Обмен аминокислот в тканях

Данный вид дезаминирования характерен для растений, бактерий, в животном организме так дезаминируется гистидин.

4.Окислительное дезаминирование:

Является преобладающим типом дезаминирования в организме животных. Происходит в клетках печени и почек. Помимо аммиака, продуктами дезаминирования являются жирные кислоты, оксикислоты и кетокислоты.Механизм окислительного дезаминирования аминокислот, протекающего в две стадии:

Трансаминирование (переаминирование) – межмолекулярный перенос аминогруппы с a-аминокислоты на a-кетокислоту без промежуточного образования аммиака.

Впервые реакции трансаминирования были открыты в 1937 г. при изучении дезаминирования глутаминовой кислоты в мышечной ткани. Было замечено, что при добавлении к гомогенату мышц АЛА и a- кетоглутаровой кислоты приводило к образованию соответственно ПВК и глутаминовой кислот.

Реакции трансаминирования являются обратимыми и универсальными для всех живых организмов; протекают при участии специфических ферментов аминотрансфераз. Наиболее распространенными из них являются: глутаматаминотрансфераза (переносит аминогруппу с любой аминокислоты на a-кетоглутаровую кислоту, которая при этом превращается в глутаминовую); аспартатаминотрансфераза (переносит аминогруппу с любой аминокислоты на ЩУК с образованием аспарагиновой кислоты); аланинаминотрансфераза (переносит аминогруппу с любой аминокислоты на ПВК с образованием аланина).

Все аминотрансферазы в качестве кофермента содержат пиридоксальфосфат (производное вит. В₆). Каждая аминотрансфераза специфична к определенным парам a-амино- и a-кетокислот. В организме человека имеется более десятка аминотрансфераз. Замещение кетогруппы в a-кетокислоте на аминогруппу представляет собой конечную стадию синтеза аминокислоты. Наоборот, замещение NН₂-группы в аминокислоте на кетогруппу − первая стадия катаболизма аминокислот. Следовательно, трансаминирование может служить как для синтеза, так и для катаболизма аминокислот. Аминотрансферазы содержатся практически во всех органах, но наиболее активно реакции трансаминирования протекают в печени. Функциональное значение трансаминирования в разных органах различно. Например, работающая мышца выделяет в кровь наряду с молочной кислотой значительные количества количества аланина. АЛА образуется в мышце из ПВК путем трансаминирования. Из кровотока АЛА поглощается печенью, где в результате трансаминирования вновь превращается в ПВК, а ПВК используется для глюконеогенеаза (глюкозо-аланиновый цикл). В результате реакций трансаминирования общее количество аминокислот аминокислот в организме не изменяется, т.к. в каждой реакции одна аминокислота превращается в безазотистый остаток (в a-кетокислоту), а один безазотистый остаток – в новую аминокислоту. Напротив, дезаминирование ведет к уменьшению общего количества аминокислот, т.к. NН₂-группа не используется для образования новой аминокислоты, а превращается в NН₃.

Клиническое значение определения активности трансаминаз. Широкое распространение и высокая активность трансаминаз в органах и тканях человека, а также сравнительно низкие величины активности этих ферментов в крови послужили основанием для определения уровня ряда трансаминаз в сыворотке крови человека при органических и функциональных поражениях разных органов. Для клинических целей наибольшее значение имеют две трансаминазы - аспартатаминотрансфераза (AcAT) и аланинаминотрансфераза (АлАТ).

Повышение уровня трансаминаз в сыворотке крови отмечено при инфаркте миокарда, при некоторых заболеваниях мышц, в частности при обширных травмах, гангрене конечностей и прогрессивной мышечной дистрофии, поражениях клеток печени, например при гепатитах.

Непрямое дезаминирование Является общим для обмена всех аминокислот, кроме глутаминовой кислоты (т.к. ГЛУ подвергается прямому окислительному дезаминированию).Образующаяся в ходе трансаминирования глутаминовая кислота способна к непосредственному дезаминированию, т.е. к отщеплению азота в виде аммиака.Непрямое дезаминирование происходит в два этапа:

1. Трансаминирование – аминокислота передает аминогруппу a-КГ и при этом превращается в кетоформу, а a-КГ – в глутаминовую:

2. Окислительное дезаминирование ГЛУ с выделением аммиака.

a-кетоглутаровая кислота может вновь вступать в реакции трансаминирования с другой аминокислотой, затем дезаминироваться. Поскольку обе реакции (трансаминирование и дезаминирование глутаминовой кислоты) являются обратимыми, создаются условия для синтеза любой аминокислоты, если в организме имеются соответствующие a-кетокислоты. Организм человека и животных не наделен способностью синтеза незаменимых аминокислот, из-за отсутствия соответствующих a-кетокислот. После дезаминирования углеродный скелет аминокислоты либо окисляется в аэробных условиях и служит источником энергии, либо используется в биосинтезе соединений.