скачати

Download Report

Transcript скачати

Лекція 8. Метаболізм білків та амінокислот.
Утворення та знешкодження аміаку
1.Загальні шляхи метаболізму
амінокислот:
1.1. Трансамінування
1.2. Декарбоксилування
1.3. Дезамінування
2. Утворення та знешкодження аміаку:
2.1. Джерела аміаку в організмі
2.2. Способи попереднього
знешкодження аміаку
2.3. Біосинтез сечовини, патологія
1/3
Розпад
до СО2 та H2O
з утворенням
АТФ
Вивільнення
NH3
утворення
сечовини
Розпад
ендогенних
білків
Синтез
замінних
амінокислот
Всмоктування
екзогенних
амінокислот
2/3
Пул амінокислот –
загальна кількість вільних
амінокислот організму
300-500 г
Синтез білків,
вуглеводів,
ліпідів
Синтез БАР:
катехоламінів
гістаміну,
серотоніну,
ГАМК
Екскреція АК
з сечею
1-2%
Синтез
небілкових
азотвмісних
речовин:
креатину
GSH
нуклеотидів
віт. РР
гему
R
CH
NH2
COOH
декарбоксилування
Відщеплення
СООН-групи
(СО2)
Проміжний обмін АК –
внутрішньоклітинні
перетворення вільних АК
Спеціалізовані
шляхи обміну
АК
дезамінування
трансамінування
Відщеплення
NH2-групи
(NH3)
Переніс NH2-групи
з амінокислоти
на альфа-кетокислоту
Декарбоксилування АК – це процес
відщеплення від амінокислоти
карбоксильної групи у вигляді СО2 за
участі ПАЛФ (віт.В6) та декарбоксилаз.
При цьому утворюються біогенні аміни!!!
α-декарбоксилування
Трансамінування – це процес переносу
аміногрупи (-NH2) з амінокислоти на αкетокислоту за участі ПАЛФ (віт. В6) та
ферментів трансаміназ з утворенням
нової амінокислоти та нової α-кетокислоти.
трансаміназа
Акцепторами NH2-груп виступають:
альфа-кетоглутарат (найчастіше)
піруват
оксалоацетат
Ліз, Тре, Про
не вступають
в трансамінування
Дезамінування АК – це процес відщеплення
аміногрупи (-NH2) від амінокислоти у вигляді
аміаку (NH3).
При цьому утворюються α-кетокислоти.
Механізм окиснювального дезамінування АК:
Непряме дезамінування –
це дезамінування пов’язане
з трансамінуванням
Так дезамінується
більшість амінокислот
Глутамат
Окисне дезамінування
НАД
+
- NH3
НАДН2
α-кетоглутарат
Трансамінування
Віт В6
+
аспартат
(аланін, інші АК)
оксалоацетат
( ПВК, інші α-кеток-ти)
α-кетоглутарат – колектор NH2–груп від АК!!!
R
C
О
α-кетокислоти
COOH
Окисне
декарбоксилування
Синтез глюкози,
кетонових тіл
(НАД, ФАД, КоА, ЛК, ТДФ)
Реамінування
Ацетил-КоА
Синтез замінних
АК, зв’язування
NH3
Синтез вуглеводів,
ліпідів
Окиснення в ЦТК
до СО2 та Н2О
12 АТФ
Амінокислоти
Біогенні
аміни
Аміноцукри
(100-120 г/добу,
Нуклеотиди
еквівал.18-24 г NH3)
Дезамінування в тканинах
Порфірини
Азотвмісні
вітаміни
Джерела
NH3
Гниття білків
в кишечнику
Дезамінування
сечовини уреазою
мікроорганізмів ШКТ
(Н. pylori)
Видалення
NH3
при диханні
Знешкодження NH3
І. Попереднє
В тканинах і органах
транспортні форми
NH3
глутамат
глутамін
аспартат аланін
аспарагін
ІІ. Остаточне
В печінці
синтез
сечовини
(90% NH3)
Орнітиновий цикл
В нирках
синтез солей
амонію (8%)
NH3 + H+ → NH4+
Транспорт NH3
оксалоацетат
α-кетоглутарат
+ NH3
АСТ
В6
НАДН2
НАД
+ АТФ
+ NH3
глутамат
α-кетоглутарат
аспартат
глутамат
+ NH3
піруват
глутамінсинтетаза
+ NH3
АЛТ
В6
+NH3
глутамат
α-кетоглутарат
аланін
+ АТФ
аспарагінсинтетаза
кровотік
глутамін
- NH3
+ Н2О
глутаміназа
глутамат
- NH3
НАД
НАДН2
α-кетоглутарат
аспарагін
- NH3
аланін
+ Н2О
аспарагіназа
АЛТ
В6
аспартат
АСТ
В6
α-кетоглутарат
глутамат
α-кетоглутарат
глутамат
оксалоацетат
піруват
уреогенез
- NH3
- NH3
амоніогенез
Цикл сечовиноутворення
Карбомоїлфосфатсинтетаза
Орнітинкарбомоїлтрансфераза
Аргініносукцинатсинтетаза
Аргініносукцинатліаза
Двохколісний велосипед Кребса
Сечовина
ЦТК
Фумарат
Аргінін
Н2О
Малат
Аргініносукцинат
Орнітин
Карбомоїлфосфат
Цитрулін
НАД
Цикл
фумарової
кислоти
НАДН2
Оксалоацетат
Аспартат
α-кг
глутамат
Гіперамоніемія – зростання вмісту аміаку (NH4+)
в плазмі крові (> 60 мкмоль/л)
В нормі: вміст NH4+ в плазмі крові – 25-40 мкмоль/л
Набута
загальмованість
Вроджена
нудота
блювота
непереносимість
білків
Гепатити
Цирози
тремор
кома
смерть
Дефекти ензимів
орнітинового циклу
Карбомоїлфосфатсинтетази І
Цитрулінемія
Порушення синтезу
сечовини
↑NH3+
Механізми токсичної дії аміаку
Накопичення NH3
(гіперамоніемія)
Відтік оксалоацетату
α-кетоглутарату на
зв’язування NH3
Відтік глутамату на
зв’язування NH3
Зниження активності
ЦТК
Надлишок глутаміну
(осмотично активний)
Зниження синтезу
АТФ
Затримка H2O та
набряк клітин
Загибель астроцитів
головного мозку та
ін. клітин
Алкалоз (↑ рН) →
тканинна гіпоксія
Дефіцит ГАМК
Порушення
обміну інших АК