73. Заменимые и незаменимые а/к. Биосинтез заменимых.

 БИОСИНТЕЗ ЗАМЕНИМЫХ АМИНОКИСЛОТ. В организме человека возможен синтез восьми заменимых аминокислот: Ала, Асп, Асн(аспарагин), Сер, Гли, Глу, Глн(глутамин), Про. Углеродный скелет этих аминокислот образуется из глюкозы. а-Аминогруппа вводится в соответствующие а-кетокислоты в результате реакций трансаминирования. Универсальным донором а-аминогруппы служит глутамат. Путём трансаминирования а-кетокислот, образующихся из глюкозы, синтезируются аминокислоты ала,асп и глу. Глутамат также образуется при восстановительном аминировании а-кетоглутарата глутаматдегидрогеназой. Эти реакции обратимы и играют большую роль как в процессе синтеза аминокислот, так и при их катаболизме.Амиды глутамин и аспарагин синтезируются из соответствующих дикарбоновых аминокислот Глу и Асп. Серин образуется из 3-фосфоглицерата - промежуточного продукта гликолиза, который окисляется до 3-фосфопирувата(дегидрогеназа) и затем трансаминируется с образованием серина(фосфатаза). Существует 2 пути синтеза глицина: 1)из серина с участием производного фолиевой кислоты в результате действия сериноксиметилтрансферазы; 2) в результате действия фермента глицинсинтазы в реакции(из СО2 и NН3). Пролин синтезируется из глутамата в цепи обратимых реакций. Эти же реакции используются и при катаболизме пролина. Частично заменимые аминокислоты Aрг и Гис синтезируются в небольших количествах, которые не отвечают потребностям организма. Гистидин синтезируется из АТФ и рибозы. Синтез аргинина происходит в реакциях орнитинового цикла.

74. Обмен серина и глицина. Роль фолиевой кислоты в обмене аминокислот. Участие глицина в синтезе креатина и глутатиона.

Серин и глицин являются полярными  и заменимыми аминокислотами. 

Роль реакции превращения серина в глицин состоит в образовании активной формы тетрагидрофолиевой кислоты – N₅,N₁₀-метилен-ТГФК.

Реакция взаимопревращения глицина и серина

Одновременно данная реакция является первой на пути катаболизма серина. В других реакциях своего метаболизма серин

• при синтезе глюкозы подвергается неокислительному дезаминированию под действием фермента сериндегидратазы с образованием пирувата,

• на пути образования холина или бетаина декарбоксилируется,

• при образовании сфингозина – конденсируется с пальмитиновой кислотой.

Несмотря на простоту строения, глицин и серин являются весьма востребованными аминокислотами в клетках. Благодаря взаимопревращению перечень возможных путей метаболизма этих аминокислот еще больше расширяется.

Пути использования серина и глицина

Строение

Витамин представляет собой комплекс из трех составляющих – птеридина, пара-аминобензойной кислоты и глутаминовой кислоты. Остатков глутамата, соединенных через γ-карбоксильную группу, может быть разное количество.

Коферментной формой витамина является тетрагидрофолиевая кислота (ТГФК, Н₄-ФК).

Биохимические функции

Непосредственная функция тетрагидрофолиевой кислоты – перенос одноуглеродных фрагментов, которые присоединяются к атомам N⁵ или N¹⁰:

• формила – в составе N⁵-формил-ТГФК и N¹⁰-формил-ТГФК,

• метенила – в качестве N⁵,N¹⁰-метенил-ТГФК,

• метилена – в виде N⁵,N¹⁰-метилен-ТГФК,

• метила – в форме N⁵-метил-ТГФК,

• формимина – в составе N⁵-формимино-ТГФК.

Благодаря способности переносить одноуглеродные фрагменты, витамин:

• в виде N¹⁰-формил-ТГФК и N⁵,N¹⁰-метенил-ТГФК участвует в синтезе пуриновых нуклеотидов,

• в виде N⁵,N¹⁰-метилен-ТГФК участвует в образовании тимидинмонофосфата, и, следовательно, в синтезе ДНК,

• участвует в обмене аминокислот – обратимое превращение глицина и серина,

Пример реакции с участием фолиевой кислоты

• N⁵-метил-ТГФК взаимодействует с витамином В₁₂, являясь донором метильной группы при превращении гомоцистеина в метионин.

В клетке N⁵-метил-ТГФК образуется в необратимой реакции из N⁵,N¹⁰-метилен-ТГФК. При этом единственным способом получить свободную ТГФК для других клеточных нужд является реакция превращения гомоцистеина в метионин. При дефиците витамина В₁₂ эта реакция нарушается и возникает внутриклеточный дефицит витамина B₉, хотя и в клетке и в крови его (в виде метил-ТГФК) может быть много. Такое явление получило название "ловушка для фолата".

Глицин участвует в синтезе креатина - предшественника креатинфосфата, участвующего в биоэнергетике мышечной и нервной ткани; глицин входит в состав пептидного кофермента глутатиона; участвует в образовании конъюгатов (гликохолевая кислота, гиппуровая кислота).