Источники и пути расходования аминокислот в организме. Азотистый баланс. Реакции образования и детоксикации аммиака в организме.
Источники а/к: (1) пищевые белки. 100 г/сут. Все протеолитич. ферм. – гидролазы, пептидазы (КФ3.4), эндо- и экзопептидазы (N- и C-экзо-). Протеолит. ферм. жел. и ПоджЖ выраб. в неакт. форме, необх. ограниченный протеолиз. Биол. полноценные б. встреч. только у животных (молочный б., б. яиц птиц). Злаки дефицитны по Lys, куруруза – по Trp. (2) а/к, обр. при распаде тк. 200 г/сут. Кл. слизистых ЖКТ, ферменты, внутрикл. б. (3) синтез заменимых а/к. 100 г/сут. Предшественники – прод. у/в обмена, орг. к-ты. Осн. р-ия – переаминирование.
Синтез заменимых а/к:
(1) ПВК –(переаминирование)→ Ала
(2) ЩУК –(переаминирование)→ Асп –(амидирование)→ Асн
(3) 3-фосфоглицерат → Сер → Цис; Сер ←→ Гли
(4) α-КГ –(восстанов. аминир.)→ Глу → Глн; Глу → Про
(5) Цикл синт. мочевины → Арг
(6) Фен → Тир
(7) Glc –[O]→ Сер (углер. скелет Цис) –→ Цис
Мет –(вит.В12)→ Hcy –↗
Подробнее:
CH3-S-CH2-CH2-CH(NH2)- COOH Met + H4-фолат –(вит.B12)→ 5-метил-Н4-фолат + Hcy SH-CH2-CH2-CH(NH2)- COOH (гомоцистеин)
SH-CH2-CH2-CH(NH2)- COOH Hcy + HO-CH2-CH(NH2)-COOH Ser –(цистатионин-синтаза(вит.В6);–Н2О)→ COOH-CH(NH2)-CH2-CH2-S-CH2-CH(NH2)-COOH Цистатионин –(цистатионин-лиаза(вит.В6);+Н2О)→ CH3-CH2-C(O)-COOH + NH3 α-кетобутират + NH3 + Cys SH-CH2-CH(NH2)-COOH
Расход а/к: (1) синт. б. (2) катаболизируют до конца (NH3, CO2, H2O), ок. 10% всей эн. – за счет а/к. (3) синт. N-соединений (аз. осн., нклтд, NAD, NADP, креатин, порфирины, ансерин, биогенные амины (КА, 5-НТ, Hyst).
Азотистый баланс. а/к, б. – 90% N организма. Аз. бал. – разность между кол-вом поступившего и экскретированного N. Выд. N в осн. с мочой (15-16 г/сут). 2% выд. через кожу и фекалии. Аз. равновесие: поступ. = выд. → вес не изменяется. (+) Аз.б.: активн. рост, развитие, выздоровление, беременность. (–) Аз.б.: голодание, заб. с распадом тк. (СД, интексикация, гипертиреоз), старческий возраст.
Если общ. азот мочи =100%, то мочевина =85%, креатинин =4-6%, мочевая к-та =1,6%, аммонийные соли =3%, неопределенная фракция =5%.
Разрушение б.: убиквитиновая сис-ма. Убкв (8 кДа) отпр. повр. б. в протеасому (АТР-зав. активация).
Общ. пути катаболизма а/к:
(1) Переаминирование. Ферм. – аминотрансфераза, коферм. – пиридоксальфосфат (пр. вит.В6), мех-м пинг-понг.
(2) Дезаминирование.
1) Восстановительное: R-CH(NH2)-COOH –(+2H)→ R-CH2-COOH + NH
2) Гидролитическое: R-CH(NH2)-COOH –(+Н2О)→ R-CH(ОН)-COOH + NH3
3) Внутримолекулярное: R-CH2-CH(NH2)-COOH –→ R-CH=CH-COOH + NH3
4) Окислительное: R-CH(NH2)-COOH –(+1/2 O2)→ R-C(О)-COOH + NH3
! Окисл. дезамин. – осн. для чел-ка и жив. (исключительно с Glu с пом. глутамат ДГ):
Glu + H2O ←(NAD(P)+ → NAD(P)H+H+)→ α-КГ + NH3.
Подробнее: Glu (–2H) –(ГлДГ)→ HOOC-CH2-CH2-C(=NH)-COOH –(+H2O)→ HOOC-CH2-CH2-C(=O)-COOH + NH3
Регуляция: (+) ADP, GDP; (–) ATP, GTP. Обратно – восстановит. аминирование.
(3) Декарбоксилирование.
Судьба азота а/к: получ. в р-иях дезаминиования - рег. ферм. дезаминаза; декарбоксилазы → амины; переаминирование.
Источники NH3: (1) неокисл. дезамин. нек. а/к (Сер, Тре, Гис) – в печени; (2) окисл. дезамин. Глу во всех тк. (кроме мыш. тк.); (3) дезамин. Глн и Асн – в печени и почках; (4) катаболизм биогенных аминов – во всех тк., в наиб. ст. в нервн. тк.; (5) ж/деят. МО толст. киш.; (6) распад пуриновых и пиримидиновых осн.
Детокс. NH3:
NH3 (все тк.) + Gln → Gln (р-ия амидирования, ферм. глутаминсинтетаза)
NH3 (печень) + СО2 → цикл синт. мочевины → мочевина + фумарат; фумарат → ЦТК
NH3 (почки) + Н+ → NH4+ (аммониогенез, ферм. глутаминаза.)
Глн – трансп. форма аммиака в крови. Глн – осн. донор N для анаболитч. проц., идет на синт. нклтд, Glc, б., аминосахаров, Асн.
Р-ия аммониогенеза обеспеч. сохр. важн. катионов. При ацидозе обр. NH4+ нейтрал. к-ты и в виде аммон. солей секрет. с мочой → защита от потери Na+ и K+ (при ацидозе ↑кол-во глутаминазы).
Детокс. NH3: первичная, конечная.
Судьба азота а/к:
