ОБЩИЕ ПУТИ ПРЕВРАЩЕНИЯ АМИНОКИСЛОТ. Промежуточный обмен
..docxТЕМА : АЗОТИСТЫЙ ОБМЕН
Лекция 2
ОБЩИЕ ПУТИ ПРЕВРАЩЕНИЯ АМИНОКИСЛОТ.
ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ ОБМЕН.
(ТРАНСАМИНИРОВАНИЕ. ДЕЗАМИНИРОВАНИЕ, ДЕКАРБОКСИЛИРОВАНИЕ)
Промежуточный обмен аминокислот. Трансаминирование.
Промежуточный обмен аминокислот чаще всего начинается с отщипления α-аминогруппы от аминокислоты. Это происходит с помощью двух типов реакции – трансаминирования и дезаминирования.
Трансаминирование — это реакция перекоса аминогруппы с аминокислоты (донора) на α-кетокислоту (акцептор), в результате чего образуется новая кетокислота и аминокислота.
Роль реакций трансаминирования в организме.
1. Синтез заменимых аминокислот.
2. Перераспределение аминного азота в тканях и органах.
2. α-кетокислоты окисляются в цикле трикарбоновых кислот.
4. Некоторые α-кетокислоты используются для синтеза глюкозы и кетоновых тел.
5. Трансаминирование происходит во многих тканях, в основном в печени.
Значение АЛТ и АСТ в клинической диагностике.
Норма в крови 5-40 Ед/л.
При безжелтушных формах вирусных гепатитов: увеличение АЛТ в 6-8 раз, увеличение АСТ в 2-4 раза, при этом определяют соотношение АСТ/АЛТ – это коэффициент де Ритиса, в норме он равен 1,3.
При гепатитах, коэффициент уменьшается до 0,6, однако при циррозе печени он приближается к 1,0, вследствие развивающегося некроза тканей и выхода в кровь митохондриальной фракции АСТ
При инфаркте миокарда активность АСТ увеличивается в 8-10 раз, а АЛТ – 1,5-2 раза. Коэффициент де Ритиса значительно увеличивается.
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. Окислительное — характерно для глютаминовой кислоты.
2. Неокислительное — характерно для серина, треонина и гистидина.
3. Непрямое для остальных аминокислот.
4. Непрямое неокислительное - цикл ИМФ-АМФ (инозитолмонофосфат и аденозинмонофосфат)
Окислительное дезаминирование происходит под действием фермента глутаматдегидрогеназы, коферментом, которого является NAD+- в митохондриях.
Неокислительное дезаминирование — вступают а) сирин и треонин — с отщеплением воды; б) гистидин — внутримолекулярным способом.
Непрямое дезаминирование – вступают все остальные аминокислоты и включают 2 стадии:
1) трансаминирование с α-кетоглутаратом и образование глютаминовой кислоты
2) окислительное дезаминирование глютаминовой кислоты в митохондриях.
В непрямом дезаминировании центральную роль играют глутамат и α-кетоглютарат.
Непрямое неокислительное дезаминирование происходит с участием цикла ИМФ-АМФ и характерно для мышечной ткани и мозга, в которых не работает глутаматдегидрогеназа.
Аминогруппа аминокислот с помощью двух последовальных реакций трансаминирования переносится на инозитолмонофосфат (ИМФ) с образованием аденозинмонофосфата (АМФ), который гидролитически дезаминируется с выделением аммиака.
Образование безазотистого остатка и аммиака
Катаболизм аминокислот начинается с реакции дезаминирования - удаления α-аминогруппы, которая выделяется в виде аммиака (NH3) и образования безазотистого остатка (α-кетокислоты).
Продукт дезаминирования аммиак — токсичное соединение, в клетках подвергается обезвреживанию.
Безазотистый остаток представляет собой α-кетокислоту, которая включается в:
1. Реакции окисления до СО2 и Н2О.
2. В реакции трансаминирования для синтеза заменимых аминокислот.
3. В ОПК (общий путь катаболизма) для синтеза других соединений.
4. В глюконеогенез.
Судьба безазотистых остатков аминокислот
Безазотистые остатки аминокислот могут превратиться в:
1. Глюкозу (гликогенные аминокислоты)
2. Ацетоацетат (кетогенные аминокислоты)
3. Ацетил-КоА, из которого синтезируются жирные кислоты и холестерол.
Реакция декарбоксилирования АК и образование биогенных аминов гистамин, ацетилхолин, серотонин, дофамин, норадреналин, α- и γ аминомасляные кислоты.
Некоторые аминокислоты могут подвергаться декарбоксилированию – отщеплению карбоксильной группы. Продуктами реакции являются СО2и биогенные амины. Ферменты реакции — декарбоксилазы, кофермент пиридоксальфосфат: H2N-CHR-COOH → H2NCH2R + CO2
Декарбоксилирование аминокисот – образование биогенных аминов
Биогенные амины — это биологически активные вещества, выполняющие функцию нейромедиаторов (серотонин, дофамин, ацетилхолин, γ-аминомасляная кислота (ГАМК), регуляторных факторов местного действия (гистамин), гормонов – адреналин, норадреналин.
Тирозин — условно заменимая аминокислота, синтезируется из незаменимой аминокислоты фенилаланина.
В мозговом веществе надпочечников в нервной ткани из тирозина синтезируются катехоламины: гормон адреналин, медиаторы дофамин –(средний отдел головного мозга); норадреналин – тормозной медиатор синаптической нервной системы и головного мозга.
Тирозин под действием (монооксигеназы, тирозингидроксилазы) превращается в ДОФА. Функция ДОФА, как и всех катехоламинов – регуляция деятельности сердечно – сосудистой системы.
В щитовидной железе тирозин используется для синтеза гормонов йодтиронинов (тироксина и трийодтиронина).
Гистамин обеспечивает воспалительную реакцию, аллергическую реакцию, снижает артериальное давление, но повышает внутрисердечное, стимулирует секрецию желудочного сока.
Обмен фенилаланина и тирозина
Синтез нейромедиаторов
ГАМК. В нервных клетках декарбоксилирование глутамата приводит к образованию ɣ-аминомасляной кислоты (ГАМК) – основного тормозного медиатора.
Инактивация
ГАМК проиходит путем трансамирования
и превращения в сукцинат.
Ацетилхолин
Ацетилхолин образуется из серина нервной ткани.
Нарушение образования ацетилхолина в синапсах может вызвать миастению – мышечную слабость.
ГАМК в виде препаратов
Гаммалон или аминалон применяют при нарушениях мозгового кровообращения, умственной отсталости, эндогенных депрессиях и травмах головного мозга.
Серотонин – нейромедиатор проводящих путей, образуется в гипоталамусе, надпочечниках из аминокислоты триптофана.
Триптофан+НАДФН+Н++О2→5-гидрокситриптофан+НАДФ++Н2О→
→ серотонин +СО2
Серотонин –биологически активное вещество широкого спектра действия.Он стимулирует сокращение гладкой мускулатуры, перистальтику кишечника, оказывает сосудосуживающий эффект, регулирует артериальное давление, обладает антидепрессантным действием (гормон удовольствия), принимает участие в аллергических реакциях.
Инактивация биогенных аминов происходит под действием метилтрансфераз и моноаминооксидаз (МАО).