Превращение безазотистого скелета ак

В состав белков входит 20 обычных аминокислот, различающимися своими углеродными скелетами. Соответственно, существует и 20 различных катаболических путей для их расщепления. Из общего количества энергии, потребляемой организмом, на долю всех этих путей приходиться не более 10%. Значение этих аминокислотных путей, взятых по отдельности, не может идти ни в какое сравнение со значением гликолиза или цикла трикарбоновых кислот. Трансаминирование и дезаминирование аминокислот ведет к образованию безазотистых углеродных скелетов аминокислот – α-кетокислот. В состав белков входят 20 аминокислот, различающихся по строению углеводородного радикала, каждый из которых катаболизируется по своим специфическим метаболическим путям, окисляясь полностью до СО₂ и Н₂О.
Катаболизм всех аминокислот сводится к образованию шести веществ, вступающих в общий путь катаболизма: пируват, ацетил-КоА, a-кетоглутарат, сукцинил-КоА, фумарат, оксалоацетат. 5 аминокислот превращаются в £-кетоглутарат, 3 – в сукцинил-КоА, 2 – в оксалоацетат и 2 – в фумарат. Углеродные скелеты 10 аминокислот, разрушаясь, превращаются в ацетил-КоА, непосредственно включающийся в ЦТК. 5 из 10 аминокислот расщепляются до ацетил-КоА через пируват; другие 5 превращаются сначала в ацетоацетил-КоА, а потом расщепляется до ацетил-КоА. Через пируват идет расщепление аланина, цистеина, глицина, серина и треонина. Аланин превращается в пируват непосредственно в реакции трансаминирования с £-кетоглутаратом. Треонин расщепляется с образованием глицина, который превращается в серин (в результате ферметативного присоединения гидроксиметильной группы) либо окисляется СО₂, NН₄ и метиленовой группы. Фрагменты углеродного скелета енилаланина, тирозина, лизина, триптофана и лейцина превращаются в ацетоацетил-КоА, из которого потом образуется ацетил-КоА. Из фенилаланина и тирозина образуется по 2 4-углеродных продукта – ацетоацетат и фумарат. Ацетоацетат поступает в ЦТК в форме ацил-КоА, а фумарат сам является промежуточным продуктом этого цикла. Углеродные скелеты аспарагина и аспартата поступают в ЦТК через оксалоацетат. Фермент аспарагиназа катализирует гидролиз аспарагина с образование аспартата. Аминогруппа аспартата передается затем £-кетоглутарату в реакции трансаминирования, продуктом которой является глутамат. Остающийся углеродный скелет аспартата, в форме оксалоацетата, включается в ЦТК. Аминокислоты, которые превращаются в промежуточные продукты ЦТК (a-кетоглутарат, сукцинил-КоА, фумарат), и образуют в конечном итоге оксалоацетат, могут использоваться в процессе глюконеогенеза. Такие аминокислоты называются гликогенными. К ним относятся: аланин, аргинин, аспартат, глутамат, глицин, гистидин, метионин, пролин, серин, треонин, валин, цистеин. Катаболизм лейцина и лизина не включает стадии образования пировиноградной кислоты, их углеводородная часть превращается непосредственно в ацетоацетат (лейцин, лизин) или в ацетил-КоА (лейцин) и используются в синтезе кетоновых тел.
Тирозин, фенилаланин, изолейцин и триптофан являются смешанными или одновременно гликогенными и кетогенными. Часть углеродных атомов их молекул при катаболизме образует пируват, другая часть включается в ацетил-КоА, минуя стадию пирувата. Истинной кетогенной аминокислотой является лейцин.

Билет №17

Витамин Д

Кальциферолы объединяют группу производных стеринов растительного и растительного происхождения, обладающих антирахитическим действием. Одним из наиболее распространенных и изученных провитаминов является эргостерин – производное циклопентанпергидрофенантрена. Другие провитамины отличаются от эргостерина только особенностями строения боковой цепи.

Эргостерин

Витамин D, образующийся при облучении ультрафиолетовыми лучами дрожжевого эргостерина, назвали витамином D₂, или эргокальциферолом, а витамин D, который образуется из –дегидрохолестерина, - витамином D₃, или холекальциферолом. Раньше неочищенный препарат кальциферола называли витамином D₁. Витамин D₂, полученный их дрожжей, относительно устойчив к действию высоких температур и окислению, он хорошо растворяется в жирах и органических растворителях.

Витамин D₃ образуется в организме человека и животных, особенно в коже, под действием солнечной и искусственной ультрафиолетовой радиации из 7-дегидрохолестерина.

Как видно из приведенной формулы, витамин D₃ имеет на одну двойную связь больше, чем его провитамин. Эта связь образуется в результате разрыва кольца в 7-дегидрохолестерине в положениях 9 и 10. витамин D оказывает влияние на фосфорно-кальциевый обмен, от всасывания и распределения в тканях до выделения из организма продуктов обмена. В этой связи важное звено биологического действия кальциферола составляет его воздействие на формирование костной ткани. Установлено, что в печени витамин D₃ превращается в свой активный метаболит – 25-гидроксихолекальциферол, антирахитическая активность которого в 1,4 раза выше, чем витамина D₃. В почках 25-гидроксихолекальциферол подвергается дальнейшим превращениям с образованием 1,25-дигидроксихолекальциферола, обладающего в несколько раз более интенсивным действием на всасывание кальция в тонкой кишке и мобилизацию его в костной ткани, чем 25-гидроксихолекальциферол. Полагают, что формой, ответственной за антирахитическое воздействие витамина в организме, является не сам витамин D, а его гидроксилированные производные. Витамин D способствует всасыванию кальция и фосфора в кишках, обеспечивая перенос их через стенку кишок даже против градиента концентрации; влияет также на реадсорбцию фосфата в почках, способствуя эффективному использованию его в организме; способствует обратному всасыванию в почках некоторых аминокислот, особенно оксипролина – важной составной части коллагена; влияет на процессы тканевого дыхания, в частности, на окисление углеводов. Основным источником витамина D для человека в летнее время составляет собственный синтез витамина D (витамин D3) в коже под воздействием ультрафиолетового излучения. Достаточно 15-20 минут в день воздействия ультрафиолета солнечного излучения для удовлетворения потребности организма в витамине D. Основным источником витамина D являются продукты питания: сливочное масло, сыр и другие молочные продукты, яичный желток, рыбий жир, икра. Растительные источники - люцерна, хвощ, крапива, петрушка, грибы, семена подсолнечника. Наибольшее количество витамина D содержится в рыбьем жире.