Schimbul de aminoacizi

Până acum bine studiate produse intermediare ale metabolismului aminoacizilor și a clarificat natura sistemelor enzimatice specifice implicate în reacțiile. Date experimentale privind schimbul de aminoacizi în organism sunt cuprinse în monografiile și comentarii, astfel încât vom prezenta pe scurt doar legile generale ale metabolismului aminoacizilor.

Baza căilor metabolismului aminoacizilor sunt de trei tipuri de reacții - transaminare, deaminare și decarboxilare.

transaminare

Transamination comun în natură. Este important în metabolismul grupărilor amino. gruparea amino a aminoacidului la acidul ceto catalizată de transaminaze. Acest sistem enzimatic este descrisă prima Braunstein, Kritsman în 1937

În consecință, pentru procesul de transaminare necesită un aminoacid care joacă rolul Donatorul gruparea amino și acidul o-ceto ca amino acceptor. Astfel, există schimbul unei grupări amino de aminoacidul în urma căruia se formează dintr-un ceto acid și al doilea - aminoacid.

In jocul multor transamination de aminoacizi (cu excepția lizină, treonină, un amino-grup de arginină) sunt glutamic cel mai activ, acid aspartic, care este asociat cu un conținut ridicat în țesuturi de animale două specifice aminotransferază - aspartat aminotransferazei și alanin aminotransferazei.

desamidization

Primele date despre acizii amino dezaminare primit Krebs (1970), care a observat oxidarea L- în ficat și D-aminoacizi în acizi ceto și a constatat că în aceste reacții implică două sisteme enzimatice. Conform specificului trecutului poate fi împărțit în L- oxidaza și D-aminoacizi. Acestea sunt în principal flavinadenin enzime. Dezaminare are loc în două etape, prima este singura enzimă. Cea mai importantă enzimă dezaminată - L-glutamat. Este prezent în diferite organe de animale: ficatul, inima și rinichii. In ciuda localizare mitocondriale, poate fi extras cu ușurință și preparate sub formă cristalină. reacția Glutamatdegidrogeiaznaya necesită prezența NAD + și NADP +. Produsul intermediar este un acid-un aminoglutaric.

Valoarea de reacție L-glutamatdegidrogenaznoy este reversibilitatea sa. Rezultatul este că acidul glutamic se leagă la schimbul principal de substraturi catabolism - ciclul citrat, devine posibilă formarea amoniacului liber.

In ficat, rinichii animalelor detectate FAD specific + glitsinoksidaza -dependente, glicină de conversie și acid glioxilic, amoniac.

Se crede că această enzimă joacă un rol în formarea de amoniac în tubii renali.

Sisteme enzimatice interes deaminarea disponibile pentru aminoacizi specifici, cum ar fi cisteină, serină, treonină, homocisteină, homoserină, histidină, acid aspartic și triptofan, care curge traseul dezaminare neoxidativă.

Activitatea scăzută a enzimelor de oxidare și dezaminarea non-oxidativa a a-aminoacizi conduce la concluzia rolului lor minor în metabolismul aminoacizilor. Schimb de grupări amino este, probabil, în principal, de transaminare.

decarboxilare

Desi decarboxilarea tesut primar nu este calea de schimb principal format din mai multe amine exercita efectul farmacologic și sunt precursori ai hormonilor sau componentele coenzime. Ele sunt numite amine biogene.

Decarboxilarea - proces enzimatic. decarboxilază aminoacizi au pronunțat specificitate de substrat. grupare prostetică a decarboxilazei aminoacizi aminotransferaza este piridoxal fosfat.

Dezintegrarea are loc cu aminoacizi care separă gruparea amino din scheletul de carbon, urmată de dezaminare sau transamination de aminoacizi sunt formate de acizi mono- și dicarboxilici. Acești metaboliți sunt utilizați în procese biosintetice sau supuse descompunerii oxidative în CO2 și H2O.

Alanina, acidul aspartic, glutamic aprovizionare piruvic acid oxaloacetic și acid glutaric o-ceto, din care prin fosfoenolpirovinogradnuyu și acid oxaloacetică pot forma glucoza si glicogen. După reamination corespunzătoare a-ceto acidul este activat și suferă decarboxilare oxidativă. Astfel obținut acil-CoA este apoi supus dezintegrării oxidativ ca acizi grași obișnuiți.

Principalele produse finale ale metabolismului azotului aminoacizilor sunt ureea, acidul uric și amoniac.

Efectuarea de cele mai multe dintre azotul aminoacid este, în principal în două moduri: în transamination de acid glutamic și acid aspartic. furnituri Glutamatoksalataminotransferaza pentru sinteza aspartat, glutamat arginină - amoniac pentru sinteza fosfat carbamil. sinteza ureei are loc într-o serie de transformări ciclice (ciclul Krebs-Henseleit), care sunt intermediari ornitină, citrulină și arginină. La om, ureea este sintetizat în principal în mitocondrie ficat de celule.

Sinteza amoniacului are loc predominant în rinichi. Acest lucru este confirmat de faptul că concentrația de amoniu în vena renală poate fi de 2 ori și în urină, în sute de ori mai mult decât în ​​artere. Grupările amino derivate din diverși aminoacizi, pentru a forma pereaminiruyutsya acid glutamic care sub acțiunea glutamat este deaminat oxidative. În continuare formarea de glutamină din acidul glutamic este catalizată de glutamin sintetaza. Aproximativ 60% din amoniacul este sintetizat in rinichi de la restul glutamina - din asparagină, alanină și histidină. Valoarea minimă în formarea de amoniac sunt glicină, leucină, acid aspartic, metionină.

