Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Трансамінази каталізують опосередковано через глутаматдегідрогеназу як дезамінування амінокислот, так і їх біосинтез. Отже, відновне амінування є одним із шляхів синтезу амінокислот
6.2.2.4. Непряме дезамінування амінокислот. Механізм непрямого дезамінування (поєднання трансамінування з окиснювальним дезамінуванням) дав можливість пояснити, як відбувається в тканинах дезамінування природних амінокислот при наявності малоактивних оксидаз амінокислот. Між трансамінуванням і окиснювальним дезамінуванням амінокислот існує певний зв'язок. Існування в тканинах активної глутаматдегідрогенази, яка дезамінує глутамінову кислоту і активної трансамінази, що каталізує переамінування між амінокислотою і a–кетоглутаратом, підтверджує думку про можливість існування непрямого дезамінування амінокислот названого ще процесом трансдезамінування. Більшість амінокислот дезамінується непрямим шляхом, включаючи два етапи: 1) трансамінування з α-кетоглутаратом з утворенням глутамату; 2) окиснювальне дезамінування глутамату. Непряме дезамінування полягає в перенесенні аміногрупи амінокислот на a–кетоглутарат шляхом трансамінування (фермент амінотрансфераза, кофермент піридоксальфосфат). Так, амінокислота при цьому переходить у кетокислоту, а глутамат під дією глутаматдегідрогенази, кофермент НАД+) дезамінується, утворюючи a-кетоглутарат і аміак: Внаслідок таких послідовних реакцій відбувається дезамінуваннявихідної амінокислоти не безпосередньо, а через трансамінування за участю a–кетоглутарату як акцептора аміногрупи. Непряме дезамінування – основний спосіб дезамінування більшості амінокислот. Обидві стадії непрямого дезамінування зворотні, що забезпечує як катаболізм амінокислот, так і можливість утворення практично будь-якої амінокислоти із відповідної α-кетокислоти (рис. 6.4). Рис. 6.4. Механізм непрямого дезамінування
При катаболізмі майже всі амінокислоти спочатку передають аміногрупу на α-кетоглутарат у реакції трансамінування з утворенням глутамату і відповідної кетокислоти (рис. 6.4, А). Потім глутамат підлягає прямому окиснювальному дезамінуванню під дією глутаматдегідрогенази, у результаті чого утворюється α-кетоглутарат і аміак. При необхідності синтезу амінокислот і наявності необхідних α-кетокислот обидві стадії непрямого дезамінування протікають у зворотному напрямку (рис. 6.4, Б). У результаті відновного амінування α-кетоглутарату утворюється глутамат, який вступає у трансамінування з відповідною α-кетокислотою, що призводить до синтезу нової амінокислоти.
6.2.2.5. Декарбоксилування амінокислот. Декарбоксилування амінокислот полягає у відщепленні діоксиду вуглецю від молекули амінокислоти з утворенням амінів (біогеннихамінів). більшість з яких є біологічно активними сполуками. Декарбоксилування зазнають як аліфатичні, так і циклічні амінокислоти; у сечі людини знайдено близько сорока біогенних амінів. Декарбокилування амінокислот відбувається з участю декарбоксилаз. Ці ферменти, як і амінотрансферази, містять у якості простетичної групи піридоксальфосфат. Механізм реакції включає утворення проміжного комплексу між амінокислотою і піридоксальфосфатом (шифові основи) з наступним розривом зв'язку С-СООН і звільненням СО2. Таким чином, піридоксальфосфат виконує каталітичну роль у реакціях декарбоксилування і трансамінування, а напрямок реакцій визначається апоферментами декарбоксилаз та амінотрансфераз. Декарбоксилази амінокислот є стереоспецифічними ферментами, що діють тільки на L-стереоізомери. У тканинах тварин відбувається декарбоксилування гістидину, тирозину, глутамінової кислоти і продуктів перетворення амінокислот: 5-окситриптофану, 3,4–діоксифенілаланіну тацистеїнової кислоти, що утворюється при окисненні цистеїну. Аміни, які утворюються при декарбоксилуванні відповідних амінокислот, виконують в організмі певну біологічну роль, впливаючи в той чи інший спосіб на процеси обміну і функцію певних тканин або органів. Так, 3 глутамінової кислоти в організмі при декарбоксилуванні утворюється g–аміномасляна кислота (ГАМК), яка відіграє важливу роль у функціональній діяльності центральної нервової системи. Вважають, що (ГАМК) є природним фактором, який гальмує діяльність нервових клітин, синтезується із глутамату під дією глутаматдекарбоксилази. Гальмування у нервовій системі досягається за рахунок зв'язування ГАМК з каналом для іонів хлору, що призводить до підвищення проникності каналів постсинаптичної мембрани для цих іонів. Відкриття іонних каналів для хлору запобігає деполяризації мембрани і збудженню клітин.
