Обмен и обезвреживание аммиака

Аммиак образуется в ходе следующих процессов:

Дезаминирования АК

Дезаминирования биогенных аминов (гистамина, серотонина)

Дезаминирования с АК (гуанина, аденина)

При распаде пиримидиновых оснований (урацила, тимина, цитозина).

Аммиак очень токсичное вещество. При его накоплении возможно возбуждение ЦНС (N=1-2 мг/л, летальная доза 50 мг/л)

Механизмы обезвреживания аммиака

• Образование мочевины

• Восстановительное трансаминирование

• Образование амидов АК (глу, асн)

• Образование аммониевых солей.

Основной путь это образование мочевины ≈80-85%всего азота мочи приходится на мочевину. Это безвредное для организма соединение.

Главное место образования мочевины – печень, где есть все ферменты мочевинообразования. Нарушение функции печени ведет к снижению мочевинообразования, содержанию мочевины в крови и выделение ее с мочой падает.

Русские ученые Салазкин и Ненцкий доказали, сто в печени идет образование мочевины из NH3 и CO2. А Кребс установил, что это цикличный процесс и назвал его орнитиновым циклом.

Суммарное уравнение реакции

I способ – обезвреживание мочевины происходит в два этапа:

1 этап Синтез карбомоилфосфатат из СО2 и NН3 (или глутамина донатора -NН2)

Н2N─	СН─СООН		Н2N ─	СН – СО ~ О─Ф
	│	Карбомоилфосфатсинтетаза		│
	( СН2)2 +СО2+Н2О+2АТФ			(СН2)2 + 2АДФ+Фн
	│			│
О=	С ─ NН2 глутамин		О =	С ─ NН2 карбамоилфосфат

Активатором реакции является N-ацетилглутамат, коферментом биотин.

2этап Конденсация карбомаилфосфата и орнитина.

1. Реакция конденсации. Е орнитинкарбамоилтрансфераза

Н2N -	СН – СО ~ О-Ф	Н2N -	(СН2)3				Н2N –С─ NН─		((СН2)3
	│		│		Е				│
	(СН2)2 +		СН – NН2						СН – NН2 + Фн
	│		│						│
О =	С ─ NН2		СООН						СООН
Карбамоилфосфат		Орнитин						Цитрулин

2. Реакция конденсации. Е аргининосукцинатсинтетаза

Н2N –С─NН─	(СН2)3		СООН			СООН – СН2─		СН ─СООН
	│		│	Е				│
	СН─NН2	+	С Н – NН2					NН
	│		│					│
	СООН	Н2	С - СООН			НN =		С– NН – (СН2)3
Цитрулин		Аспарагиновая к-та					│
							Н2N – СН─СООН
					Аргининоянтарная к-та

3. Реакция распада. Е аргининосукцинатлиаза.

СООН – СН2 -	СН - СООН		СООН	НN =	С– NН2
	│		│		│
	NН		СН		NН
	│	Е	║ +		│
НN =	С– NН – (СН2)3		СН		(СН2)3
	│		│		│
	Н2N – СН - СООН		СООН	Н2N –	СН - СООН
Аргининоянтарная к-та Фумарат (идет в ЦТК или для синтеза асп)					аргинин

4. Реакция гидролиза. Е аргиназа.

НN =	С– NН2		NН2	NН2
	│		│	│
	NН + Н2О	Е	С = О +	(СН2)3
	│		│	│
	(СН2)3		NН2	НС - NН2
	│		мочевина	│
Н2N –	СН–СООН Аргинин			СООН орнитин

Образовавшийся орнитин снова включается в цикл. Т.к.∆G=-40кДж, т.е. имеет место падение свободной энергии, процесс всегда протекает в направлении синтеза мочевины.

2 способ - связывание NН3: востановительное аминирование молоэффективно, т.к. требуется большое количество2-оксоглутарата.

3 способ – образование аспарагина и глутамина:

а-аспартат + АТФ + NН3 → а-аспарагин + АМФ + ФФ(пиррофосфат)

Е аспарагинсинтетаза

а-глутамат + АТФ + NН3 → а-глутамин + АМФ + ФФ(пиррофосфат)

Е глутаминсинтетаза