Декарбоксилирование аминокислот.

Процесс отщепление карбоксильной группы в виде СО2 называется декарбоксилированием и приводит к образованию биогенных аминов, которые оказывают фармакологическое действие на физиологические функции человека.

Декарбоксилирование аминокислот. - student2.ru

Серотонин обладает сосудосуживающим действием, участвует в регуляции артериального давления, t тела, дыхания, медиатор нервных процессов.

Дофамин- предшественник катехоламинов.

Декарбоксилирование аминокислот. - student2.ru

гистидин гистамин

Гистамин обладает сосудорасширяющим действием. Он образуется в области воспаления, участвует в развитии аллергических реакций.

НООС-(СН2)2-СН-СООН Декарбоксилирование аминокислот. - student2.ru СН2-СН2-СН2-СООН

| |

глутамат NH2 NH2 Декарбоксилирование аминокислот. - student2.ru -аминомасляная кислота (ГАМК)

ГАМК является тормозным медиатором. В лечебной практике используется при лечении эпилепсии (резкое сокращение частоты припадков).

Орнитин декарбоксилируясь дает диамин – путресцин, а лизин – кадаверин.

СН2-СН2-СН2-СН-СООН Декарбоксилирование аминокислот. - student2.ru СН2-СН2-СН2-СН2-NH2;

| | |

NH2 NH2 NH2

CH2-CH2-CH2-CH2-CH-COOH Декарбоксилирование аминокислот. - student2.ru СН2-СН2-СН2-СН2-CH2-NH2

| | |

NH2 NH2 NH2

В организме биогенные амины подвергаются реакции окислительного дезаминирования с образованием альдегидов и аммиака. Процесс осуществляется при участии моноаминооксидаз.

Схематически механизм трансдезаминирования можно представит так:

Декарбоксилирование аминокислот. - student2.ru

Билет 60

Пути обезвреживания аммиака.

Уровень аммиака в норме в крови не превышает 60 мкМоль/литр. Для кроликов концентрация аммиака 3 мМоль/литр является летальной.

В организме существует 4 пути обезвреживания аммиака.

1. Декарбоксилирование аминокислот. - student2.ru Образование глутамина – процесс идев в мозге, сетчатке, почках, печени и мышцах.

НООС-СН-СН2-СН2-СООН НООС-СН-(СН2)2-СONH2

| |

NH2 NH2

Глутамин выделяется с мочой.

2. Восстановительное аминирование Декарбоксилирование аминокислот. - student2.ru -кетоглутаровой кислоты

Декарбоксилирование аминокислот. - student2.ru -кетоглутарат+NH3 + НАДН Декарбоксилирование аминокислот. - student2.ru глутамат + НАД+

Эта реакция обратная окислительному дезаминированию глутаминовой кислоты. Дальше глутамат связывает еще одну молекулу NH3 и дают глутамин. Глу+NH3 Декарбоксилирование аминокислот. - student2.ru Глн.

Глутамин используется почками как резервный источник аммиака, необходимый для нейтрализации кислых продуктов обмена при ацидозе.

3. Образование аммонийных солей.

Аммиак в почках акцептирует протон кислоты, образуя аммонийную соль. Одновременно этот процесс обеспечивает сбережение организмом ионов Na+, которые в отсутствие ионов аммония выводились бы с анионами кислот.

NH3+Н+Cl- Декарбоксилирование аминокислот. - student2.ru NH4Cl

4. Биосинтез мочевины.

Мочевина – главный конечный продукт обмена азота в организме. С мочой за сутки выводится 25-30 г мочевины. Синтез мочевины идет в печени. Превращение аммиака в мочевину осуществляется в форме цикла. Цикл мочевины открыли Ганс Кребс и Курт Хенселайт (1932г).

Первая аминогруппа, поступающая в цикл мочевины, получается в виде свободного аммиака при окислительном дезаминировании глутамата в митохондриях клеток печени. Эта рекция катализируется глутаматдегидрогеназой, для действия которой требуется НАД+

Глутамат+НАД+2О Декарбоксилирование аминокислот. - student2.ru Декарбоксилирование аминокислот. - student2.ru -кетоглутарат + Декарбоксилирование аминокислот. - student2.ru +НАДН+Н+.

Аммиак соединяется с двуокисью углерода с образованием карбомоилфосфата. Реакция требует затраты АТФ. Катализирует эту реакцию карбомоилфосфатсинтетаза. На следующей стадии карбомоилфосфат взаимодействует с орнитином с образованием цитрулина. Образовавшийся цитрулин переходит из митохондрий в цитозоль клеток печени. Цитрулин взаимодействует с аспартатом в присутствии АТФ с образованием аргининсукцината. Эта реакция катализируется аргининсукцинатсинтетазой. На следующей стадии аргининсукцинат расщепляется с образованием аргинина и фумарата. Фумарат возвращается в пул промежуточных продуктов цикла лимонной кислоты. На последней стадии аргинин под действием аргиназы расщепляется на мочевину и орнитин.

Регенерированный орнитин вновь поступает в митохондрии.

Мочевина из клеток печени поступает в кровь и через почки выводится с мочой.

Декарбоксилирование аминокислот. - student2.ru

Повышение концентрации аммиака в крови может вызвать повторяющуюся рвоту, возбуждение, припадки с потерей сознания (печеночная кома) и судорогами. При хронической врожденной гипераммониемии наблюдается отставание умственного развития. Наиболее частая причина гипераммониемии – нарушение орнитинового цикла. В орнитиновом цикле участвует 5 ферментов и имеет место 5 типов наследственных болезней. Люди с такими дефектами не переносят пищи, богатой белком. Детей с таким нарушением лечат введением Декарбоксилирование аминокислот. - student2.ru -кетоаналогов аминокислот. Декарбоксилирование аминокислот. - student2.ru -кетоаналоги незаменимых аминокислот могут под действием трансаминаз присоединять аминогруппы от имеющихся заменимых аминокислот. Это предотвращает возможность попадания аммиака в кровь.

Почему высокое содержание NH4+ токсично? Ион аммония сдвигает равновесие реакции, катализируемой глутаматдегидрогеназой, в сторону образования глутамата, а это приводит к истощению Декарбоксилирование аминокислот. - student2.ru -кетоглутарата. Истощение Декарбоксилирование аминокислот. - student2.ru -оксоглутамата, промежуточного продукта ЦТК, приводит к уменьшению скорости образования АТФ.

Декарбоксилирование аминокислот. - student2.ru -оксоглутарат Декарбоксилирование аминокислот. - student2.ru глутамат Декарбоксилирование аминокислот. - student2.ru глутамин

глутаматдегидрогеназа глутаминсинтетаза

Наши рекомендации