Трансаминирование аминокислот Биологическая ценность аминокислот заменимые незаменимые

Трансаминирование аминокислот

Биологическая ценность аминокислот заменимые незаменимые пируват -----------→ аланин треонин глицерин- -----------→ серин метионин серин -------------→ глицин валин аланин------------→ цистеин лейцин щук --------→ аспарагиновая к-та изолейцин оксоглутаровая → глутаминовая к-та лизин глутаминовая к-та -----→ пролин фенилаланин глутаминовая к-та ----→ гистидин триптофан фенилаланин -------→ тирозин аргинин

Участие фосфопиридоксаля в реакции трансаминирования СН 3 СООН СНNH 2 + C=О ФП-аль С=О + СНNH 2 СООН СН 2 СООН аланин оксоглутарат пируват глутамат

1. перенос аминогруппы на кофермент СН 3 Н СН-NH 2 С О НО + COOH Н 3 С СН 2 О-РО 3 Н 2 N пиридоксаль-фосфат СН 2 -NH 2 НО Н 3 С СН 2 О-РО 3 Н 2 N пиридоксамин-фосфат СН 3 + С= O COOH

2. перенос аминогруппы на кетокислоту СООН СН 2 -NH 2 С=О НО СН 2 О-РО 3 Н 2 + СН 2 Н 3 С СН 2 N пиридоксамин-фосфат COOH оксоглутаровая к-та Н С НО Н 3 С СООН О СН 2 О-РО 3 Н 2 N пиридоксаль-фосфат + СН-NH 2 СН 2 COOH ГЛУ

Динамика повышения активности Ас. АТ и Ал. АТ крови при гепатите Активность ферментов Ал. АТ Ас. АТ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Дни болезни

Декарбоксилирование аминокислот (образование биологическиактивных аминов)

Образование гистамина N -CH 2 -CH-COOH N -CH 2 NH гистидиндекарбоксилаза NH + СО 2

Окисление гистамина N -CH 2 NH гистамин N -CH 2 -C=О Н O 2 моноаминооксидаза NH 3 NH имидазолацетальдегид

декарбоксилирование триптофана -CH 2 -CH-COOH -CH 2 NH 2 + СО 2 NH триптамин NH декарбоксилаза

гидроксилирование триптофана -CH 2 -CH-COOH НО -CH 2 -CH-COOH NH 2 гидроксилаза NH NH 2 NH 5 -гидрокситриптофан

синтез серотонина НО -CH 2 -CH-COOH NH 2 NH НО декарбоксилаза СО 2 -CH 2 NH 5 -гидрокситриптамин (серотонин)

Декарбоксилирование глутаминовой кислоты СOOH CH-NH 2 CH 2 -NH 2 декарбоксилаза CH 2 COOH глутаминовая кислота CH 2 + CO 2 COOH гамма-аминомасляная кислота (ГАМК)

Синтез норадреналина и адреналина 1 этап: гидроксилирование тирозина ОН ОН гидроксилаза НАДФН 2; О 2; ОН р450 CH 2 -CH-COOH NH 2 тирозин диоксифенилаланин (ДОФА)

Синтез норадреналина и адреналина 2 этап: декарбоксилирование диоксифенилаланина ОН ОН ОН декарбоксилаза ОН + СО 2 CH 2 -CH-COOH NH 2 CH 2 -CH 2 NH 2 диоксифенилэтиламин (дофамин)

Синтез норадреналина и адреналина 3 этап: образование норадреналина ОН ОН ОН гидроксилаза НАДФН 2; О 2; ОН р450 CH 2 -CH 2 NH 2 CH-CH 2 ОН NH 2 норадреналин

Синтез адреналина ОН ОН метил-фолиевая кислота; вит. В 12 метионин CH-CH 2 ОН NH – СН 3 норадреналин

Активация адреналином сокращений сердца и обмена веществ

рецептор Са 2+ мембрана клетки неактивная протеинкиназа

Адреналин рецептор Са 2+ мембрана клетки неактивная протеинкиназа

Са 2+ АТФ мембрана клетки неактивная протеинкиназа

Са 2+ АТФ ц. АМФ мембрана клетки неактивная протеинкиназа

Са 2+ АТФ ц. АМФ Са 2+ неактивная протеинкиназа мембрана клетки

Са 2+ АТФ ц. АМФ Са 2+ неактивная протеинкиназа неактивные ферменты мембрана клетки

