩУК. Реакция катализируется пируваткарбоксилазой, идет с участием АТФ и биотиниллизина в качестве кофермента. Трансаминирование ЩУК с глутаматом приводит к образованию аспарагиновой кислоты. Аспартат используется для синтеза аспарагина, мочевины, и др соединений.

Триптофан - незам. ам-та, с гидрофобным радикалом. Образуется при эндогенном протеолизе белков. Участвет в синтезе белков. В ГМ испльзуется для синтеза серотонина.При недостатке вит РР используется в синтезе коферментов. В катоболизме образуется аланин, из ктр через ряд реакций синтезируются углеводы.другой протукт деградации триптофана ацетоацетил-КоА.При недостаточном поступлении никотиновой кислоты и ее амида используется в синтезе пиридиновых нуклеотидов.

Лизин - незаменимая кетогенная ам-та, с положительно заряженным радикалом.Присутствует в составе ядерных белков гистонов. Участвует в формировании и функционировании активных центров некоторых ферментов.

60. Обеззвреживание аммиака: временное и окончательное. Орнитиновый цикл.

Уровень аммиака в норме в крови не превышает 60 мкМоль/литр. Для кроликов концентрация аммиака 3 мМоль/литр является летальной.

В организме существует 4 пути обезвреживания аммиака.

1. Образование глутамина – процесс идет в мозге, сетчатке, почках, печени и мышцах.

Н ООС-СН-СН₂-СН₂-СООН НООС-СН-(СН₂)₂-СONH₂

| |

NH₂ NH₂

Глутамин выделяется с мочой.

2. Восстановительное аминирование -кетоглутаровой кислоты

-кетоглутарат+NH₃ + НАДН глутамат + НАД⁺

Эта реакция обратная окислительному дезаминированию глутаминовой кислоты. Дальше глутамат связывает еще одну молекулу NH₃ и дают глутамин. Глу+NH₃ Глн.

Глутамин используется почками как резервный источник аммиака, необходимый для нейтрализации кислых продуктов обмена при ацидозе.

3. Образование аммонийных солей.

Аммиак в почках акцептирует протон кислоты, образуя аммонийную соль. Одновременно этот процесс обеспечивает сбережение организмом ионов Na⁺, которые в отсутствие ионов аммония выводились бы с анионами кислот.

NH₃+Н+Cl^- NH₄Cl

4. Биосинтез мочевины.

Мочевина – главный конечный продукт обмена азота в организме. С мочой за сутки выводится 25-30 г мочевины. Синтез мочевины идет в печени. Превращение аммиака в мочевину осуществляется в форме цикла. Цикл мочевины открыли Ганс Кребс и Курт Хенселайт (1932г).

Первая аминогруппа, поступающая в цикл мочевины, получается в виде свободного аммиака при окислительном дезаминировании глутамата в митохондриях клеток печени. Эта рекция катализируется глутаматдегидрогеназой, для действия которой требуется НАД⁺

Глутамат+НАД⁺+Н₂О -кетоглутарат + +НАДН+Н⁺.

Аммиак соединяется с двуокисью углерода с образованием карбомоилфосфата. Реакция требует затраты АТФ. Катализирует эту реакцию карбомоилфосфатсинтетаза. На следующей стадии карбомоилфосфат взаимодействует с орнитином с образованием цитрулина. Образовавшийся цитрулин переходит из митохондрий в цитозоль клеток печени. Цитрулин взаимодействует с аспартатом в присутствии АТФ с образованием аргининсукцината. Эта реакция катализируется аргининсукцинатсинтетазой. На следующей стадии аргининсукцинат расщепляется с образованием аргинина и фумарата. Фумарат возвращается в пул промежуточных продуктов цикла лимонной кислоты. На последней стадии аргинин под действием аргиназы расщепляется на мочевину и орнитин.

Регенерированный орнитин вновь поступает в митохондрии.

Мочевина из клеток печени поступает в кровь и через почки выводится с мочой.

Через фумарат орнитиновый цикл связан с циклом Кребса. Фумарат-ЩУК-аспарагиновая к-та(трансаминирование с глутаматом) Т.о. осущ. ресинтез аспарагиновой кислоты.