Катаболизм аминокислот
Совокупность превращений аминокислот от момента поступления в кровь до выделения из организма в виде мочевины и воды, и СО₂ называется промежуточным обменом.
Так как белки образованы большим количеством аминокислот, то не существует одной инвариантной схемы их катаболизма.
Условно промежуточный обмен делят на:
а) общие пути обмена аминокислот.
б) специфические пути превращения отдельных аминокислот.
а):
1. трансаминирование
2. дезаминирование (окислительное, гидролитическое, внутримолекулярное, восстановительное)
3. декарбоксилирование.
Самая популярная реакция в обмене аминокислот - трансаминирование.
Катализатором является трансамилазы, содержащие кофермент перидоксальфосфат.
СООН СООН СООН СООН
СН−NН₂ + С =О С=О + СН-NН₂
СН₂ СН₃ СН₂ СН₃
СООН ПВК СООН аланин
аспарагиновая ЩУК
кислота
2. Дезаминирование (или окислительное дезаминирование)
Многие аминокислоты превращаются в СО₂ и Н₂О через цикл Кребса.
Для того чтобы это произошло, аминокислоты необходимо освободить от N.
Во многих случаях это достигается окислением.
СООН СООН СООН
+НАД⁺ +H₂O
СН−NН₂ С =NH С=О + NН₃
-H₂⁻
R R R
имин
Обязательный этап распада аминокислот - образование аммиака.
В некоторых случаях ( при окислительном дезаминировании глутаминовой кислоты) получается α-кетоглутаровая кислота, обращающаяся в ц. Кребса, а при окислении аланина-ПВК.
СООН СООН СООН СООН
(О) (О)
СН−NН₂ С =О СН-NН₂ С=О +NH₃
СН₂ СН₂-NН₃ СН₃ СН₃
ПВК
СН₂ СН₂
СООН СООН
аланин
-Гидролитическое дезанимирование.
С образованием гидроксикарбоновых кислот (аммиак уходит из кислоты)
СООН СООН
СН−NН₂ + Н₂О СН -ОH + NН₃
R R
-Внутримолекулярное дезаминирование приводит к образованию ненасыщенных аминокислот.
СООН СООН
СН−NН₂ СН + NН₃
‖
СН₂ СН
R R
-Восстановительное дезанимирование.
СООН СООН
(Н)
СН−NН₂ СН₂ + NН₃
R R
Образующийся при любом дезаминировании аммиак (NH₃) подлежит обезжириванию в организме, так как попадание его в кровь вызывает токсичное действие и основной путь обезвреживания: образование мочевины (карбамид).
В крови здорового человека от 2-8 ммолей мочевины. (20-25гр. выделяется в сутки)
3. Декарбоксилирование.
При декарбоксилировании аминокислоты превращаются в биологически активные амины.
Это происходит под влиянием ферментов декарбоксилазы, а коферментом служит активная форма витамина В₆
СООН NH₂
В₆
СН−NН₂ СН₂ + СО₂
R R
При декарбоксилировании триптофана образуется триптамин, который обладает сосудисто-суживающими свойствами.
Серотонин, который образуется при декарбоксилировании 5 гидрокситриптофана.
Он активизирует выброс гормонов надпочечников.