Роль глутамина и аспарагина в обезвреживании аммиака.
1. Основная реакция связывания аммиака – синтез глутамина:
Локализация: митихондрии клеток
Фермент: глутаминсинтетаза (ингибируется АМФ, глюкозо-6-фосфатом, Гли, Ала и Гис)
Кофактор: ионы Mg+
Глутамин - основной донор азота в организме.
С током крови глутамин поступает в кишечник и почки.
В кишечнике под действием глутаминазы обр-ся глутамат, который подвергается
трансаминированию с пируватом – аминогруппа с глутамата переносится в состав аоланина, который поглощается печенью, а образовавшийся аммиак удаляется с фекалиями (5%), а другая часть выводится с почками (90%)
В почках также под действием глутаминазы происходит гидролиз глутамина
Ацидоз стимулирует активность глутаминазы почек для образования аммиака, который нейтрализует кислые продукты и в виде аммонийных солей экскретируется с мочой.
Эта реакция защищает организм от потери К и Na, которые аткже могут
использоваться для выведения анионов и утрачиваться
RH = R- + H+
NaCl = Na+ + Cl-
NH3 + H+ → NH4+
NH4+ +Cl- → NH4Cl
2. Еще одна реакция обезвреживания аммиака – синтез аспарагина
Под действием глутаминзависимой (животная ткань) и аммиакзависимой
(бактериальная клетка) аспарагинсинтетазы.
Этот путь используется редко, т.к. энергетически невыгоден.
Вопрос 83
Орнитиновый цикл мочевинообразования. Химизм, место протекания процесса. Энергетический эффект процесса, его регуляция. Количественное определение мочевины сыворотки крови, клиническое значение.
Синтез мочевины (орнитиновый цикл) – циклический процесс, состоит из 5
реакций, катализируемых 5 отдельными ферментами. Способствует выведению азота.
Место протекания: митохондрии и цитозоль
Транспорт аминного азота – в составе глутамина, аланина, аммиака
В МИТОХОНДРИЯХ:
1. карбомоилфосфат-синтетаза 1
2. орнитинкарбамоилтрансфераза
В ЦИТОЗОЛЕ:
3. аргининосукцинатсинтетаза
4. аргининосукцинатлиаза
5. аргиназа
Регуляция:
Механизм отрицательной обратной связи с участием аллостерических ферментов.
При уменьшении расхода АТФ – активность дыхательной цепи снижается (дыхательный контроль), конц. NADH в клетке повышается – снижение активности регуляторных ферментов.
NADH – ингибитор NAD-зависимые дегидрогеназы.
Повышение конц. цитрата, сукцинил-КоА и ацетил-КоА – ингибироваие регуляторных реакций.
Субстраты реакций – пируват и оксалоацетат – активируют ферменты ОПК
Биологическая роль орнитинового цикла:
Превращение азота АК в мочевину и предотвращение накопления аммиака
Синтез аргинина и пополнение его фонда в организме
Энергетический баланс процесса:
1 молекула мочевины за 1 оборот цикла расходует 4 макроэргические связи, которые компенсируются при дезаминировании глутамата и регенерации аспартата с образованием НАДН2
При трансмембранном переносе цитруллина и орнитина и переносе мочевины из крови в почки за счет градиента Na+, создаваемого К+, Na+-АТФазы.
Суммарное уравнение синтеза мочевины
СО2 + NH3 + аспартат + 3АТФ + 2Н2О = мочевина + фумарат +
+ 2 (АДФ + H3PO4) + АМФ + H4P2O7
Количественное определение мочевины сыворотки крови, клиническое значение
В опытную пробирку отмеривают в 10 раз сыворотки крови, в стандартную – такой
же объем стандартного раствора мочевины и в контрольную –дистиллированной воды.
Добавляют во все пробирки по 2 мл цветного реактива и тщательно перемешивают
их содержимое встряхиванием.
Все пробирки закрывают крышечкой из алюминиевой фольги и нагревают в
кипящей водяной бане в течение 10 мин, затем охлаждают их под струей холодной воды.
Измеряют оптическую плотность и опр. количественное содержание
по калибровочному графику.
Определение концентрации мочевины в крови применяется:
Для оценки тяжести патологического процесса,
Для наблюдения за течением заболевания
Оценка эффективности проводимого лечения.
Уровень мочевины в крови характеризует выделительную функцию почек
Вопрос 84
Декарбоксилирование аминокислот. Биогенные амины: гистамин, серотонин, ГАМК, путресцин. Реакции их образования, ферменты, кофактор. Биороль биогенных аминов. Дезаминирование и метилирование аминов как пути их обезвреживания.
В тканях млекопитающих декарбоксилированию может подвергаться целый ряд
аминокислот. Продуктами реакции являются СО2 и амины, которые оказывают выраженное биологическое действие на организм (биогенные амины)