При декарбоксилуванні таких амінокислот, як тирозин, окситриптофан, гістидин, утворюються такі важливі гормони як адреналін, норадреналін, серотонін і гістамін тощо. Гістамін утворюється шляхом декарбоксилування гістидину під дією гістидиндекарбоксилази: Гістамін утворює комплекс з білками і зберігається в секреторних гранулах базофілів. Секретується у кров при пошкодженні тканин (удар, опіки, дія екзо- та ендогенних речовин), розвиток імунних та алергічних реакцій. Цей біогенний амін має широкий спектр дії: розширює кровоносні судини, підвищує проникність капілярів, спричинює набряки, знижує артеріальний тиск, виступає медіатором запалення і болю, стимулює секрецію соляної кислоти і пепсину в шлунку (гістамінова проба при дослідженні його секреторної функції), впливає на скорочення гладкої мускулатури легень, спричинює задушення. Серотонін (5-окситриптамін) - нейромедіатор ЦНС, бере участь у регуляції сну, настрою, емоцій, відчуття болю, проявлює судиннозвужувальну дію. Серотонін впливає на артеріальний тиск, температуру тіла, дихання стимулює скорочення гладкої мускулатури. Синтезується серотонін із триптофану шляхом гідроксилування і наступного декарбоксилування. Серотонін може перетворюватися на гормон мелатонін, який регулює добові та сезонні зміни метаболізму організму і бере участь у регуляції репродуктивної функції. Інактивується під дією моноамінооксидази. Кінцевий продукт обміну серотоніну – 5-оксііндолілацетатна кислота – виводиться із сечею. Цим шляхом метаболізуєтьсч близько 3 % триптофану, що поступає в організм. У хворих із злоякісним карциноїдом кишечника приблизно 60 % триптофану окиснюється в серотоніновому шляху і вміст 5-оксііндолілацетатної кислоти у сечі зростає в десятки разів. Біогенний амін дофамін утворюється в реакції декарбоксилування з 3,4-діоксифенілаланіну: Він є нейромедіатором базальних гангліїв головного мозку, зокрема у нейронах, які зв'язують чорну речовину зі смугастим тілом і беруть участь у регуляції рухів. Зниження рівня дофаміну та продуктів його розпаду спостерігається при хворобі Паркінсона, яка характеризується ригідністю м'язів, тремором і гіпокінезією. Інші дофамінергічні системи мозку відіграють роль у здійсненні інтегративних функцій мозку, у процесах відчуття, емоцій, пам'яті. Процес декарбоксилування відбувається також і під час гниття білків у товстій кишці. Зокрема, при декарбоксилуванні ароматичних амінокислот утворюються фенілетиленамін (з фенілаланіну), тирамін (з тирозину), триптамін (із триптофану); при декарбоксилуванні діамінокислот утворюються кадаверин (з лізину), путресцин (зорнітину), агматин (з аргініну). У слизовій оболонці товстої кишки ктворені аміни підлягають окислювальному дезамінуванню з вивільненням аміаку. Детальніше процеси гниття білків і знешкодження токсичних речовин, які при цьому утворюються, будуть розглядатися нижче. Механізм окиснення біогенних амінів. Нагромадження біогенних амінів може негативно впливати на фізіологічні процеси і викликати порушення в організмі. Однак органи і тканини мають спеціальні механізми знешкодження біогенних амінів, якіздійснюються двома шляхами:
1) метилуванням з участю S-аденозилметіоніну під дією метилтрансфераз. Таким чином можуть інактивуватися різні біогенні аміни, але найчастіше гістамін та адреналін; 2) окисним дезамінуванням з утворенням відповідних альдегідів і вивільненням аміаку та пероксиду водню. Ферменти, які каталізують ці реакції, одержали назву моноамінооксидаз (МАО) і діамінооксидаз (ДАО). Коферментом МАО виступає ФАД, а ДАО- піридоксальфосфат (для реакції необхідні іони Сu2+). Моноамінооксидаза пов’язана з мітохондріями клітин, відіграє важливу роль в організмі, регулюючи швидкість біосинтезу та розпаду біогенних амінів. МАО інактивує первинні, вторинні та третинні аміни. Таким шляхом інактивуються дофамін, норадреналін, серотонін, ГАМК. ДАО знаходиться в цитоплазмі, і інактивує переважно гістамін, путресцин, кадаверин, аліфатичні аміни. Продукти дезамінування біогенних амінів – альдегіди окиснюються з допомогою алкогольдегідрогенази до органічних кислот, а пероксид водню розкладається на воду й кисень за участю каталази або пероксидаз, аміак надходить у систему синтезу сечовини. Деякі інгібітори моноамінооксидази (іпраніазид, гармін, паргілін) застосовують для лікування гіпертонічної хвороби, депресивних станів, шизофренії тощо. 6.2.2.6. Загальні шляхи метаболізму вуглецевих скелетів амінокислот в організмі. Глюкогенні та кетогенні амінокислоти. Катаболізм всіх амінокислот зводиться до утворення шести сполук, які згодом вступають у загальний шлях обміну, це – піруват, ацетил-КоА, α-кетоглутарат, сукциніл-КоА, фумарат, оксалоацетат. Вуглецеві скелети амінокислот після відщеплення аміногруп перетворюються на метаболіти, які включаються в цикл Кребса (рис. 6.5). Гліцин, лейцин, цистеїн, серин, треонін, лізин, триптофан перетворюються на ацетил-КоА; фенілаланін і тирозин- на ацетил-КоА і фумарат; ізолейцин - на ацетил-КоА і сукциніл-КоА; валін, метіонін, ізолейцин – на сукциніл- КоА; аргінін, гістидин, глутамін, глутамінова кислота, пролін – на a-кетоглутарат; аспарагін і аспарагінова кислота – на оксалоацетат. Згоряючи до СО2 і Н2О, амінокислоти дають значну кількість енергії. Оскільки в процесі розпаду вуглеводневих радикалів амінокислот утворюються оксалоацетат та інші кислоти циклу Кребса, то це дає можливість використовувати амінокислоти в процесі глюконеогенезу в печінці та нирках.
