Схема основных путей синтеза аминокислот

Глутамин и аспарагин синтезируются из соответствующих дикарбоновых аминокислот глутаминовой и аспарагиновой кислоты:

Серин образуется из глицеальдегид-3-фосфата (ГАФ или 3-фосфоглицерат) - промежуточного продукта гликолиза, который окисляется до 3-фосфогидроксипирувата и затем трансаминируется с образованием серина:

Существует 2 пути синтеза глицина:

1) из серина с участием производного фолиевой кислоты (Н₄-фолата - тетрагидрофолата) в результате действия сериноксиметилтрансферазы:

2) в результате действия фермента глицинсинтазы в реакции:

Пролин синтезируется из глутамата в цепи обратимых реакций.

2. Синтез незаменимых (у детей) аминокислот Apг и Гис. Синтезируются в небольших количествах, большая их часть должна поступать с пищей.

Синтез аргинина происходит в реакциях орнитинового цикла (цикла мочевины).

Гистидин синтезируется из АТФ и рибозы. При этом образуется 5-фосфорибозиламин, который кроме синтеза гистидина необходим для синтеза пуринов.

3. Для синтеза условно заменимых аминокислот тирозина и цистеина требуются незаменимые аминокислоты фенилаланин и метионин, соответственно.

Образование других аминокислот также возможно при наличии соответствующих α-кетокислот, которые могут трансаминироваться с глутаматом.

Таким образом, незаменимой частью молекулы аминокислот является их углеродный скелет. Источником таких незаменимых α-кетокислот служат только белки пищи. Исключение составляют лизин и треонин, которые не подвергаются трансаминированию, их α-кетоаналоги с пищей практически не поступают и в организме не синтезируются. Единственный источник этих аминокислот - пищевые белки.

Биогенные амины

В результате отщепления α-карбоксильной группы аминокислот образуются амины. Реакция катализируется декарбоксилазами (кофермент пиридоксальфосфат (ПФ). Продукты декарбоксилирования обладают высокой биологической активностью и с этим связано их название - биогенные амины.

1. Гистамин образуется из гистидина (при его декарбокислировании) в тучных клетках. Выделяется в ответ на присутствие аллергена. Кроме того, является сильным сосудорасширяющим фактором, вызывает сокращение гладкой мускулатуры, в клетках слизистой желудка стимулирует секрецию соляной кислоты. В больших количествах высвобождается из депо при травматическом шоке и в зоне воспаления. Расширяет капилляры и снижает АД.

2. γ -аминомасляная кислота (ГАМК) образуется из глутамата в ткани головного мозга, выполняет функции тормозного нейромедиатора.

3. Серотонин образуется из триптофана в нейронах гипоталамуса. Функционирует как возможный нейромедиатор возбуждающего характера. Является сосудосуживающим агентом и фактором, повышающим свертываемость крови, Является регулятором памяти, настроения, поведения, функционирования сердечно-сосудистой системы и эндокринной системы. Разрушается под действием моноаминооксидазы (МАО), превращаясь в оксоиндолуксусную кислоту, которая высвобождается с мочой.

4. Таурин - образуется из производных цистеина, выполняет функцию медиатора. Участвует в образовании конъюгированных желчных кислот. Является антиоксидантом, используется для снижения ПОЛ.

Катехоламины:

5. Дофамин образуется из тирозина в почках, надпочечниках, синаптических ганглиях, нервах. Является медиатором ингибирующего типа, функционирует в черной субстанции. В других клетках является предшественником норадреналина и адреналина.

6. Норадреналин образуется в результате гидроксилирования дофамина в клетках нервной ткани, мозговом веществе надпочечников. Функционирует как медиатор в синаптической передаче нервных импульсов.

7. Адреналин - продукт метилирования норадреналина в клетках мозгового вещества надпочечников. Стимулирует расщепление гликогена и липолиз.