Лекция № 2. Основные пути обмена аминокислот в тканях

План лекции:

1. Пути использования аминокислот в тканях.

2. Пути распада аминокислот (в виде формул):

2.1. Трансаминирование; роль АСТ и АЛТ.

2.2. Непрямое окислительное дезаминирование аминокислот, роль глутаматдегидрогеназы.

2.3. α-Декарбоксилирование, образование биогенных аминов (гистамина, ГАМК, серотонина и др.), инактивация биогенных аминов.

3. Наследственные болезни обмена аминокислот (ФКУ, алкаптонурия, альбинизм и др.).

Содержание лекционного материала.

1. Пути использования аминокислот в тканях.

Основные направления использования аминокислот в тканях:

a) Синтез специфических белков.

b) Синтез азотсодержащих небелковых соединений (креатин, пуриновые и пиримидиновые нуклеотиды, гем, адреналин и др.).

c) Использование углеродных скелетов аминокислот для образования глюкозы – глюкогенные аминокислоты.

d) Использование углеродных скелетов аминокислот для образования кетоновых тел – кетогенные аминокислоты.

e) Полное окисление до конечных продуктов с целью получения энергии.

2. Пути распада аминокислот.

Общая схема распада аминокислот представлена ниже:

	CO2

R- CH₂-NH₂

	ЦТК

СО₂, Н₂О, АТФ

2.1. Трансаминирование; роль АСТ и АЛТ.

Трансаминирование – это перенос α-аминогруппы от аминокислоты на

α-кетокислоту без образования свободного аммиака:

Ферменты, катализирующие эту реакцию, называются трансаминазы или аминотрансферазы. Это сложные ферменты, которые в качестве кофактора содержат пиридоксальфосфат (витамин В₆),который находится в активном центре фермента и принимает участие в переносе аминогруппы.

Роль реакции трансаминирования: 1) синтез заменимых аминокислот; 2) первая стадия непрямого окислительного дезаминирования аминокислот.

В клинико-диагностической практике широко используется определение активности АЛТ и АСТ в сыворотке крови.

2.2. Непрямое окислительное дезаминирование аминокислот, роль глутаматдегидрогеназы.

Непрямое окислительное дезаминирование - это основной путь распада аминокислот в тканях. Происходит в две стадии:

1-ая стадия. Трансаминирование: все аминокислоты передают свою альфа-аминогруппу на альфа-кетоглутаровую кислоту.

2-ая стадия. Прямое окислительное дезаминирование глутаминовой кислоты.

Глутаматдегидрогеназа (ГДГ) проявляет высокую активность в митохондриях клеток практически всех органов. Реакция окислительного дезаминирования проходит в две стадии:

ГДГ- олигомер, состоящий из 6 субъединиц (молекулярная масса 312 кД). Глутаматдегидрогеназа играет важную роль в обмене аминокислот, так как является регуляторным ферментом аминокислотного обмена.

2.3. α-Декарбоксилирование, образование биогенных аминов (гистамина, ГАМК, серотонина и др.), инактивация биогенных аминов.

Альфа-декарбоксилирование аминокислот – это необратимая реакция. Ферменты – декарбоксилазы содержат пиридоксальфосфат (вит. В₆) в качестве кофактора. Реакция декарбоксилирования в общем виде:

В результате реакции образуются первичные амины, которые обладают высокой биологической активностью, поэтому их называют «биогенными аминами».

Гистамин (Г) – является одним из медиаторов аллергических реакций немедленного типа и нейромедиатором в ЦНС, стимулирует сокращение гладких мышц бронхов, расширяет капилляры и повышает их проницаемость; замедляет сердечный ритм и стимулирует образование соляной кислоты в желудочно-кишечном тракте.

ГАМК – тормозной нейромедиатор ЦНС.

Триптамин обладает сосудосуживающим эффектом (приводит к увеличению АД).

Серотонин играет роль нейромедиатора в ЦНС, обладает тормозным эффектом, играет важную роль в регуляции эмоционального поведения, сна, двигательной активности, пищевого поведения. Серотонин повышает функциональную активность тромбоцитов и их склонность к агрегации и образованию тромбов. Стимулируя специфические серотониновые рецепторы в печени, серотонин вызывает увеличение синтеза печенью факторов свёртывания крови. Он повышает проницаемость сосудов, усиливает хемотаксис и миграцию лейкоцитов в очаг воспаления.

Дофамин играет роль нейромедиатора в ЦНС, обладает возбуждающим эффектом, является предшественником в синтезе норадреналина (тормозной нейромедиатор) и адреналина.

Избыточное накопление биогенных аминов может вызывать различные патологические отклонения. В связи с этим большое значение имеют механизмы инактивации биогенных аминов. Одним из способов инактивации является реакция прямого окислительного дезаминирование:

Альдегид → R-COOH → моча