Заняття 14 Тема: Перетравлення білків у шлунково-кишковому тракті. Визначення сечовини в біологічних рідинах діацетилмонооксимним методом теоретична частина:

Травлення харчових білків починається у шлунку під впливом ферменту пепсину. В результаті утворюються високомолекулярні пептиди – альбумози та пептони. У тонкому кишечнику під впливом ферментів підшлункової залози – трипсину та хімотрипсину – альбумози та пептони переварюються до невеликих поліпептидів, які розщеплюються потім у клітинах тонкого кишечнику амінопептидазами, карбоксипептидазами та дипетидазами до амінокислот.

Протеолітичні ферменти (пепсин, трипсин, хімотрипсин) синтезуються у виді неактивних попередників-проферментів. Таким засобом клітини, які їх секретують, захищають свої власні білки від руйнування цими ферментами. Слизова оболонка шлунку та кишечнику також захищені від дії протеаз шаром слизу. Далі амінокислоти всмоктуються у кров, розносяться нею до органів та тканин, де використовуються у будові тканьових білків, ферменті, гормонів, пігментів та ряду інших речовин.

Амінокислоти, які залишилися не використаними, а також ті, які звільнилися в наслідок розпаду тканьових білків підлягають окислювальному дезамінуванню, декарбоксилюванню або переамінуванню.

Катаболизм аминокислот:

Дезамінування – це перетворення амінокислот в відповідні  -кетокислоти в наслідок відщеплення аміногруппи у вигляді аміаку.

Переамінування – це перенос аміногрупи з амінокислоти на кетокислоту. В результаті утворюється нова амінокислота та нова кетокислота.

Декарбоксилювання – втрата карбоксильної групи амінокислотою у вигляді СО₂.

Аміак, який утворився при дезамінуванні амінокислот (при фізіологічних значеннях рН аміак знаходиться у вигляді іонів амонію) токсичний та повинний бути виведеним із організму. Іон амонію може прямо включатися у біологічні молекули декільками засобами:

• відновлювальне амінування  -кетоглутарату з утворенням глутамату:

 -кетоглутарат + NH₃ + NADH → глутамат + NAD⁺.

• утворення аміду глутамінової кислоти:

глутамінова кислота + NH₃ + ATP → глутамін +ADP + H₃PO₄.

Ця реакція відбувається у багатьох тканинах, але найбільш важлива для нервової тканини, особливо чутливої до токсичної дії аміаку. Глутамін виконує функцію транспортної форми аміаку. У печінці він розщеплюється на глутамінову кислоту та аміак, і останній включається в процес синтезу сечовини.

Утворення карбамоїлфосфату шляхом конденсації NH₃, CO₂ и АТФ здійснюється у печінці та є початковою стадією синтезу сечовини - кінцевого продукту метаболізму азоту:

NН₃+СО₂+2АТР+Н₂О → H₂N-СО-РО₃Н₂+2ADP+Н₃РО₄

Біосинтез сечовини (орнітиновий цикл)

Аміак, що виділяється при дезамінуванні амінокислот, утилізується в циклі Кребса-Хензеляйта (орнітиновому циклі, циклі сечовини, циклі карбаміду).Сумарне рівняння цього процесу має такий вигляд:

СО₂ + NH₃ + Asp + 3ATФ + 2H₂O → Сечовина + фумарова кислота + 2АДФ + 2Н₃РО₄ + АМФ+ Н₄Р₂О₇.

Синтез сечовини - циклічний процес, складається з п’яти реакцій, які каталізуються п’ятьома окремими ферментами. Сечовина є кінцевий продукт білкового та азотистого обміну. Синтез її відбувається головним чином у печінці. Виділення сечовини та аміаку з організму свідчить про інтенсивність білкового обміну. Воно збільшується при вживанні їжі, багатої білками. При інтенсивній м’язовій діяльності утворення аміаку посилюється, а усування його важке через низький вміст АТФ, який необхідний для синтезу сечовини. В наслідок цього вміст аміаку у м’язах та крові зростає, знижуючись до норми у період відпочинку.

Крім сечовини із сечею виділяються і інші продукти азотистого обміну – сечова кислота, креатинін, амонійні солі та ін.

У птахів і наземних рептилій замість сечовини синтезується сечова кислота. У багатьох мешканців водного середовища, наприклад у костистих риб, аміак дифундує в навколишню воду. Амфібії займають проміжне положення: пуголовок видаляє амінний азот у вигляді аміаку, а доросла тварина – у вигляді сечовини.