2. Гликогенные и кетогенные аминокислоты

В зависимости от того, какие вещества могут синтезироваться из аминокислот, они делятся на 3 группы:

• Гликогенные аминокислоты, радикал которых может использоваться на глюконеогенез. К этой группе относится большинство аминокислот.

• Кетогенные аминокислоты, радикал которых участвует в синтезе кетоновых (ацетоновых) тел. К этому виду аминокислот относятся лейцин, изолейцин, лизин.

• Смешанные аминокислоты, участвующие в синтезе и углеводов, и ацетоновых тел. В эту группу входят фенилаланин, тирозин, триптофан.

1. Гликогенные аминокислоты – это аминокислоты, углеродный скелет которых может использоваться для глюконеогенеза (синтеза глюкозы). Путь: их метаболиты входят в цикл Кребса на стадиях, которые дают фосфоенолпируват → глюкоза. К ним относятся большинство аминокислот (аланин, серин, глицин, цистеин, аспартат, глутамат, аргинин, пролин, гистидин, метионин, валин и др.). Примеры конкретных превращений:

• Аланин → пируват → глюкоза (через глюконеогенез).

• Аспартат → оксалоацетат → глюкоза.

• Глутамат → α-кетоглутарат → оксалоацетат → глюкоза.

2. Кетогенные аминокислоты

Определение: аминокислоты, при распаде которых образуются ацетил-КоА и/или ацетоацетил-КоА → используются для синтеза кетоновых тел (ацетон, ацетоацетат, β-гидроксибутират) и жирных кислот. Какие аминокислоты: лейцин, лизин, изолейцин (частично кетогенен).

Пример:

Лейцин → ацетил-КоА + ацетоацетил-КоА → кетоновые тела.

3. Смешанные аминокислоты

Определение: могут превращаться как в углеводы, так и в кетоновые тела. Какие: фенилаланин, тирозин, триптофан. Пример:

Тирозин → фумаровая кислота (гликогенная) + ацетоуксусная кислота (кетогенная).

3. Заменимые и незаменимые аминокислоты

Незаменимые аминокислоты – аминокислоты, которые не синтезируются в организме человека (или синтезируются в недостаточном количестве) и должны обязательно поступать с пищей. К ним относятся:

• Валин

• Лейцин

• Изолейцин

• Фенилаланин

• Триптофан

• Треонин

• Метионин

• Лизин

• Аргинин

• гистидин 

(Для детей гистидин и аргинин также незаменимы). Всего 10 (у взрослых аргинин и гистидин часто относят к полузаменимым).

Заменимые аминокислоты – это аминокислоты, которые могут синтезироваться в организме из углеводов и других источников азота. К ним относятся:

• Аланин

• Аспарагин

• Аспартат

• Глутамин

• Глутамат

• Серин

• Глицин

• Цистеин

• Тирозин

• Пролин и др.

4. Биосинтез аминокислот из углеводов

Через гликолиз и ЦТК из глюкозы образуются углеродные скелеты – пируват, оксалоацетат, α-кетоглутарат, которые путём трансаминирования (или восстановительного аминирования) превращаются в заменимые аминокислоты (аланин, аспартат, глутамат и др.). Так углеводы участвуют в синтезе аминокислот.

1. Восстановительное аминирование α-кетокислот (стр. 103):

   • α-Кетоглутарат + NH₃ + НАДФН₂ → глутамат.

   • Пируват + NH₃ + НАДФН₂ → аланин.

   • Оксалоацетат + NH₃ + НАДФН₂ → аспартат.

2. Трансаминирование (стр. 99–100):

   • Образование других аминокислот путём переноса аминогруппы от глутамата или других аминокислот на кетокислоты, полученные из углеводов.

Синтез аминокислот из промежуточных продуктов углеводного обмена

Метаболит из углеводов	Какая аминокислота синтезируется
Пируват (из глюкозы)	Аланин, валин, лейцин (незаменимая)
Оксалоацетат (из ЦТК)	Аспартат, аспарагин
α-Кетоглутарат (из ЦТК)	Глутамат, глутамин, пролин, аргинин (незам)
3-Фосфоглицерат (из гликолиза)	Серин, глицин, цистеин
Эритрозо-4-фосфат + ФЕП (из пентозофосфатного пути и гликолиза)	Фенилаланин(незам), тирозин, триптофан (незам)

 Биосинтез из углеводов возможен только для заменимых аминокислот.