Cu toate acestea, arată literatura de specialitate, precum și alte informații. Pe baza datelor privind efectul aminoacizilor intravenos pentru oameni sănătoși și la pacienții cu ciroză hepatică, biochimiști ajuns la concluzia că, în funcție de capacitatea de a produce aminoacizi, amoniac în procesul metabolic, acestea ar trebui să fie împărțite în trei grupe:

care formează atunci când fac schimb relativ mult amoniac (serină, glicină, treonină, glutamină, lizină, histidină, asparagină);

cu capacitatea de a sintetiza pronunțat ușoară amoniac (ornitină, tirozină, alanină);

nu formează amoniac în procesul de metabolism (acid aspartic, acid glutamic, prolină, arginină, triptofan). Astfel de informații este extrem de importantă în tratamentul aminoacizilor de boli, dintre care patogenezei este de mare importanta giperaminemiya (ciroza).

Metoda micropuncture a constatat că amoniacul este sintetizat în tubii distali și proximale ale rinichiului mamiferelor.

O parte din amoniacul este produs în rinichi în reacția de transaminare și un acid glutamină-ceto, urmată de dezaminare.

Viteza de sinteză a amoniacului în rinichi depinde de acumularea în celulele produsului dezaminarea glutaminei - glutamat, eliberarea de amoniac în urină - starea echilibrului acido-bazic Acidoza în timpul excretia poate crește în mod semnificativ, și în condiții de alcaloză - declin.

Proteinele produse alimentare inainte implicate în procesele de catabolism, sunt supuse digestia completă în aminoacizi. Procesul începe în stomac sub acțiunea sucului gastric, care pH-ul este de 1-1,5. În care principiul activ sunt enzime proteolitice - pepsina secretat celulele mucoase gastrice sub formă de pepsinogen precursor inactiv și gastriksin. polipeptide produse în stomac în intestinul subțire, în cazul în care, sub influența unui număr de enzime (tripsina, leucină aminopeptidază) sunt hidrolizați la aminoacizi. aminoacizi liberi sunt absorbite de celulele epiteliale captuseala suprafata interioara a intestinului subțire, intră în sânge și sunt livrate la toate țesuturile în care celulele suferă transformări metabolice.

aminoacizi esențiali nu pot fi sintetizați la om. Necesitatea acestora este asigurată de alimente. Prin aminoacizii esențiali includ triptofan, lizină, metionină, leucină, valină, izoleucină, arginina, treonina, histidina.

aminoacizi neesențiali sunt sintetizați în organism din alți aminoacizi sau acizii o-ceto corespunzători. Acest grup include cistină, prolină, tirozină, hidroxiprolina, serină, glicină, alanină, acid glutamic, acid aspartic.

Sinteza majoritatea aminoacizilor are loc în ficat. Acesta deține o poziție-cheie în aprovizionarea organismului cu aminoacizi și catabolismul.

Studiile relație concentrațiilor individuale de aminoacizi în sângele vena portă, vena hepatică și artera posibilă stabilirea două faze ale procesului - fixarea și eliberarea de aminoacizi, dintre care fluxul este asociat cu timpul de ingestia de alimente. Cele mai multe dintre aminoacizi reținute în hepatocite, care participă la biosinteza proteinelor sau reacții catabolice supuse (transaminare, deaminare oxidativă, sinteza ureei). In ficat se produce dezaminarea aminoacizilor la amoniac și uree. Cele mai multe dintre ceto acidul format este transformat în carbohidrați (gluconeogeneza) - de glicogen din ficat si glucoza din sange, mai mici - acizi grași, corpilor cetonici.

Ficatul se efectuează neutralizarea amoniacului toxic eliberată în timpul dezaminarea aminoacizilor. Principala cale de detoxifiere a amoniacului - formarea de uree. Reducerea intensității neutralizării conduce la o creștere bruscă a conținutului de aminoacizi și săruri de amoniu în sânge și dezvoltarea de intoxicație severă. Un ficat funcționează normal are mare (aproximativ de zece ori) asigurarea fiabilității dezaminarea aminoacizilor și formarea de uree.

Reacțiile metabolismului aminoacizilor în mușchii scheletici nu este la fel de diverse ca în ficat, dar din cauza masei musculare scheletice este importanta in metabolismul aminoacizilor.

Mușchii scheletici sunt sintetizate, descompunerea proteinelor, creatina si schimbul de anumiți aminoacizi. Mușchii conțin sisteme de enzime care catalizează descompunerea aminoacizilor esențiali. Spre deosebire de ficat si rinichi in aceste organe are loc convertirea acizilor ceto formate prin dezaminarea aminoacizilor la carbohidrați, t. E. Nu sunt procese tipice gluconeogeneza. Mușchii sunt concentrații ridicate de taurină și carnozina și creatină, care joacă un rol major în aprovizionarea cu energie a contracției musculare.

Rinichii joaca un rol major în eliminarea ureei. Ureea formata intra in fluxul sanguin prin rinichi, apoi filtrat glomerular parțial reabsorbit tubilor și excretat în urină. Creatinina este excretat fără reabsorbiruyas în tubii. Aminoacizii în formă liberă sunt filtrate glomerular și este aproape complet reabsorbit tubulii.

La persoanele sanatoase, cu aminoacizi dedusă 1- 2% din azotul urinar totală. excreție crescută de aminoacizi în urină (giperaminoatsiduriya) se poate datora unor factori renale și extrarenale.