Baza diferitelor căi ale metabolismului aminoacizilor este de trei tipuri de reacții: la grupele amino și carboxil și radical. Reacția grupei amino includ procese deaminare transaminare, gruparea carboxil - decarboxilare. prin reacțiile radicale sunt variate și sunt determinate de natura radicalului.
amino catabolismul acizilor la mamifere are loc în principal în ficat și rinichi sunt oarecum mai slabe.
dezaminarea aminoacizilor
Esența constă în divizarea dezaminarea aminoacizilor prin acțiunea enzimelor în (acizi grași, acizi hidroxi, ceto acizi) amoniac și reziduuri fără azot. Dezaminare pot merge la o reductiv, hidrolitic, oxidativ și procesele intramoleculare. Ultimele două tipuri sunt mai frecvente la oameni și animale.
Schematic, dezaminarea poate fi reprezentat după cum urmează: a) reductiv
R-CH-COOH + 2H R-CH-COOH H3 + N
Soluție saturată de amino acid
Aminoacidul NH2OH hidroxi acizii
R-CH-COOH SNSN R-COOH + NH3
Nesaturați Amino acid
dezaminare oxidativa este împărțit în două etape.
R-CH-COOH oxidaza R-CH-COOH + 2H
R-C-COOH + H2O R-C-COOH + N H3
Prima etapă este enzimatică, se termină cu formarea unui intermediar instabil - imino, care, în a doua etapă, în prezența apei se descompune spontan la acid amoniac și -ceto. Enzime catalizează acest proces conțin, ca NAD grupare prostetică sau FAD.
La om deaminare continuă de acid glutamic cele mai active de mitohondriyahkletok dehidrogenaza glutamat prezentă în toate țesuturile. Ca rezultat format etogoprotsessa -ceto acidului glutaric, sunt implicate in multe procese metabolice.
HOOC-CH-CH2-CH2-COOH glutamat HOOC-C-CH2-CH2-COOH
Acid Iminoglutaminovaya Acid Glutamic
P-HOOC-CH2-CH2-COOH H2O + P-HOOC-CH2-CH2-COOH + NH3
Acid- cetoglutaric Acid Iminoglutaminovaya
Transaminare (transaminare) aminoacizi
amino reacție de conversie, fără formarea de amoniac a fost descoperit în 1938 de academicienii sovietici și A.E.Braunshteynom I.G.Kritsmanom care au dezvoltat teoria generală a mecanismului acestui proces enzimatic. transaminare Preconditii este parte a aminoacizilor dicarboxilici (glutamic și aspartic), care formează ceto acidul corespunzător - -cetoglutarat și oxaloacetică pot interacționa cu toți aminoacizii cu excepția lizină, treonină și arginină.
Când există imediat transamination trecerea grupării amino cu aminoacizi ceto acid și ceto - acidul ceto cu un aminoacid fără eliberare cu amoniac.
Acest proces are loc în mai multe etape. In general, reacția este după cum urmează:
CH CH3 CH2 CH3 alanină transaminaza
CH-NH2 + SO SO + CH-NH2
COOH COOH COOH COOH
-Amino Pirovinograd- -ceto-alanina
Acid Acid Nye
Reacția este catalizată de enzime aparținând clasei transferazelor, grupul lor prostetică este fosforpiridoksal - fosforic ester al vitaminei B6.
procesul de transaminare este larg distribuit în natură. caracteristica lui - reversibilitatea ușor.
Reacțiile transamination joacă un rol important în metabolismul. Depinde de ele cele mai importante procese, cum ar fi biosinteza multor aminoacizi esențiali din acizii cetonici corespunzători, aminoacizii praspad, căi care combină carbohidrați și metabolismul aminoacizilor, în cazul în care produșii de descompunere a glucozei, cum ar fi acidul piruvic, poate forma alanină de aminoacizi, și vice-versa.
