Osnovy_biokhimii_Uayt_tom_2 (1123310), страница 70
Текст из файла (страница 70)
В то же время при значительном повреждении ткани панкреаса или при затруднении тока жидкости по панкреатическому протоку количество панкреатического сока, поступающего в двенадцатиперстную кишку, уменьшается; в этих условиях в фекалиях появляются значительные количества непереваренного пищевого белка 21.2. Всасывание аминокислот из кишечника Лмипокислоты, освобождающиеся из белков пищи и самих пищеварительных секретов, быстро всасываются.
Например, через 15 мип после приема человеком меченного !21ч дрожжевого белка !21ч-аминокислоты обнаруживаются в крови; максимальная концентрация аминокислот достигается через ЗΠ— бб мин после приема белка. Приведенные величины могут быть несколько меньшими„ чем в норме, поскольку обследуемым давали очень небольшое количество белка и они пе получали при этом углеводов или липидов, которые способствуют задержке эвакуации желуд!Ка.
Следует также учитывать, что всасывание аминокислот замедляется при наличии в кишечном содержимом фруктозы и галактозы. Приведенные выше данные могут быть, однако, использованы для ориентировочной оценки скорости переваривания принятого с пи1цей белка и всасывания аминокислот. Всасывание аминокислот происходит главным образом в тонком кишечнике и является активным, требующим энергии процессом, сходным в ряде отношений с активным транспортом глюкозы (разд. 11.3.2.1).
Подобно последнему, транспорт аминокислот в клетки зависит от содержания 1)а+. Специфические системы транспорта аминокислот были охарактеризованы при исследовании г!г. МетАБОлизм АПР+ Рг 5-алсалраллн АА сии 5 АТР Суз Аор+ Рг т-Яи-АА у- Сан- Сул ТР т- С11а-Суз - Яу Рис.
21.1. Т-Рлутамильныа цикл. Аминокислота (АА) входит в клетку в результате реакции А последующие реакции происходят внутри клетки. 1 — у-глутамил"грансфераза; 2 — т-глутамилциклотрансфераза; 8 в пептидаза; 4 — о-оксопролииаза; о — глутамилцистеин-синтетаза; 6 — глутатион-синтетаза.
различных изолированных клеток и тканевых препаратов, а также в опытах (п зг(уо. Полученньзе данные указывают на наличие пяти нли более специфических транспортных систем, каждая из которых функционирует при переносе определенной группы близких по строению аминокислот: 1) нейтральных аминокислот с небольшой боковой цепью, 2) нейтральных аминокислот с объемистой боковой цепью, 3) основных аминокислот, 4) кислых аминокислот и б) пролнна. Аминокислоты конкурируют друг с другом за соответствующие участки связывания. Так, всасывание лейцнна (если он присутствует в относительно высоких концентрациях) уменьшает всасыванне изолейцина и валина.
Были получены данные о механизме транспорта некоторых аминокислот в клетки и о функционировании этой системы транспорта в кишечнике, мозге и почках. Рассматриваемый механизм получил название у-глутомильного цикла; в нем участвуют шесть ферментов, один из которых является мембранно-связанным, а остальные находятся в цнтозоле. В цикле учаспвует трипептид глутатион-- у-глутамилцистеинилглицин (разд, 22.1.2), который имеется во всех тканях животных; концентрация его составляет около б м)г(. При функционировании у-глутамильного цикла (рис. 21.1) ключевую роль играет мембранно-связанный фермент у-глутамилтрансфераза, которая катализирует следующую реакцию: аминокислота + глутамилцистенилглицин (глутатнон) — г— ь у-глутамнламинокнслота + цнстенилглицкн ап а1етлволизм аминокислот.
и В результате реакции происходит перенос глутамильного остатка глутатиона на транспортируемую аминокислоту. В качестве доноров у-глутамильной груп~вы в реакции (1) могут выступать также другие у-глутамнлпептиды, а всс обычные аминокислоты, за исключением пролина, могут функционировать как авцепторы. Свободная аминокислота, участвующая в рассматриваемой реакции, поступает с наружной стороны клетки; глутатион находится внутри клетки. После осуществления реакции у-глутэмиламинокислота оказывается в клетке вместе с цистенннлглицином. На следующей стадии у-глутамиламинакислота расщепляется в результате реакции, катализируемой у-глутамилцпнлотрансферазой— ферментом, находящимся в цитозоле: у.глттамплампцояяслота — ~ — а- ампцоаислота+ в.оцсопролпп (ппрроладонкарооноаая кпслота) (2) Образующийся на первой стадии цистеинилглицин, как предполагают, подвергается гидролнзу пептидазойс цастеппплглпцяц+НаΠ— ~ цпстепп+ глпцпн (Ж В результате этих трех последовательных реакций происходит перенос одной молекулы аминокислоты в клетку, при этом попользуется энергия гидролиза пептндных связей глутатиона.
