Декарбоксилирование аминокислот. Образование биогенных аминов: гистамина, серотонина, ГАМК, их биологическая роль.

Декарбоксилирование происходит под действием аминокислот декарбоксилаз и в результате образуются биогенные амины.

При декарбоксилировании тирозина образуется тирамин, проявляющий сосудосуживающее действие

Биогенные амины являются биологически активными веществами, которые выполняют функцию нейромедиаторов, гормонов, регуляторов.

При декарбоксилировании производного триптофана - 5- гидрокситриптофана образуется 5- гидрокситриптамин или серотонин.

Гидрокситриптофан серотонин

Серотонин преимущественно образуется в нервной ткани и кишечнике. Обладает сильным сосудосуживающим действием, является нервным медиатором, поддерживает нормальную психическую деятельность, участвует в центральной регуляции артериального действия, температуры тела, дыхания, в почечной фильтрации, способствует развитию аллергической реакции, токсикоза беременности.

Декарбоксилирование гистидина приводит к образованию гистамина.

Гистидин гистамин

Декарбоксилирование гистидина гистидиндекарбоксилазой происходит главным образом в тучных клетках, которые имеются в соединительной ткани (практически во всех органах). Гистамин накапливается и хранится в этих клетках в соединении с белками в специальных секреторных гранулах и может освобождаться и выделяться в кровь при разнообразных механических воздействиях (травма, ожог, электрическое раздражение), действии эндогенных веществ.

При α-декарбоксилировании глутаминовой кислоты образуется γ-аминомасляная кислота.

глутаминовая γ- аминомасляная кислота

Кислота (ГАМК)

ГАМК в большом количестве содержится в сером веществе мозга, в то время как в белом веществе мозга и периферической нервной системе ее почти нет. Является тормозным фактором в нервных клетках. В опытах с изолированной петлей кишечника показано, что ГАМК вызывает прекращение перистальтики даже в присутствии ацетилхолина, стимулирующего перистальтику. Используется в клинике при лечении заболеваний центральной нервной системы, связанных с резким возбуждением коры головного мозга (эпилепсия).

Биосинтез пуриновых нуклеотидов. Происхождение атомов пуринового кольца, начальные этапы биосинтеза. Распад пуриновых нуклеотидов. Подагра, синдром Леша-Нихана, мочекаменная болезнь, причины, клиническое проявление.

Синтез пуриновых оснований происходит во всех клетках организма, главным образом в печени. Исключение составляют эритроциты, полиморфноядерные лейкоциты, лимфоциты.

Условно все реакции синтеза можно разделить на 4 этапа: 1. Синтез 5'-фосфорибозиламина.

Рибозо-5-фосфатявляется тем якорем, на основе которого синтезируется сложный пуриновый цикл. Первая реакция синтеза пуринов заключается в активации углерода в первом положениирибозо-5-фосфата,это достигается синтезом5-фосфорибозил-1-дифосфата(ФРДФ).

Вторая реакция – это перенос NH2-группыглутамина на активированный атом С1рибо-зо-5-фосфатас образованием5-фосфорибозиламина.УказаннаяNH2-группафосфорибозиламина уже принадлежит будущему пуриновому кольцу и ее азот будет атомом номер 9.

2. Синтез инозинмонофосфата(ИМФ).5-фосфорибозиламинвовлекается в девять реакций, и в результате образуется первый пуриновый нуклеотид – инозинмонофосфорная кислота (ИМФ). В этих реакциях источниками атомов пуринового кольца являются глицин, аспартат, еще одна молекула глутамина, углекислый газ и производные ТГФК. В целом на синтез пуринового кольца затрачивается энергия 6 молекул АТФ.

3. Синтез аденозинмонофосфата(АМФ) и гуанозинмонофосфата(ГМФ).

ГМФ образуется в двух реакциях – сначала он окисляется ИМФ-дегидрогеназойдо ксантозилмонофосфата, источником кислорода является вода, акцептором водорода – НАД. После этого работаетГМФ-синтетаза,она использует универсальный клеточный донорNH2-групп– глутамин, источником энергии для реакции служит АТФ.

АМФ также образуется в двух реакциях, но в качестве донора NH2-группывыступает аспарагиновая кислота. В первой,аденилосукцинат-синтетазной,реакции на присоединение аспартата используется энергия распада ГТФ, во второй реакцииаденилосукцинатлиазапроизводит удаление части аспарагиновой кислоты в виде фумарата.

4. Образование нуклеозидтрифосфатовАТФ и ГТФ.

Синтез ГТФ осуществляется в 2 стадии посредством переноса макроэргических фосфатных групп от АТФ.

Синтез АТФ происходит несколько иначе. АДФ из АМФ образуется также за счет макроэргических связей АТФ. Для синтеза же АТФ из АДФ в митохондриях есть фермент АТФ-синтаза,образующий АТФ в реакциях окислительного фосфорилирования