Procesul de decarboxilare catalizată decarboxilazei specific pentru fiecare aminoacid, care servește ca o grupare prostetică de piridoxal fosfat. Aceste enzime aparțin clasei de liaze. proces decarboxilare, care constă în scindarea din amino acizi CO2. pentru a forma aminele pot fi ilustrate prin următoarea schemă:
reatsiya Mecanismul decarboxilare de aminoacizi în conformitate cu generale catalizei teoria piridoxal reduce formarea complexului piridoxal-substrat la situsul activ al enzimei.
În acest fel este format din triptamină triptofan din gidroksitrip-Tofana - serotonină. De histidina aminoacid este produs histamina. Acid glutamic prin decarboxilare format -aminobutiric Nye (GABA).
Aminele sunt formate din aminoacizi, numite amine biogene, deoarece acestea au asupra organismului un efect biologic puternic.
amine biogene prezintă un efect fiziologic în concentrații foarte mici. Astfel, administrarea unui histamină duce la extinderea capilarelor și crește permeabilitatea lor, contracția vaselor mari, contracția musculaturii netede a diferitelor organe și țesuturi, spori secreția de acid în zhelludke. Mai mult decât atât, histamina este implicat în transmiterea de excitație nervoase.
Serotonina imbunatateste tensiunea arteriala si ingustarea bronhiilor; dozele mici suprima activitatea sistemului nervos central, în doze mai mari substanța stimulează identităților. În diferite țesuturi ale corpului, cantitati mari de histamina și serotonina sunt legate, forma inactivă. Efectul biologic se manifestă numai în formă liberă.
Gamma-aminoacizi (GABA) se acumulează în țesutul cerebral și este un inhibitor de mediator neuroumoral, inhibarea sistemului nervos central.
Concentrațiile mari ale acestor compuși pot reprezenta o amenințare pentru funcționarea normală a organismului. Cu toate acestea, în țesuturile animale are amino-oxidazei, clivarea aminele la aldehidele corespunzătoare. care sunt apoi transformați în acizi grași și descompun la produsele finale.
5.5. procesul de neutralizare a amoniacului
În procesul de transformare a aminoacizilor în țesuturi cu produsele lor finale ale metabolismului - monoxid de carbon, apă și amoniac. Apa este utilizat de organism pentru procese biochimice. Monoxidul de carbon este parțial excretată în aerul expirat, partea rămasă este utilizată în procesul de sinteză (de exemplu, sinteza acizilor grași, baze purină, etc.). Amoniacul rezultat din dezaminarea aminoacizilor, este o substanță toxică, o concentrație er creștere în sânge și alte țesuturi au efecte negative, în special asupra sistemului nervos. Toxicitatea amoniacului cauzată de faptul că promovează aminarea acidului reductivă- cetoglutaric în mitocondrii. Acest lucru conduce la îndepărtarea sa din ciclul Krebs și, în consecință, o picătură de respirație tisulară și formarea excesivă a corpilor cetonici din acetil-CoA.
mecanisme de bază de neutralizare eficientă a acțiunii toxice a amoniacului în organisme vii, după cum urmează: formarea de glutamină sau asparagină amine, aminarea reductivă, neutralizarea acizilor, sinteza ureei.
Sinteza glutaminei sau asparaginei are loc în locuri de formare directă a amoniacului (de exemplu, în ficat, creier), sub acțiunea sintetazei enzimei de glutamat (clasa ligazei). Reacția de sinteză a amidice implică dezintegrarea ATP.
Ca rezultat al interacțiunii cu amoniac glutamic acid aspartic m este legarea acestuia și astfel amoniacul neutralizat.
NH2-CH-COOH, H2N-CH-COOH
În mod similar, și asparagină. amoniac Bound poate fi utilizată ca sursă de azot (de exemplu, pentru sinteza bazelor purinice și pirimidinice, mucopolizaharide (glucozamina) glutamină și asparagină nu neutralizează numai amoniacul, dar, de asemenea, acționa ca forma sa de transport sub formă de amoniac legat este livrat la locul de eliminare finală .. - la ficat, unde acesta este sintetizat din uree.