5. Окислительное дезаминирование (прямое, непрямое) аминокислот. Схема процесса, стадии, ферменты, биологическое значение процесса.

Дезаминирование – это начало катаболизма аминокислот, удаление а-аминогруппы, которая выделяется в виде аммиака и образование безазотистого остатка (α-кетокислоты). При дезаминироваиии, в отличие от трансаминирования, общее количество аминокислот уменьшается.

Продукт дезаминирования — аммиак — токсическое соединение, в клетках подвергается обезвреживанию.

Дезаминированию не подвергаются лизин и пролин.

Типы дезаминирования

1. Непрямое – происходит при участии 2 ферментов: аминотрансферазы и глутаматдегидрогеназы; основной способ дезаминирования большинства аминокислот.

2. Прямое – отщепление аминогруппы от аминокислоты без промежуточных посредников.

Био значение: передача аминогрупп аминокислотами на α-. кетоглутарат, который превращается в глутамат.

6. Декарбоксилирование аминокислот. Биологическое значение. Продукты и их судьба.

Декарбоксилирование аминокисот – образование биогенных аминов

Биогенные амины — это биологически активные вещества, выполняющие функцию регуляторных факторов местного действия , гормонов

Продуктами дезаминирования являются аммиак, жирные кислоты, оксикислоты и кетокислоты. Все продукты подвергаются внутримолекулярному дезаминированию.

Био значение: синтеза глюкозы, кетоновых тел или окисления до СО2 и Н2О.

7. Механизмы токсичности аммиака, симптомы аммиачного отравления. Пути образования аммиака в организме.

Механизмы токсического действия аммиака

1) аммиак вызывает снижение содержания α-кетоглутарата, т.к. сдвигает реакцию, катализирующуюся глутаматдегидрогеназой (ГЛЮ-ДГ) в сторону образования глутамата.

2) высокие концентрации аммиака вызывают синтез глутамина из глутамата в нервной ткани, под действием глутаминсинтетазы.

Основные симптомы гипераммоннемии

-тошнота, рвота

-головокружение, судороги

-потеря сознания, отек мозга

Эти симптомы связаны с действием аммиака на центральную нервную систему и прежде всего на головной мозг

Основными источниками аммиака являются следующие реакции:

• внутримолекулярное дезаминирование гистидина, катаболизм некоторых аминокислот (серина, треонина, глицина) – в печени,

• окислительное дезаминирование глутаминовой кислоты во всех тканях (кроме мышечной), особенно в печени и почках,

• дезаминирование амидов глутаминовой и аспарагиновой кислот – в печени и почках,

• катаболизм биогенных аминов – во всех тканях, в наибольшей степени в нервной ткани,

• жизнедеятельность бактерий толстого кишечника,

• распад пуриновых и пиримидиновых оснований – во всех тканях.

8. Пути обезвреживания аммиака. Механизмы транспорта аммиака в организме: глутаминовый и глюкозо-аланиновый циклы.

Основной реакцией обезвреживания аммиака во всех тканях является синтез глутамина под действием глутаминсинтетазы.

В кишечнике и мышцах глутамин под действием глутаминазы расщепляется на аммиак и глутамат, который с помощью аланинаминотрасферазы превращается в алаланин, который также является транспортной формой аммиака и азота.

В нервной системе: обезвреживание аммиака происходит путем синтеза аспарагина и глутамина, который легко проходит через гематоэнцефалический барьер и с кровью доставляется с почки.

Обезвреживание аммиака мышцах, печени

Глутамин с помощью глутаминазы дезаминируется с образованием NH₃ и глутамата. Образовавшийся глутамат с помощью аланинминотрансферазы (АЛАТ) превращается в аланин.

Обезвреживание аммиака в печени

Из NH₃+CO₂ образуется карбамоилфосфат, который включается в орнитиновый цикл Гензелейта (синтез мочевины)

Транспорт аммиака

Транспортными формами аммиака из тканей в печень являются глутамин и аланин, в меньшей степени аспарагин и глутамат, некоторое количество аммиака находится в крови в свободном виде.

Глутаминовый цикл- это последовательность событий с помощью которого ЦНС поддерживается достаточное количество нейротрансмиттера глутамата.

Глюкозо-аланиновый цикл

В мышцах основным акцептором лишнего аминного азота является пируват. При катаболизме белков в мышцах происходят реакции трансаминирования аминокислот, образуется глутамат, который далее передает аминоазот на пируват и образуется аланин. Из мышц с кровью аланин переносится в печень, где в обратной реакции передает свою аминогруппу на глутамат. Образующийся пируват используется как субстрат в реакциях синтеза глюкозы (глюконеогеонез), а глутаминовая кислота дезаминируется  и аммиак используется в синтезе мочевины.