I.1.1. Превращения аминокислот

Известно три основных типа реакций, в которые вступают аминокислоты в организме животных и человека:

1) Реакции по a-аминогруппе. Протекают как реакции дезаминирования или переаминирования. Наиболее распространёнными и важными являются реакции дезаминирования, которые протекают по нескольким направлениям:

а) Окислительное дезаминирование. Протекает в две стадии – окисления и гидролиза.

б) Восстановительное дезаминирование. Имеет место в восстановительных средах.

в) Гидролитическое дезаминирование.

г) Внутримолекулярное дезаминирование.

Эти реакции дают огромное количество ценнейших метаболитов, участвующих в биосинтезе липидов и углеводов.

2) Реакции по карбоксильной группе.

а) Декарбоксилирование с образованием биогенных аминов – гистамина, тирамина, триптамина, обладающих высокой физиологической активностью. При декарбоксилировании глутаминовой кислоты образуется g-аминомасляная кислота, представляющая собой нейрогуморальный ингибитор, способствующий нормализации работы мозга. Схема реакции декарбоксилирования такова:

б) Образование аминоациладенилатов. Данная реакция представляет собой первую стадию биосинтеза белка, поэтому будет рассмотрена позднее.

3) Превращения по радикалам. Весьма разнообразны, поскольку разнообразна природа радикалов. Как правило, реакции по радикалам аминокислот приводят к переходу одних аминокислот в другие или в какие-либо биологически активные соединения. Часто радикалы аминокислот испытывают целую последовательность таких превращений.

а) Окисление.

Окисление аминокислот может быть сопряжено с дальнейшим декарбоксилированием, например, синтез таурина из цистеина:

б) Гидролиз. Например, гидролиз аргинина с дальнейшими превращениями продукта этого гидролиза – орнитина:

В результате превращений аминокислот возникает серия соединений, участвующих в регуляции обмена веществ в организме, а также CO₂, H₂O, NH₃. Те органические продукты распада аминокислот, которые не играют активной роли в организме (амины, кетокислоты, карбоновые кислоты) также в конечном счёте превращаются в NH₃, H₂O и CO₂. Углекислый газ беспрепятственно выходит из организма, вода поступает в общий метаболический фонд и только аммиак нуждается в специальном механизме для своего выведения.