2 курс / Биохимия / Биохимия Лекции

Основные функции орнитинового цикла:

1)включение N аминокислот в мочевину, которая экскретируется и предотвращает накопление токсичного NH3.

2)синтез частично-заменимой аминокислоты аргинина.

Энергетический эффект орнитинового цикла:

В реакциях орнитинового цикла расходуется 4 макроэргические связи 3-х молекул АТФ на каждый оборот цикла.

АТФ также расходуется при трансмембранном переносе веществ, связанном с синтезом и экскрецией мочевины.

Пути компенсации энергозатрат:

В цикле регенерации аспартата из фумарата на стадии дегидрирования малата в ЦТК образуется NADH => образуется 3 моль АТФ путём

окислительного фосфорилирования при участии ЦПЭ.

При окислительном дезаминировании глутамата в печени и других органах также образуется NADH =>еще 3 моль АТФ образуется путем

окислительного фосфорилирования.

Гипераммониемии

Гипераммониемия – это повышенное содержание NH3 в крови.

Причины гипераммониемии: заболевания печени (гепатит, цирроз) или наследственный дефект ферментов орнитинового цикла.

5 основных типов гипераммониемий связаны с наследственным дефектом одного из 5 ферментов орнитинового цикла:

1)гипераммониемия I типа – дефект фермента: карбамоилфосфатсинтетазы I;

2)гипераммониемия II типа – дефект фермента: орнитинкарбамоилтрансферазы;

3)цитруллинемия – дефект фермента аргининосукцинатсинтетазы;

4)аргининосукцинатурия – дефект фермента аргининосукцинатлиазы;

5)гипераргининемия – дефект фермента аргиназы.

При всех этих болезнях наблюдается накопление метаболитов, предшествующих ферментному блоку, а также значительное накопление в крови

NH3.

Пути обмена безазотистого остатка аминокислот

В ходе катаболизма от аминокислоты отщепляется аминогруппа в виде NH3 и образуется безазотистый остаток – как правило: кетокислота.

Далее безазотистый остаток аминокислот превращается в один из 6 метаболитов, вступающих в ОПК: пируват, ацетил-KoA, α- кетоглутарат, сукцинил-KoA, фумарат, оксалоацетат.

По судьбе безазотистого остатка все аминокислоты делятся на 3 группы:

Гликогенные: безазотистый остаток аминокислоты может включаться в глюконеогенез.

Кетогенные: безазотистый остаток аминокислоты превращается в Ацетил-KoA или ацетоацетат и может использоваться в синтезе кетоновых тел.

Или сгорает в цикле Кребса до CO2.

Смешанные (глико-кетогенные): распадаются на 2 продукта.

Один включается в глюконеогенез, 2 может использоваться в синтезе кетоновых тел.

Чисто кетогенных аминокислот всего 2: лейцин и лизин.

Смешанные аминокислоты: изолейцин, триптофан, фенилаланин, тирозин.

Все остальные аминокислоты: чисто гликогенные.

Выделяют 5 анаплеротических реакций (путей включения аминокислот в глюконеогенез):

1)через пируват;

2)через α-кетоглутарат;

3)через сукцинил-KoA;

4)через Фумарат;

5)через Оксалоацетат

Синтез заменимых аминокислот

В организме человека может синтезироваться 8 заменимых аминокислот: Ала, Про, Гли, Сер, Асн, Асп, Глн, Глу.

Сначала из глюкозы образуется α-кетокислота – углеродный скелет.

Затем в α-кетокислоту вводится α-аминогруппа в результате реакций трансаминирования:

Глутамат:

Аланин:

Аспартат:

Глутамин:

Синтезируется из глутамата под действием глутаминсинтетазы:

Аспарагин:

Синтезируется из аспартата и глутамина под действием аспарагинсинтетазы:

Серин образуется из 3-фосфоглицерата – промежуточного продукта гликолиза.

Глицин синтезируется из серина.

Пролин синтезируется из глутамата:

Глутамат → γ-Полуальдегид глутамата → Пролин

Частично заменимые аминок-ты:

Аргинин образуется в орнитиновом цикле. Гистидин синтезируется из АТФ и рибозы.

Условно заменимая аминок-та Цистеин образуется из серина и метионина.

Обмен отдельных аминокислот

Обмен Серина и Глицина

1) Синтез серина из глюкозы: