Лекция 12. Обмен аминокислот и белков.

Реклама
ГОУ ВПО УГТУ-УПИ
Кафедра иммунохимии ХТФ
Лекция № 12
ОБМЕН
АМИНОКИСЛОТ
И БЕЛКОВ
АМИНОКИСЛОТЫ
• Гетерофункциональные
соединения, содержащие
амино- и карбоксигруппу
• Среди природных аминокислот
(около 70) наиболее важны
α-аминокислоты,
20 из которых –
протеиногенные (входят в
состав белков)
1
+
H3N
COO
C
R
2

H
КЛАССИФИКАЦИЯ
ПРОТЕИНОГЕННЫХ α-АМИНОИКСЛОТ
1. По строению бокового радикала
2. По полярности бокового радикала
3. По физиологическим свойствам
КЛАССИФИКАЦИЯ АМИНОКИСЛОТ
ПО ФИЗИОЛОГИЧЕСКИМ СВОЙСТВАМ
АМИНОКИСЛОТЫ
ЗАМЕНИМЫЕ
ГЛИ, АЛА, СЕР,
ГЛУ, ГЛН, АСП,
АСН, ПРО
ЧАСТИЧНО
ЗАМЕНИМЫЕ
АРГ, ГИС
УСЛОВНО
НЕЗАМЕНИМЫЕ
ЗАМЕНИМЫЕ
ЦИС, ТИР
ВАЛ, ЛЕЙ, ИЛЕ,
ТРИ, ГИС, ФЕН,
ТРЕ, ЛИЗ
ПУТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
АМИНОКИСЛОТ В КЛЕТКЕ
БЕЛОК
протеолиз
АМИНЫ
декарбоксилирование
биосинтез
белка
ПУЛ СВОБОДНЫХ
АМИНОКИСЛОТ
дезаминирование
КИСЛОТЫ
И АММИАК
КЕТОКИСЛОТЫ
трансаминироование
реакции в радикале
ПРОЧИЕ
ПРОДУКТЫ
ДЕКАРБОКСИЛИРОВАНИЕ
R-CH-COOH
декарбоксилаза
пф
R-CH2-NH2 + CO2
NH2
Удаление карбоксильной группы аминокислоты
в виде углекислого газа
COOH
CO2
CHNH2
(CH2)2
COOH
ГЛУ
CH2-NH2
(CH2)2
Декарбоксилаза
ПФ
COOH
 аминомаслянная кислота
(ГАМК)
N
CH2-CH-COOH
декарбоксилаза
CH2 - CH2 - NH2
N
NH2
NH
CO2
NH
ГИСТАМИН
ГИС
Биогенные амины – продукты
декарбоксилирования аминокислот, являются
биорегуляторами в клетке
ТРАНСАМИНИНИРОВАНИЕ
(ПЕРЕАМИНИРОВАНИЕ)
Обратимый перенос аминогруппы
с аминокислоты на кетокислоту
без образования аммиака
COOH
COOH
H2N
H
R1
+
C O
R2
ПФ
COOH
H2N
аминотрансфераза R2
H
COOH
C O
R1
ТРАНСАМИНИНИРОВАНИЕ
(ПЕРЕАМИНИРОВАНИЕ)
Биологическое значение:
1. Синтез заменимых аминокислот.
2. Включение углеродных скелетов
аминокислот в общий путь
катаболизма.
ДЕЗАМИНИРОВАНИЕ
Удаление аминогруппы из аминокислоты
с образованием аммиака
1. Прямое: окислительное дезаминирование
глутамата.
2. Непрямое: переаминирование всех
прочих аминокислот с α-кетоглутаратом,
образование глутамта и его последующее
окислительное дезаминирование
В физиологических условиях прямому
окислительному дезаминированию подвергается
только глутаминовая к-та
COOH
CHNH2
CH2
CH2
COOH
глу
НАД(Ф)
НАД(Ф)Н2
Глутаматдегидрогеназа
(ГлДГ)
COOH
COOH
C=NH2
C=O
CH2
Н2О
CH2 + NH3
CH2
CH2
COOH
COOH
иминоглутарат
-кетоглутарат
Все аминокислоты, кроме глутаминовой,
подвергаются непряму окислительному
дезаминированию
Непрямое
окислительное
дезаминирование
=
трансдезаминирование
АК
-кетокислота
I трансаминирование
-кетоглутарат
L-глутамат
II прямое окислительное
дезаминирование глутамата
H2O
NH3
Непрямое окислительное дезаминирование проходит в 2 этапа:
1. Трансаминирование с образованием глутаминовой кислоты
2. Прямое окислительное дезаминирование глутаминовой кислоты.
ДЕЗАМИНИРОВАНИЕ
Биологическое значение:
1. Включение углеродных скелетов
аминокислот в общий путь
катаболизма.
2. Путь образования и
обезвреживания аммиака.
3. Энергетическое значение.
СУДЬБА БЕЗАЗОТИСТОГО
ОСТАТКА АМИНОКИСЛОТ
ГЛЮКОЗА
ЛИЗ, ЛЕЙ, ИЛЕ, ФЕН, ТИР, ТРИ
ГЛИ, СЕР, ТРЕ, АЛА, ЦИС, ТРИ
ПВК
АЦЕТИЛ-КО А
АСП, АСН
ОКСАЛОАЦЕТАТ
МАЛАТ
ФУМАРАТ
ФЕН, ТИР
СУКЦИНАТ
КЕТОНОВЫЕ ТЕЛА
ЦИТРАТ
ИЗОЦИТРАТ
α - КЕТОГЛУТАРАТ
СУКЦИНИЛКОЭНЗИМ А
ВАЛ, МЕТ, ИЛЕ
ГЛУ, ГЛН, АРГ,
ГИС, ПРО
ОБРАЗОВАНИЕ И
ОБЕЗВРЕЖИВАНИЕ АММИАКА
ДЕЗАМИНИРОВАНИЕ
АМИНОКИСЛОТ
ДЕЗАМИНИРОВАНИЕ
АМИНОСАХАРОВ
ДЕЗАМИНИРОВАНИЕ
АМИНОВ
NH3
Синтез глу
Синтез
глн и асн
Образование
NH4+
Синтез
мочевины
ЦИКЛ МОЧЕВИНООБРАЗОВАНИЯ
(орнитиновый цикл, цикл Кребса Ганзелейта)
CO2 + NH3
КАРБАМОИЛФОСФАТ
карбамоилфосфатсинтетаза
ОРНИТИН
карбамоилфосфаторнитинтрансфераза
ЦИТРУЛЛИН
аргининосукцинатсинтетаза
аргиназа
МОЧЕВИНА
АРГИНИН
АРГИНИНОСУКЦИНАТ
аргининосукцинатлиаза
БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ
1. Главный путь обезвреживания аммиака.
2. Синтез аргинина.
NH3
сильное основание,
липофилен,
блокирует ЦТК,
конкурирует с
катионами К+ и Na +
NH2
C O
слабое основание,
NH2
гидрофильна,
не влияет на
метаболические
процессы и легко
выводится с мочой
СВЯЗЬ ЦИКЛА МОЧЕВИНООБРАЗОВАНИЯ
И ЦИКЛА КРЕБСА (Crebs bicycle)
ФУМАРАТ
ЦИКЛ МОЧЕВИНООБРАЗОВАНИЯ
АТФ, CO2, АСП
ЦИКЛ КРЕБСА
МЕТАБОЛИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ
АМИНОКИСЛОТ
1. Синтез белков и пептидов.
2. Синтез нуклеотидов.
3. Синтез гормонов, нейромедиаторов,
регуляторов метаболизма.
4. Синтез углеводов, липидов.
5. Синтез гема.
6. Обезвреживание токсинов.
7. Энергетическая функция.
Скачать