Са 2+ АТФ ц. АМФ Са 2+ неактивная протеинкиназа неактивные ферменты мембрана клетки активация сокращений сердца,

Са 2+ АТФ ц. АМФ Са 2+ неактивная протеинкиназа неактивные ферменты мембрана клетки активация сокращений сердца, активация ферментов

Окислительное дезаминирование аминокислот

Реакция окислительного дезаминирования глутаминовой кислоты СООН СН 2 HАД СН 2 СООН +Н 2 О СН 2 + NH 3 СН 2 CH-NH 2 C = NH C=О COOH СН 2 HАДН 2

Реакция окислительного дезаминирования аспарагиновой кислоты СООН СН 2 HАД CH-NH 2 HАДН 2 COOH СН 2 СООН +Н 2 О СН 2 + NH 3 C = NH C=О COOH

Связь трансаминирования с окислительным дезаминированием аланин серин цистеин метионин валин лейцин изолейцин фенилаланин тирозин триптофан гистидин пролин аргинин лизин глицин трансаминирование СООН СН 2 + оксоглутаровая кислота + CH-NH 2 COOH глу кетокислота

Связь трансаминирования с окислительным дезаминированием трансаминирование окислительное дезаминирование СН 3 СООН СНNH 2 + C=О СООН СН 2 СН 3 СООН С=О + СНNH 2 СООН СН 2 СООН аланин оксоглутарат пируват глутамат + НАДН 2

окислительное дезаминирование глутаминовой кислоты СООН С =NH С =O СН 2 + Н 2 О СН 2 CH 2 COOH + NH 3

метаболические источники аммиака в организме окислительное дезаминирование аминокислот окисление биологически активных аминов NH 3 дезаминирование азотистых оснований дезаминирование аминосахаров

главный механизм обезвреживания аммиака в организме

Местом обезвреживания аммиака в организме ( 20 г в сутки) является печень • •

структурные формулы угольной кислоты и мочевины НО – С – ОН О NH 2 – C – NH 2 O

синтез мочевины

Орнитиновый цикл O NH 3 + CO 2 + 2 АТФ OH NH 2 -C-O~P=O OH карбамоил фосфат орнитин фумаровая к-та мочевина аргинин цитруллин аспарагиновая кислота

образование карбамоилфосфата ГЛУ NH 3 + CO 2 + 2 АТФ α-кетоглутаровая к-та карбамоил -фосфат синтетаза O OH NH 2 -C-O~P=O OH 2 АДФ H 3 PO 4 карбамоилфосфат

синтез цитруллина NH 2 CH 2 C=O + O OH P=O OH C=O NH 2 CH 2 орнитинкарбамоил трансфераза CH 2 CHNH 2 NH H 3 PO 4 CH 2 COOH CHNH 2 орнитин COOH цитруллин COOH CHNH 2 + CH 2 COOH

синтез аргинина NH 2 аргининсукцинат синтетаза + АТФ АМФ H 4 P 2 O 7 C=NH NH CH 2 COOH CH 2 CH CHNH 2 CH COOH аргинин фумаровая к-та

образование мочевины NH 2 C=NH NH 2 NH CH 2 Н 2 О аргиназа CH 2 CHNH 2 COOH аргинин орнитин + NH 2 C=O NH 2 мочевина

Вспомогательный, быстрый механизм связывания аммиака внутри клеток СООН NH 3 + АТФ + СОNH 2 СН 2 CH-NH 2 АДФ Н 3 РО 4 + H 2 O CH-NH 2 COOH глутаминовая кислота глутамин

Ресинтез глутаминовой кислоты в почках возвращение в кровь СОNH 2 в почки СН 2 СООН глутаминаза СН СН 2 CH-NH 2 COOH глутамин + H 2 O 2 СН 2 CH-NH 2 COOH глутаминовая кислота NH 3 моча

органы глу NH 3 глутамин кровь NH 2 моча NH 4 CI глутаминовая кислота

Содержание мочевины в крови 2, 5 – 8, 3 ммоль/л сыворотки (За сутки с мочой выделяется 20 -35 г)

Регуляция обмена белков

Факторы, влияющие на скорость синтеза белка скорость синтеза и- концентрация и состав аминокислот РНК, т-РНК синтез белка активность АРС-аз регуляция гормонами

Влияние некоторых факторов на концентрацию и состав аминокислот 1. Доступность в белковой диете; 2. 2. Наличие полноценных белков в продуктах; 3. 2. Содержание альбумина в крови; 4. 3. Заболевания органов пищеварения; 5. 4. Нарушения всасывания аминокислот; 6. 5. Заболевания почек, печени, поджелудочной железы; 7. 6. Гиповитаминоз (В 6; фолиевой кислоты,

Влияние некоторых факторов на активность АРС-аз 1. Активность белково-синтезирующей системы; 2. 2. Кислотно-основное состояние в организме; 3. 3. Состояние биоэнергетических процессов.

Факторы, влияющие на скорость синтеза и-РНК и т-РНК 1. Наличие нуклеотидного фонда; 2. Состояние биоэнергетических процессов; 3. 3. Влияние факторов роста на процесс транскрипции (индукция и репрессия генов).

Гормональная регуляция скорости синтеза белка 1. Соматотропин, половые гормоны (индукторы транскрипции и биосинтеза белка); 2. 2. Тироксин (активатор транскрипции ферментов, осуществляющих липолиз и протеолиз); 3. 3. Инсулин (активатор транскрипции ферментов, участвующих в углеводном обмене); 4. 4. Глюкокортикоиды (репрессоры транскрипции генов, контролирующие синтез белков и липидов. Индукторы транскрипции и биосинтеза ферментов глюконеогенеза).

На скорость дезаминирования аминокислот влияют: 1. Соотношение НАДН 2 /НАД. При гипоксии увеличивается концентрация НАДН 2. Недостаток НАД служит причиной замедления скорости дезаминирования аминокислот. 2. 2. Концентрация NH 3. Увеличение концентрации аммиака замедляет процесс дезаминирования. 3. 3. Снижение концентрации глутаминовой кислоты или аспарагиновой кислоты понижает скорость окислительного дезаминирования.

Взаимосвязь между обменом белков, углеводов и липидов.

Взаимосвязь между обменом липидов и углеводов триглицериды жирные кислоты глюкоза глицерин фосфоглицери новая кислота фосфоенолпируват холестерин пируват ацетил-Ко. А Цикл Кребса ЩУК

Взаимосвязь между обменом аминокислот и углеводов Глюкоза фосфоглицери новая кислота серин глицин аланин цистеин фосфоенолпируват ацетил-Ко. А ЩУК аспарагиновая к. Цикл Кребса оксоглутарат глутаминовая к-та

Превращение глицерина в фосфоглицериновый альдегид СН 2 -ОН СН -ОН АТФ глицерин СН -ОН фосфоглицерин С=О НАДН 2 СН 2 -ОРО 3 Н 2 фосфодиоксиацетон СООН СН -ОН НАДН 2 фосфоглицериновый альдегид СООН С=О НАД СН 2 -ОРО 3 Н 2 СН 2 -ОН Н С=О СН 2 -ОРО 3 Н 2 Н 3 РО 4 СН 2 -ОН гидроксипируват

получение серина СООН + СH-NH 2 С=О СН 2 -ОН аминотранс- СООН фераза CH 2 СООН СH-NH 2 + С = O В 6 СН 2 -ОН CH 2 COOH глутаминовая к-та серин оксоглутарат

Обмен нуклеиновых кислот

Динамические равновесие между процессом запрограммированной смерти клетки и ее клонированием регенерация апоптоз

Продукты, наиболее богатые нуклеиновыми кислотами 1. икра 2. дрожжи 3. лекарственные препараты (нуклеинат натрия)

Расщепление нуклеопротеина в кишечнике ДНК-аза трипсин, химотрипсин

Расщепление РНК в кишечнике РНК-аза РНК

Расщепление динуклеотида в кишечнике О НN N О N NH 2 О N СН 2 -О – Р- ОН ОН NH 2 N N О О СН 2 -О – Р-=О ОН ОH ОН ОН фосфодиэстераза

Распад пуриновых нуклеотидов

ферменты, расщепляющие АМФ NH 2 дезаминаза N 51 -нуклеотидаза N N N О О СН 2 -О – Р- ОН ОН нуклеозидаза ОH ОН

Продукты гидролиза АМФ О НN Н 3 РО 4 N N NН гипоксантин NH 3 ОН О ОH СН 2 ОН ОН рибоза

Окисление гипоксантина О НN О N N NН гипоксантин Н 2 О + О 2 Н 2 О 2 НN О N NH NН N ксантин

ферменты, расщепляющие ГМФ О N НN NH 2 51 -нуклеотидаза нуклеозидаза N дезаминаза N О О СН 2 -О – Р- ОН ОН ОH ОН

Продукты гидролиза ГМФ О НN О Н 3 РО 4 N NН NН ОН ксантин NH 3 О ОH СН 2 ОН ОН рибоза

Окисление ксантина О НN О О N NН NН N ксантин Н 2 О + О 2 Н 2 О 2 НN О N NH О NН NН N NH мочевая кислота

Содержание мочевой кислоты в крови 0, 24 +0, 06 ммоль/л

Распад пиримидиновых нуклеотидов

ферменты, расщепляющие ЦМФ NH 2 дезаминаза 51 -нуклеотидаза N О О N О СН 2 -О – Р- ОН ОН нуклеозидаза ОH ОН

ферменты, расщепляющие УМФ О 51 -нуклеотидаза НN О О N О СН 2 -О – Р- ОН ОН нуклеозидаза ОH ОН

Продукты гидролиза УМФ и ЦМФ О Н 3 РО 4 НN О NН ОН урацил NH 3 О ОH СН 2 ОН ОН рибоза

Расщепление урацила Н 2 N - СН 2 – СН 2 -СООН β-аланин О CO 2 НN О NН урацил NH 3

Биосинтез пуриновых нуклеотидов

Синтез глицинаминориботида NH 2 CH 2 глицин H 2 C NH 2 COOH C NH NH 2 -глутамин ОН О ОH O СН 2 ОРО 3 H 2 ОН О рибозо-5 фосфат ОH СН 2 ОPO 3 H 2 ОН

Синтез аминоимидазолриботида HC формил-фолиевая к-та C N NH 2 С=О H 2 C NH 2 C NH O N Н СН рибозо-5 -фосфат ГЛУ-NH 2 рибозо-5 -фосфат

Построение пиримидинового кольца в пуриновом нуклеотиде биотин-СО 2 аспарагиновая к-та С=О НN N О=С NН 2 формил-фолиевая к-та N рибозо-5 -фосфат

Синтез АМФ NH 2 N Аспарагиновая кислота N N N О О СН 2 -О – Р- ОН ОН ОH ОН

Синтез ГМФ О N НN NH 2 N Глутаминовая кислота N О О СН 2 -О – Р- ОН ОН ОH ОН

Биосинтез пиримидиновых нуклеотидов

1. Синтез карбамоил-фосфата Биотин-СО 2 NH 3 АТФ NH 2 O=C + АДФ O-PO 3 H 2

2. Синтез оротовой кислоты С=O HN СООН NH 2 O=C O-PO 3 H 2 карбамоил фосфат + O=C СН 2 СН NH 2 COOH аспарагиновая кислота СН С NH COOH оротовая кислота

Активация пентозы-5 -фосфат ОН ОН ОН О СН 2 ОРО 3 H 2 + АТФ ОH ОН рибозо-5 фосфат О=Р-О-Р=О ОН О О СН 2 ОРО 3 Н 2 АМФ ОH ОН фосфорибозилдифосфат

Синтез пиримидинового нуклеотида С=O СН HN С O=C NH + АТФ + фосфорибозилдифосфат СOOH СО 2

Получение уридинмонофосфата О НN О О N О СН 2 -О – Р- ОН ОН 3 Н 3 РО 4 + АДФ ОH ОН

Превращения пиримидиновых нуклеотидов О -СН 3 НN О О НN О СН 2 -О – Р- ОН ОН О О N О СН 2 -О – Р- ОН H ОН ОH ОН УМФ ОН д. ТМФ NH 2 НN О О N О СН 2 -О – Р- ОН ОН ОH ОН ЦМФ

Энергизация нуклеотидов 1) АМФ + АТФ = 2 АДФ + Н 3 РО 4(митохтндрии) = АТФ 2) ГМФ + 2 АТФ = ГТФ + 2 АДФ 3) УМФ + 2 АТФ = УТФ + 2 АДФ 4) ТМФ + 2 АТФ = ТТФ + 2 АДФ 5) ЦМФ + 2 АТФ = ЦТФ + 2 АДФ