Трансаминирование аминокислот

Начальным процессом деградации аминогрупп является процесс трансаминирования. Трансаминирование - ферментативный процесс переноса NН₂ - группы с аминокислоты на α - кетокислоту Реакции катализируют ферменты аминотрансферазы, коферментом которых служит пиридоксальфосфат (ПФ) - производное витамина В6

Аминотрансферазы обнаружены как в цитоплазме, так и в митохондриях клеток эукариот. Причём митохондриальные и цитоплазматические формы ферментов различаются по физико-химическим свойствам. Вступать в реакции трансаминирования могут почти все аминокислоты, за исключением лизина, треонина и пролина.

В качестве альфа-кетокислот, чаще используется пировиноградная, щавелевоуксусная и альфа - кетоглютаровая кислота.

 

 

Наиболее активными тканевыми аминотрансферазами являются аланинаминотрансфераза (АлАТ) или глютамикопировиноградная трансаминаза (ГПТ) и аспарагинаминтрансаминаза (АсАТ) или глютамикощавелевоуксусная трансаминаза (ГЩТ).

Биологическое значение реакций трансаминировани я заключается в следующем:

Ø происходит потеря аминогрупп из аминокислоты без выделения токсичного NH₃;

Ø возможность последующего включения безазотистого остатка аминокислот в цикл Кребса с выделением энергии;

Ø способ синтеза новых заменимых аминокислот в тканях (ПВК –> ала, ЩУК –> асп, альфа - кетоглютаровая кислота –> глю);

Ø определение активности трансаминаз имеет важное диагностическое значение, так как в разных тканях преобладает активность определённых трансаминаз. В сердечной мышце высока активность аспартатаминотрансферазы, в печени – аланинаминотрансферазы.

 

Акцептором аминогруппы любой аминокислоты, подвергающейся трансаминированию, служит α-кетоглутарат. Принимая аминогруппу, он превращается в глутамат, который способен передавать эту группу любой α-кетокислоте с образованием другой аминокислоты

Непрямое дезаминирование

В тканях для большинства аминокислот реакции трансаминирования и окислительного дезаминирования тесно друг с другом связаны, Сочетание их получило название непрямого дезаминирования. Так как возможности окислительного дезаминирования большинства аминокислот очень малы, вначале они вступает в реакцию трансаминирования с α - кетоглютаровой кислотой. Образовавшаяся при этом глютаминовая кислота в дальнейшем активно подвергается окислительному дезаминированию под действием глютаматдегидрогеназы – высоко активного митохондриального фермента.

 

 

Около трети аминокислот включается в непрямое дезаминирование.

 

Если в отдельных органах возникает некроз (инфаркт миокарда или легких, панкреатит, гепатит и др.), то вследствие разрушения клеток тканевые трансаминазы поступают в кровь и повышение их активности в крови при данной патологии является одним из диагностических тестов. В изменении скорости трансаминирования существенная роль принадлежит нарушению соотношения между субстратами реакции, а также гормонам, особенно гликокортикоидам и гормону щитовидной железы, оказывающим стимулирующее влияние на этот процесс.

^{При врожденном дефекте трансаминазы, гидроксилазы, гидролазы развиваются различные виды тирозинозов(нарушение обмена тирозина)}

^{3.Биосинтез белков (трансляция)}

^{Основной структурой синтезируемых белков является первичная структура (последовательность аминокислот в полипептидной цепи), которая заложена в генетическом коде ДНК.}

^{Трансляция}

Для трансляции необходимы следующие факторы:

1. все виды РНК (тРНК, иРНК, рРНК);

2. аминокислоты в активной форме;

3. макроэрги;

4. ферменты;

^5. добавочные белковые факторы;

6. ^{ионы Mg2+.}

Информационная РНК (иРНК ) 3% РНК клетки. В первичной структуре иРНК представлены кодоны, среди которых различают инициирующие (в них первый нуклеотид А), терминирующие (в них первый нуклеотид У) и кодоны, определяющие порядок аминокислот в синтезируемом белке. На одном конце иРНК имеется «шапочка - кеп», необходимая для связывания иРНК с малой субъединицей рибосомы в начале синтеза белка. На другом конце полинуклеотидной цепи располагается полиадениловый «хвост», выполняющий защитную функцию.

Постулат молек.биологии-днк служитматрицей для синтеза иРНК, иРНК служит матрицей для синтеза белка. Это означает, что положение каждой аминокислоты в полипептидной цепи зависит от особого участка гена.

Колинеарность гена и продукта

Последовательность нуклеотидов строго соответствует последовательности аминокислот в синтезируемом белке – принцип коллинеарности.

У прокариотов обнаружено линейное соответствие последовательности кодонов гена и последовательности аминокислот в белковом продукте, или, как говорят, существует колинеарность гена и продукта.

У эукариотов последовательности оснований в гене, колинеарные аминокислотной последовательности в белке, прерываются интронами. Поэтому в эукариотических клетках аминокислотная последовательность белка колинеарна последовательности экзонов в гене или зрелой мРНК после посттранскригщионного удаления интронов.

Генк од- способ перевода четырехзначной нуклеотидной записи информации в двадцатизначную аминокислотную последовательность Реализация генетического кода в клеткепроисходит в два этапа: 1) синтезмолекулыиРНК) на соответствующем участке ДНК;2)синтез белка, при к-ром последовательность нуклеотидов Ирнк п ереводится в соответствующую последовательность аминокислот

Генетический код имеет ряд характеристик.

· Триплетность –1 аминокислота кодируется тремя нуклеотидами. Из 4 видов нуклеотидов ДНК при триплетности кода возможно 64 различных сочетания, что достаточно для кодирования 20 аминокислот.

· Однозначность – 1 триплет кодирует только 1 аминокислоту.

· Вырожденность – для кодирования 1 аминокислоты может быть несколько триплетов

· Непрерывность – между триплетами отсутствуют нуклеотиды, не принадлежащие соседним триплетам.

· Неперекрываемость – один нуклеотид не может одновременно принадлежать 2-м триплетам.

· Универсальность – код в разных организмах одинаков, отвечает за одни и те же аминокислоты.

Таким образом, код ДНК является линейным непрерывным и однонаправленным.

Билет27

Липиды

(жиры и жироподобные вещества) – неоднородные в химическом отношении органические вещества, нерастворимые в воде, но растворимые в органических растворителях.Они состоят из различных спиртов и жирных кислот.

Классификация липидов

Наиболее принятой является классификация липидов по виду спирта, входящего в их состав. Согласно ей выделяют:

2. Глицеринсодержащие липиды:

а) триацилглицерины (жиры);

б) глицерофосфолипиды;

3. Сфингозинсодержашие липиды:

а) сфингофосфолипиды;

б) сфингогликолипиды (цереброзиды, ганглиозиды);

4. Холестеринсодержащие липиды:

а) свободный холестерин;

б) эфиры холестерина, стероиды.