План лекции:
1. Пути использования аминокислот в тканях.
2. Пути распада аминокислот (в виде формул):
2.1. Трансаминирование; роль АСТ и АЛТ.
2.2. Непрямое окислительное дезаминирование аминокислот, роль глутаматдегидрогеназы.
2.3. α-Декарбоксилирование, образование биогенных аминов (гистамина, ГАМК, серотонина и др.), инактивация биогенных аминов.
3. Наследственные болезни обмена аминокислот (ФКУ, алкаптонурия, альбинизм и др.).
Содержание лекционного материала.
1. Пути использования аминокислот в тканях.
Основные направления использования аминокислот в тканях:
a) Синтез специфических белков.
b) Синтез азотсодержащих небелковых соединений (креатин, пуриновые и пиримидиновые нуклеотиды, гем, адреналин и др.).
c) Использование углеродных скелетов аминокислот для образования глюкозы – глюкогенные аминокислоты.
d) Использование углеродных скелетов аминокислот для образования кетоновых тел – кетогенные аминокислоты.
e) Полное окисление до конечных продуктов с целью получения энергии.
2. Пути распада аминокислот.
Общая схема распада аминокислот представлена ниже:
|
 | |||
 | |||
R- CH2-NH2
 | |||||
 | |||||
 | |||||
 | |||
 |
 |
 | |||
| |||
СО2, Н2О, АТФ
2.1. Трансаминирование; роль АСТ и АЛТ.
Трансаминирование – это перенос α-аминогруппы от аминокислоты на
α-кетокислоту без образования свободного аммиака:
Ферменты, катализирующие эту реакцию, называются трансаминазы или аминотрансферазы. Это сложные ферменты, которые в качестве кофактора содержат пиридоксальфосфат (витамин В6), который находится в активном центре фермента и принимает участие в переносе аминогруппы.
Роль реакции трансаминирования: 1) синтез заменимых аминокислот; 2) первая стадия непрямого окислительного дезаминирования аминокислот.
В клинико-диагностической практике широко используется определение активности АЛТ и АСТ в сыворотке крови.
2.2. Непрямое окислительное дезаминирование аминокислот, роль глутаматдегидрогеназы.
Непрямое окислительное дезаминирование - это основной путь распада аминокислот в тканях. Происходит в две стадии:
1-ая стадия. Трансаминирование: все аминокислоты передают свою альфа-аминогруппу на альфа-кетоглутаровую кислоту.
2-ая стадия. Прямое окислительное дезаминирование глутаминовой кислоты.
Глутаматдегидрогеназа (ГДГ) проявляет высокую активность в митохондриях клеток практически всех органов. Реакция окислительного дезаминирования проходит в две стадии:
ГДГ- олигомер, состоящий из 6 субъединиц (молекулярная масса 312 кД). Глутаматдегидрогеназа играет важную роль в обмене аминокислот, так как является регуляторным ферментом аминокислотного обмена.
2.3. α-Декарбоксилирование, образование биогенных аминов (гистамина, ГАМК, серотонина и др.), инактивация биогенных аминов.
Альфа-декарбоксилирование аминокислот – это необратимая реакция. Ферменты – декарбоксилазы содержат пиридоксальфосфат (вит. В6) в качестве кофактора. Реакция декарбоксилирования в общем виде:
В результате реакции образуются первичные амины, которые обладают высокой биологической активностью, поэтому их называют «биогенными аминами».
Гистамин (Г) – является одним из медиаторов аллергических реакций немедленного типа и нейромедиатором в ЦНС, стимулирует сокращение гладких мышц бронхов, расширяет капилляры и повышает их проницаемость; замедляет сердечный ритм и стимулирует образование соляной кислоты в желудочно-кишечном тракте.
ГАМК – тормозной нейромедиатор ЦНС.
Триптамин обладает сосудосуживающим эффектом (приводит к увеличению АД).
Серотонин играет роль нейромедиатора в ЦНС, обладает тормозным эффектом, играет важную роль в регуляции эмоционального поведения, сна, двигательной активности, пищевого поведения. Серотонин повышает функциональную активность тромбоцитов и их склонность к агрегации и образованию тромбов. Стимулируя специфические серотониновые рецепторы в печени, серотонин вызывает увеличение синтеза печенью факторов свёртывания крови. Он повышает проницаемость сосудов, усиливает хемотаксис и миграцию лейкоцитов в очаг воспаления.
Дофамин играет роль нейромедиатора в ЦНС, обладает возбуждающим эффектом, является предшественником в синтезе норадреналина (тормозной нейромедиатор) и адреналина.
Избыточное накопление биогенных аминов может вызывать различные патологические отклонения. В связи с этим большое значение имеют механизмы инактивации биогенных аминов. Одним из способов инактивации является реакция прямого окислительного дезаминирование:
Альдегид → R-COOH → моча