П’ять амінокислот (Фен, Тир, Ліз, Трп, Лей) вважають кетогенними, оскільки вони є попередниками кетонових тіл, зокрема ацетоацетатної кислоти. Більшість інших амінокислот є глікогенними, служать в організмі джерелом вуглеводів, зокрема глюкози. Такий поділ амінокислот на кетогенні та глікогенні є умовний, тому що деякі вуглецеві атоми Ліз, Трп, Фен і Тир можуть включатися в молекули попередників глюкози, наприклад Фен і Тир – у фумарат. Такі амінокислоти називають змішаними, або гліко-кетогенними. Істинно кетогенною амінокислотою виступає тільки лейцин. Між амінокислотами існують складні взаємозв'язки в обміні. Так, наприклад, фенілаланін стимулює включення триптофану в білки печінки, селезінки і скелетних м'язів. Триптофан і гістидин гальмують включення гліцину в білки печінки та селезінки, гліцин гальмує включення триптофану й гістидину в білки. Надлишок гліцину послаблює обмін метіоніну як донатора метильних груп в організмі, сповільнює утворення таких сполук як адреналін, креатин, холін, деякі азотисті основи нуклеотиди тощо. Спостерігається й своєрідна конкуренція у взаємозв'язку між аргініном і лізином в процесі біосинтезу гістонів, а також між треоніном та триптофаном. Підвищення концентрації лейцину посилює активність ферментів оксидаз валіну та ізолейцину і цим може спричинити дефіцит названих амінокислот. Лізин гальмує активність аргінази, порушує процес розщеплення аргінінунасечовину і орнітин. При нестачі лізину порушується процес перенесення електронів в дихальному ланцюзі мітохондрій. Амінокислоти виявляють специфічну дію на стан та функцію окремих органів, зокрема серця. Так, наприклад, лейцин і метіонін прискорюють скорочення міокарда, аспарагінова і глутамінова кислоти сповільнюють. В умовах дефіциту окремих амінокислот, зокрема лізину, в лізосомах печінки різко збільшується активність катепсинів, які розщеплюють клітинні білки. Приведені дані свідчать про те, що в дієті і при використанні амінокислот при перентеральному харчуванні або з лікувальною метою необхідно враховувати характер їх взаємозв’язку в обміні. Застосування амінокислот як лікарських засобів. У даний час все більше розширюється виробництво амінокислот для потреб медицини. В зв'язку з цим питанням якісного складу їх сумішей і кількості окремих амінокислот надається важливе значення. Так, глутамінова кислота застосовується при лікуванні захворювань центральної нервової системи, поліомієлітах і м'язовій дистрофії; метіонін використовується при токсичних ураженнях і жировій інфільтрації печінки, при атеросклерозі, дистрофії в результаті білкової нестачі у дітей. Гістидин знаходить застосування при запаленні печінки (гепатитах), виразковій хворобі, атеросклерозі. Препарати γ-аміномасляної кислоти застосовуються при порушенні функцій центральної нервової системи і мозкового кровообігу, а також при атеросклерозі, а цистеїн — при помутнінні кришталика ока (катаракта) і в інших випадках.
У практичній медицині широко використовуються гідролізати білків, до складу яких входять амінокислоти, в тому числі незамінні для парентерального харчування. Серед них можна назвати гідролізин — продукт розщеплення фібринних згустків великої рогатої худоби; гідролізат казеїну, амінопептид — гідролізат цільної крові великої рогатої худоби, амінокровін — розщеплений білок згустків крові і еритроцитів; желатиноль — розчин частково розщепленого харчового желатину, а також церебролізин- гідролізат мозкової речовини, який застосовується при порушеннях функцій ЦНС.
|
|||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-02-17; просмотров: 337; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 44.192.53.34 (0.038 с.) |