46. Использование безазотистых остатков аминокислот: понятие, биологическая роль и примерыгликогенных и кетогенных аминокислот.

1. Катаболизм всех аминокислот сводится к образованию шести соединений, являющихся метаболитами ОПК (рис. 9.14):

•  пируват,

•  ацетил-КоА,

•  α-кетоглутарат,

•  сукцинил-КоА,

•  фумарат,

•  оксалоацетат.

Аминокислоты, которые в ходе катаболизма превращаются в пируват или другие промежуточные продукты ЦТК (α-КГ, сукцинил-КоА, фумарат), в итоге превращаются в оксалоацетат и используются в процессе глюконеогенеза. Эти аминокислоты образуют группу гликогенных аминокислот.

Образование глюкозы из аминокислот стимулирует гормон кортизол, который индуцирует в печени синтез ферментов глюконеогенеза, орнитинового цикла и АЛТ.

Некоторые аминокислоты в процессе катаболизма превращаются в ацетоацетат или ацетил-КоА и могут быть источником кетоновых тел - кетогенные аминокислоты: Лиз, Лей.

Катаболизм ряда аминокислот приводит к образованию соединений, которые могут использоваться для синтеза глюкозы, и кетоновых тел, так как превращаются сразу в два продукта - один из метаболитов ОПК и ацетилКоА (Иле) или ацетоацетат(Три, Фен, Тир). Такие аминокислоты называют смешанными или глико-кетогенными (см. рис. 9.14).

2. Полное окисление безазотистых остатков аминокислот до углекислого газа и воды реального энергетического значения не имеет. Основной путь их использования - включение в глюконеогенез. Этот процесс усиливается при голодании и сахарном диабете.

Безазотистые остатки аминокислот используются для восполнения количества метаболитов ОПК, которое затрачивается на синтез биологически активных веществ

Такие реакции называют анаплеротическими. Можно выделить пять анаплеротических реакций:

Последние две реакции происходят в печени.

Первые две реакции являются основными анаплеротическими реакциями

47. Источники образования аммиака в организме. Причины токсичности аммиака. Понятие гипераммониемии.

1. Основным источником аммиака является катаболизм аминокислот в

тканях. Небольшая часть аммиака образуется в клетках при распаде азотсодержащих соединений (биогенных аминов, нуклеотидов и др.) (рис. 9.7), а также при гниении белков в кишечнике в результате деятельности микрофлоры, откуда он частично всасывается и поступает в воротную вену. Концентрация аммиака в крови воротной вены существенно выше, чем в общем кровотоке.

Катаболизм аминокислот и образование аммиака происходит во всех тканях организма. Однако концентрация аммиака в крови очень мала, так как он быстро связывается в клетках с образованием нетоксичных продуктов. Содержание аммиака в крови в норме составляет всего 0,4-0,7 мг/л (25-40 мкмоль/л).

Из организма аммиак выводится почками в виде конечных продуктов азотистого обмена:

•  мочевины - синтезируется в печени;•  аммонийных солей - образуются в почках.

Причины токсичности аммиака

1. Аммиак сдвигает реакцию, катализируемую глутаматдегидрогеназой, в сторону образования глутамата. В результате снижается концентрация -кетоглутарата, что вызывает угнетение обмена аминокислот (переаминирова-ние) и гипоэнергетическое состояние (угнетение цикла Кребса).

2. Аммиак усиливает синтез глутамина из глутамата в нервной ткани. Снижение концентрации глутамата нарушает обмен нейромедиаторов, в частности синтез -аминомасляной кислоты – основного тормозного модуля-тора. Это нарушает проведение нервного импульса и вызывает судороги.

3. Аммиак в крови и цитозоле образует ион NH4+, накопление которого нарушает трансмембранный перенос ионов, в частности Na+ и К+, что также влияет на проведение нервного импульса.

4. Накопление аммиака может сдвигать рН в щелочную сторону, вызывая метаболический алкалоз.

Гипераммониемия - это наследственное заболевание обмена веществ, проявляющееся в недостаточности цикла ферментов мочевины, приводящее к отравлению организма аммиаком.  Аммиак является токсичным соединением, находящимся в крови в относительно небольших концентрациях (11,0-32,0 мкмоль/л). Симптомы аммиачного отравления проявляются при превышении этих пределов всего в 2-3 раза. Предельно допустимый уровень аммиака в крови 60 мкмоль/л. При повышении концентрации аммиака (гипераммониемия) до предельных величин может наступить кома и смерть. При хронической гипераммониемии развивается умственная отсталость.