Образование и обезвреживание аммиака в организме

Аммиак образуется в результате дезаминирования таких веществ как аминокислоты, амины, пуриновые и пиримидиновые нуклеотиды.

Аммиак чрезвычайно токсичное вещество. Токсичность аммиака объясняется многими его эффектами, главным среди которых является связывание альфа-кетокислот и блокирование включения их в цикл Кребса, что нарушает энергетический обмен в тканях. Аммиак может нарушать обмен глютамата и глютамина в ткани мозга, вызывать повышение концентрация глютамата до токсичных концентраций. Кроме того, аммиак вызывает защелачивание в тканях и нарушает транспорт ионов Na⁺ и Са²⁺. В связи с этим концентрация аммиака в тканях и в крови поддерживается на очень низком уровне. В плазме крови она составляет 20-80 мкмоль/л. Такая низкая концентрация обеспечивается наличием в организме различных путей связывания (обезвреживания) аммиака. Эти способы можно разделить следующим образом:

Ø временные пути (протекают в тканях):

· восстановительное аминирование альфа-кетокислот;

· амидирование белков;

· синтез глютамина;

Ø образование конечных продуктов азотистого обмена:

· соли аммония;

· мочевина.

Пути временного (экстренного) связывания аммиака в тканях

Восстановительное аминирование альфа-кетокислот

Восстановительное аминирование альфа-кетокислот заключается в присоединении аммиака к альфа - кетокислоте с одновременным её восстановлением с образованием аминокислоты. В качестве альфа-кетокислот чаще используются пировиноградная кислота, которая восстанавливается в аланин, щавелевоуксусная, переходящая в аспарагиновую кислоту и альфа - кетоглютаровая кислота, восстанавливающаяся в глютаминовую кислоту.

Биологическое значение восстановительного аминирования кетокислот:

· способ быстрого связывания аммиака;

· способ синтеза новых заменимых аминокислот.

Амидирование тканевых белков

Амидирование тканевых белков заключается в присоединении аммиака к карбоксильным группам радикалов аспарагиновой, глютаминовой аминокислот и к альфа - концевым карбоксильным группам.

Амидирование белков сопровождается определёнными изменениями их структуры и физико-химических свойств и биологической активности.

Биосинтез глютамина

В процессе биосинтеза глютамина происходит амидирование карбоксильной группы свободной глютаминовой кислоты. Данная реакция ведёт к переходу аммиака в его нетоксичную транспортную форму - глютамин, в виде которой аммиак из тканей переносится в печень и почки. Глютамин может поступать в ткани, где он служит источником азота для синтеза аминосахаров, пуриновых пиримидиновых нуклеотидов.

У детей синтез глютамина и его использование протекает более активно, чем у взрослых людей. Глютамин транспортирует аммиак в печень и почки, где образуются конечные продукты азотистого обмена: аммонийные соли и мочевина.