Для продолжения процесса глутатион должен быть регенерирован. Это осуществляется в результате трех последовательных реакций. В первой из них б-оксопролнн превращается в ь-глутамат ферментом 5-оксопролиназой: о.оасопроляц + ЛТР+ 2НаΠ— а ыглттамат+ АРР + Р~ Реакция ь-глутамата с ьщистеином катализируется у-глуталсилцистеин-синтазой (равд. 22.1.1): ыглутамат+ ь-цастеац+ АТР— а- у-глутамплцастеап+ АРР + Р; (6) (4) В завершающей реакции цикла синтез глутатнона катализируется глутатион-синтетазой: у.глутамалцястецццл + глцццц + АТР— ~ глутатпоп + АРР + Р~ (6) Теперь глутатион может участвовать в следующем цикле с другой аминокислотой. Таким образом, для транспорта в клетку каждой молекулы аминокислоты используются три концевые фосфатные связи АТР.
Все ферменты у-глутамильного цикла обнаружены в высоких концентрациях в ряде тканей, осуществляющих активный транспорт аминокислот. Ключевой фермент цикла у-глутамилтрансфераза в больших количествах обнаружен в почках, эпителии ворсн- ш.мвтхволизм нок тонкого кишечника, сосудистом сплетении, слюнных железах, желчном протоке, семенных пузырьках, эпидидимусе и в ресничном теле.
Фермент из почек крысы был,получен в высокоочищенном (вероятно, гомогенном) состоянии; кинетические исследования позволяют предполагать, что при функционировании фермента в качестве промежуточного соединения образуется фермент у-глутамнл. Широкое распространение глутатиона в тканях было отмечено выше. Имеющиеся экспериментальные данные позволяют считать, что транспорт ряда аминокислот осуществляется с помощью у-глутамильного цикла. Следует, однако, подчеркнуть, что этот механизм является, вероятно, только одним из нескольких механизмов, обеспечивающих транспорт аминокислот в клетки.
В пользу такого представления говорит относительно узкая специфичность ферментов рассматриваемого цикла по отношению к аминокислотам. Так, у-глутамилтранспептидаза более активна по отношению к глутамину, цистину и другим нейтральным аминокислотам н менее активна по отношеннию к аспартату и ряду разветвленных и ароматических аминокислот. Г1ролин не является субстратом этого фермента и поэтому должен транспортироваться другой системой.
Описано врожденное заболевание человека, связанное с отсутствием фермента 5-оксопролиназы [см. реакцию (4)1; при этом с мочой выделяется 5-оксопролин. У лиц с этим заболеванием наблюдается нарушение транспорта и метаболизма аминокислот Можно также отметить, что Ха+, необходимый для транспорта аминокислот (см. этот раздел), необходим также для оптимальной активности у-глутамилтрансферазы. Остающиеся непрогидролизованными небольшие пептиды обычно составляют весьма незначительную долю продуктов переваривания белка; онн также могут всасываться из кишечника.
В период переваривания белков и всасывания продуктов гидролиза содержание пептидного азота крови повышается. Иногда через слизистую кишечника в кровь могут проникать нативные белки. Проницаемость слизистой кишечника у новорожденных большинства видов млекопитающих выше, чем у взрослых особей; поэтому в кровь могут проходить антитела молозива, молока (гл. 30).
Этому благоприятствует наличие в молозиве белка, являющегося мощным ингибитором трнпсина. Благодаря этим факторам, а также низкой концентрации протеолнтических ферментов в пищеварительных соках новорожденных в их кишечнике может происходить всасивание некоторого количества нативных белков, достаточного для возникновения сенсибилнзацпп организма. Это, возможно, является причиной наблюдаемой иногда индносннкразни к белкам пиши, например молока и янц. Всасываемые в кишечнике аминокислоты попадают в портальную систему и, следовательно, в печень.
зт9 2!. мвтлнол!1зм Аминокислот 1! 21,2 1. Переход аминокислот из системы циркуляции в ткани 21.3. Незаменимые для человека аминокислоты Б ходе эволюшш животный организм утратил способность синтезировать углеродные цепи ряда а кетокислот, соответствующих аминокислотам, входящим в состав большинства белков. Аминокислоты, которые не могут синтезироваться в организме со скоростью, достаточной для обеспечения потребностей метаболизма, были названы незаменимыми аминокислотами. Незаменимые аминокислоты приведены в табл.
21.1; в этой таблице приведены также заменимые аминокислоты, т. е. те, которые не обязательно должны иметься в пище. Отнесение аминокислот к незаменимым Таблица 21Л Классификация аминокислот по их влнвни1о иа рост белых крыс Незамевимые Лргннпн", гнстицнн, азолеацин, лейцнн, лизин, метионнн. феннлаланнн, треонин, триптофан, валин Ллапнн, аспарагин, аспарапзвовая кислота, цнстнн, глутамниовая кислота, глутамин, глицин, прохин. серны, тирознн а Лргизии может сиитезироваться в организме крысы, ио иелосзаточио бь.'стао.
чтобы обеспечить возможиость иормпльного роста. Концентрация аминокислот в плазме составляет в норме (в расчете на амипоазот) 4 — 8 мг на 100 мл (35 — 65 мг смеси аминокислот, см. табл. 29.1). Аминокислоты, поступающие в систему циркуляции в результате всасывания нз кишечника или внутривепного введения, быстро удаляются из нее и оказываются во всех тканях и органах тела.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
