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 | Аланин | ||
Гистидин | Аспартат | ||
Треонин | Аспарагин | 1 (из Асп) | |
Меитонин | Глутамат | ||
Лизин | Глутамин | 1 (изГлу) | |
Изолейцин | Пролин | 3 (из Глу) | |
Валин | Серин | ||
Лейцин | Глицин | 1 (из Сер) | |
Фенилаланин | Цистеин | 2 (из Сер+S) | |
Триптофан | Тирозин | 1 (из Фен) | |
Итого |
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