- •56. Токсичность аммиака и пути его обезвреживания .
- •57. Биосинтез мочевины .
- •58. Цикл кребса-гензеляйта .
- •59. Пути вступления аминокислот в цтк .
- •60. Декарбоксилирование аминокислот .
- •61.Метаболизм серина и глицина .
- •62. Нарушение обмена глицина .
- •63. Обмен серосодержащих аминокислот и триптофана.
57. Биосинтез мочевины .
Биосинтез мочевины – основной механизм обезвреживания аммиака : 90% N2 из организма выводиться в виде мочевины , причём количество мочевины зависит от количества белка . В норме суточное выделение белка составляет 25-30 г . Орнитиновый цикл синтеза мочевины ( ОЦСМ ) протекает в гепатоцитах , так как в них наиболее высока активность ферментов азотистого обмена . ЦСМ начинается в митохондриальном матриксе . Первая реакция катализируется карбамоилсинтетазой – 1 ( КФС-1) . Существует также КФС-2 , которая катализирует такую же реакцию в синтезе пиримидинов . Поэтому ещё один путь детоксикации NH3 – синтез пиримидиновых оснований .
Первая и вторая реакции ЦСМ протекают в митохондриях . Затем образовавшейся цитруллин выходит в цитоплазму и все остальные реакции идут в цитоплазме гепатоцита .
1. Происходит связывание конечных продуктов метаболизма CO2 и NH3 :
+ 2АТФ , Mg
Г ЛИ NH3 NH2 + 2АДФ + Фн
|
CO – O – PO3H2
карбомоилфосфат
2 . H2N – C = O + H2N – CH2 H2N – CO – NH – CH2
| | арнитинкарбомоилтрансфераза |
O – PO3H2 CH2 CH2
| |
CH2 CH2
| |
CH – NH2 CH – NH2
| |
COOH COOH
Арнитин цитруллин
Эти две реакции идут в митохондриях , а цитруллин выходит в цитоплазму .
3. HN = C – OH COOH HN = C – NH COOH
| | | |
NH NH2 – CH NH CH2
| | + Mg , АГФ | |
CH2 CH2 CH2 + CH2 + АМФ + ФФн
| | аргининосукцинатсинтетаза | |
CH2 + COOH CH2 COOH
| аспартат |
CH2 CH2
| |
CH – NH2 CH – NH2
| |
COOH COOH
Цитруллин аргининосукцинат
4 . NH2 NH2 HN = C – NH2 COOH
| | | |
(CH2)3 C = O + HOH NH CH
| + | аргиназа | ||
CH – NH2 NH2 (CH2)3 OH
| | |
COOH COOH COOH
арнитин мочевина аргинин фумарат
Мочевина – природный антиоксидант ( радиопротектор ). Взаимодействует с Fe и останавливает перекисные процессы . Мочевина изменяет структуру воды , защищает мембрану клеток , блокирует протеолиз и этим удлиняет жизнь белков . У травоядных животных мочевина поступает в рубку ( 1-й отдел желудка ) , где подвергается разложению ферментами микрофлоры и утилизируется в виде аминокислот . У верблюда мочевина не выводиться ( для сохранения водного баланса ) .
Энергетическая стоимость ЦСМ .
ЦСМ “стоит” 3 молукулы АТФ : 2 АТФ на стадии синтеза карбомаилфосфата и 1 АТФ на стадии синтеза аргининосукцината . Но в процессе синтеза используется 4 макроэргические связи АТФ : 2 когда синтезируется карбомалоилфосфат , и 2 при синтезе аргининосукцината .
Биологическая роль ЦСМ:
Механизм детоксикации NH3
Поставщик СО2
Поставщик арнитина
Имея митохондриальную локализацию , регулирует поток аминокислот по различным путям – ГНГ , биосинтез белка , липогенез .
Врождённые дефекты ЦСМ .
Снижение активности с 1 по 5 ферментов : чем ближе ферментативный блок к NH3 , тем тяжелее клиническая картина . При недостаточной активности 1 и 2 ферментов ярко выражена гиперамилониемия с летальным исходом . При недостаточности 3 фермента наблюдается повышенно содержание цитруллина , который блокирует предыдущие реакции . При недостаточности 4 фермента – аргининоянтарная ацидурия .
Клинические проявления :
Уже на пятом – шестом месяце отмечается невротический судорожный синдром вследствие повышения содержания аммиака в крови и тканях . Также наблюдается рвота , отставание в физическом и психическом развитии .
Способы лечения :
Введение кетоаналогов ГЛУ и АСП для связывания аммиака в форме амидов .