Обмен и функции аминокислот

ВОПРОСЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ

1. Судьба всосавшихся аминокислот и продуктов распада тканевых белков в организме. Общая схема источников и путей использования аминокислот в организме.

2. Механизмы дезаминирования аминокислот, ферменты, участвующие в этих процессах.

3. Трансаминирование аминокислот. Специфичность трансаминаз, значение реакций трансаминирования. Непрямое дезаминирование аминокислот: последовательность реакций, ферменты, биологическое значение. Пути обмена безазотистого остатка аминокислот (гликогенные и кетогенные аминокислоты). Витамины в коферментных системах трансаминирования, дезаминирования. Изменения активности трансаминаз сыворотки крови при заболеваниях печени, мышц и сердца.

4. Судьба аммиака, образовавшегося при дезаминировании аминокислот и нуклеотидов. Роль дикарбоновых аминокислот в транспорте и превращении аммиака в организме. Механизмы токсичность аммиака. Пути обезвреживания аммиака в организме: образование амидов (аспарагин, глутамин), восстановительное аминирование a-кетокислот, синтез мочевины и аммонийных солей.

5. Биосинтез мочевин. Причины возникновения гипераммониемий, роль печени и почек в механизме обезвреживания аммиака.

6. Заменимые и незаменимые аминокислоты. Биосинтез заменимых аминокислот: схема превращения, регуляция и физиологическое значение.

7. Механизмы декарбоксилирования аминокислот в организме. Декарбоксилаза аминокислот, ее кофермент. Образование биогенных аминов: гистамина, триптамина, серотонина, ГАМК, этаноламина, таурина и др. Роль биогенных аминов в регуляции метаболизма и функций. Инактивация биогенных аминов.

ОБМЕН И ФУНКЦИИ АМИНОКИСЛОТ

Значение аминокислот для организма в первую очередь определяется тем, что они используются для синтеза белков, метаболизм которых занимает особое место в процессах обмена веществ между организмом и внешней средой.

Аминокислоты непосредственно участвуют в биосинтезе не только белков, но и большого количества других биологически активных соединений, регулирующих процессы обмена веществ в организме, таких как нейромедиаторы и гормоны - производные аминокислот. Аминокислоты служат донорами азота при синтезе всех азотсодержащих небелковых соединений, в том числе нуклеотидов, тема, креатина, холина и других веществ.

Катаболизм аминокислот может служить источником энергии для синтеза АТФ. Энергетическая функция аминокислот становится значимой при голодании, некоторых патологических состояниях (сахарный диабет и др.) и преимущественно белковом питании. Именно обмен аминокислот осуществляет взаимосвязь многообразных химических превращений в живом организме.

I. ИСТОЧНИКИ И ПУТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АМИНОКИСЛОТ В КЛЕТКАХ

Фонд свободных аминокислот организма составляет примерно 35 г. Содержание свободных аминокислот в крови в среднем равно 35-65 мг/дл. Большая часть аминокислот входит в состав белков, количество которых в организме взрослого человека нормального телосложения составляет примерно 15 кг.

Источники свободных аминокислот в клетках - белки пищи, собственные белки тканей и синтез аминокислот из углеводов. Многие клетки, за исключением высокоспециализированных (например, эритроцитов), используют аминокислоты для синтеза белков, а также большого количества других веществ: фосфолипидов мембран, гема, пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов, биогенных аминов (катехоламинов, гистамина) и других соединений (рис. 9-1).

Какой-либо специальной формы депонирования аминокислот, подобно глюкозе (в виде гликогена) или жирных кислот (в виде триацилглицеролов), не существует. Поэтому резервом аминокислот могут служить все функциональные и структурные белки тканей, но преимущественно белки мышц, поскольку их больше, чем всех остальных.

В организме человека в сутки распадается на аминокислоты около 400 г белков, примерно такое же количество синтезируется. Поэтому тканевые белки не могут восполнять затраты аминокислот при их катаболизме и использовании на синтез других веществ. Первичными источниками аминокислот не могут служить и углеводы, так как из них синтезируются только углеродная часть молекулы большинства аминокислот, а аминогруппа поступает от других аминокислот. Следовательно, основным источником аминокислот организма служат белки пищи.

Рис. Источники и пути использования аминокислот.