Аминокислоты можно синтезировать из простых предшественников

Важным и порой критическим для выживания клетки условием является обеспеченность всеми аминокислотами, необходимыми для синтеза белков и других азотсодержащих соединений. Способность синтезировать отдельные аминокислоты была утрачена в процессе эволюции некоторыми организмами и аминокислоты с этих позиций можно разделить на заменимые, т.е. синтезируемые данной клеткой и незаменимые – возможности синтеза которых ограничены и зависят от ряда условий. Даже микроорганизмы, сохранившие способность синтезировать все аминокислоты предпочитают получать их из своей среды. Это связано с тем, что процессы синтеза аминокислот требует значительных затрат энергии на биосинтез ферментов, участвующих в синтезе аминокислот и на сам процесс синтеза аминокислот. Поэтому образование ферментов путей синтеза и сами ферменты находятся под жестким регуляторным контролем и включаются лишь по мере необходимости.

Синтез отдельных аминокислот представляет собой сложный многоступенчатый процесс. Если сопоставить количество ферментов, необходимых для синтеза отдельных аминокислот, то становится очевидным, что в процессе эволюции в состав незаменимых попали аминокислоты образование которых требовало большого числа ферментов и энергетическое «содержание» таких процессов оказалось менее выгодным для выживания, чем зависимость от источников этих аминокислот. Тем не менее многие микроорганизмы и растения сохранили способность синтезировать все необходимые для них аминокислоты.

Число ферментов, необходимых для синтеза аминокислоты

Незаменимые		Заменимые
Аргинин	7	Аланин	1
Гистидин	6	Аспартат	1
Треонин	6	Аспарагин	1 (из Асп)
Меитонин	5	Глутамат	1
Лизин	8	Глутамин	1 (изГлу)
Изолейцин	8	Пролин	3 (из Глу)
Валин	1	Серин	3
Лейцин	3	Глицин	1 (из Сер)
Фенилаланин	10	Цистеин	2 (из Сер+S)
Триптофан	5	Тирозин	1 (из Фен)
Итого	59		17

Пути синтеза аминокислот можно сгруппировать в несколько логических модулей.

Пути синтеза аминокислот можно сгруппировать в несколько логичных модулей на основе или общности механизмов или на использовании общих ферментов, которые необходимы для синтеза нескольких аминокислот:

• простые реакции синтеза,

• синтез аминокислот с разветвленным радикалом,

• синтез ароматических аминокислот,

• синтез треонина и лизина,

• синтез серина и глицина,

• уникальные пути синтеза.

Для синтеза ароматических аминокислот, треонина и лизина, серина и глицина характерно общее начало с последующим разветвлением при образовании отдельной аминокислоты. Основным стратегическим принципом синтеза аминокислот является использование молекул «центральных» метаболических путей. Применение этого принципа вместо синтез аминокислот de novo дополнительный источник экономии энергии и уменьшения в течении эволюции количества генов, кодирующих ферменты путей синтеза аминокислот.

Организационно- Методические указания:

1.Мультимедийная презентация

доцент каф. Свергун В.Т.

Дата