Судьба углеродных скелетов аминокислот.

1. Они могут использоваться в качестве субстратов для глюконеогенеза (синтез глюкозы из неуглеводных предшественников)

2. Превращение углеродных скелетов в ацетоновые тела (кетогенез)

3. Окисление до углекислого газа и воды

4. Использование углеродного скелета для ресинтеза аминокислот.

5. анапплеротические реакции (для восполнения метаболитов общего пути катаболизма)

Различают аминокислоты:

1) Глюкогенные: те, при распаде которых образуются продукты ЦТК или пируват ( глицин, аланин, валин, пролин, серин, треонин, цистеин, метионин, аспартат, аспарагин, глутамат, глутамин, аргинин, гистидин.)

2) Кетогенные: конечными продуктами распада является ацетоацетат или ацетил-Коа ( лейцин, лизин)

3) Смешанные: ( изолейцин, фенилаланин, тирозин, триптофан)

Биогенные амины.

БА обладают высокой биологической активностью и выполняют функции биорегуляторов или нейромедиаторов.

Общий путь инактивации – окислительное дезаминирование.

Ферменты: моноаминооксидазы, диаминооксидазы

БА:

Ацетилхолин – возбуждающий нейромедиатор вегетативной нервной системы. Предшественник – серин.

*ГАМК – основной тормозной медиатор высших отделов мозга. Предшественник – глутаминовая кислота.

*Гистамин, Предшественник – гистидин

К биогенным аминам также относят и катехоламины:

*Дофамин – медиатор среднего отдела мозга. Предшественник – тирозин.

*Норадреналин – возбуждающий медиатор в гипоталамусе. Предшественник – дофамин

*Адреналин – гормон, активно синтезирующийся при стрессе, регулирующий основной обмен, усиливающий сокращение сердечной мышцы. Предшественник – дофамин

Дезаминирование аминокислот. Прямое и непрямое дезаминирование аминокислот, схемы процессов, их участники. Токсичность аммиака. Процессы обезвреживания аммиака в организме. Биосинтез мочевины: последовательность реакций, суммарное уравнение. Нормативные величины концентрации мочевины в плазме крови и суточного выделения мочевины с мочой. Нарушение процессов обезвреживания аммиака, гипераммониемии.

Дезаминирование - процесс отщепления от аминокислот аминогрупп с образованием свободного аммиака. Дезаминирование в организме человека протекает в 2 вариантах:

1 . прямое дезаминирования, протекающее на разных уровнях организации живых:

а) окислительное дезаминирование : 2 этапа. 1) при участии фермента оксидазы от аминокислоты отщепляется 2 атома водорода и аминокислота превращается в иминокислоту (Для оксидазы L-АК –кофактор ФМН, для оксидазы D-АК – ФАД) 2) образованная иминокислота спонтанно присоединяет воду без участия фермента с образованием кетокислоты и аммиака.

Прямое дезаминирование аминокислот L ряда не вносит существенного вклада в метаболизм этих соединений у человека. Особенности оксидазы L-АК – невысокая активность, образование побочного продукта (перекиси).

Восстановленный ФАД и переносят затем водород на кислород (аэробные дегидрогиназы) и образуется токсическая перекись водорода

2. непрямое дезаминирования (трансдезаминирование). При участии 2 ферментов: аминотрансферазы (кофермент ПиридоксальФосфат) и глутаматдегидрогеназы (кофермент NAD⁺). 2 этапа: 1) различные L-аминокислоты вступают в реакцию трансаминирования с a-кетоглутаровой кислотой. В результате образуется кетоаналог аминокислоты и глутаминовая кислота. 2) происходит окислительное дезаминирование глутамата с образованием аммиака и регенерации a-кетоглутаровой кислоты (промежуточный продуктом цикла Кебса, т.е. концентрация ее в тканях поддерживается на постоянном уровне). Т.е трансаминирование (аминотрансферазы) = кетоаналог соответствующей аминокислоты, а a-кетоглютаровая кислота -> в глутамат. Далее прямое окислительное дезаминирование глутамата: глутоматдегидрогиназа (коф-т НАД)-> иминоглутамат Затем спонтанно присоединяется вода, происходит регенерация a-кетоглютората и отщепляется аммиак, т.е. происходит регенерация соединения, которое вступает далее в реакцию трансаминирования. Таким образом за счет того, что активность фермента глютоматдегидрогиназы высокая это по сути основной путь дезаминирование аминокислот.

Преимущества: не образуется токсичной перекиси водорода, при окислении глутамата образуется восстановленный НАД, окисление которого в цепи дыхательных ферментов дает 3 молекулы АТФ.