timin_o_a_lektsii_po_obschey_biokhimii (1) (832543), страница 23
Текст из файла (страница 23)
В эпителии канальцев почек реакция необходима для удаления аммиака в процессе аммониегенеза.Э Н З И МОД ИА ГН ОС ТИ КАС П ОМОЩ ЬЮ А М ИН ОТР А Н С ФЕ Р АЗВ медицине нашло практическое применение определение активности двух аминотрансфераз – аланинаминотрансферазы (АЛТ) и аспартатаминтрансферазы (АСТ). Хотяактивность обоих ферментов значительно возрастает при заболеваниях сердечной мышцы ипечени, при поражении клеток миокарда наибольшая активность в сыворотке крови обнаруживается для АСТ, при гепатитах – для АЛТ.В клинической практике определение активности АЛТ и АСТ используется для дифференциальной диагностики болезней печени и миокарда, глубины поражения и контроля эффективности их лечения.Оба фермента обратимо взаимодействуют с -кетоглутаровой кислотой и переносят нанее аминогруппы от соответствующих аминокислот с образованием глутаминовой кислоты икетокислот.Тимин О.А.
Лекции по общей биохимии (2018г)biokhimija.ru119Повышение активности АСТ фермента в2-20 раз отмечается в 95% случаев инфаркта миокарда, и даже при таких формах инфаркта миокарда, которые не диагностируются с помощью ЭКГ. Однакоиз-за низкой органной специфичности(высокая активность фермента отмечается также в скелетных мышцах, печени,эритроцитах) определение активностиАСТ для диагностики инфаркта миокарда постепенно сходит на нет.Р ОЛЬТР А Н С А МИ НИ Р ОВ А Н И Я И ТР А Н С Д Е ЗА МИ Н ИР ОВ А НИ ЯРеакции трансаминирования:o активируются в печени, мышцах и других органах при поступлении в клетку избыточно-го количества тех или иных аминокислот – с целью оптимизации их соотношения,o обеспечивают синтез заменимых аминокислот в клетке при наличии их углеродногоскелета (кетоаналога),o необходимы после прекращения использования аминокислот на синтез азотсодержащихсоединений (белков, креатина, фосфолипидов, пуриновых и пиримидиновых оснований)– с целью дальнейшего катаболизма безазотистого остатка аминокислот и выработкиэнергии,o необходимы при внутриклеточном голодании, например, при гипогликемиях различногогенеза – для использования безазотистого остатка аминокислот в печени для кетогенезаи глюконеогенеза, в других органах для его прямого вовлечения в реакции ЦТК,o при патологиях (сахарный диабет, гиперкортицизм) обусловливают наличие субстратовдля глюконеогенеза и способствуют патологической гипергликемии.Продукт трансаминирования – глутаминовая кислота: 1) является одной из транспортных форм аминного азота в гепатоциты, 2) способна реагировать со свободным аммиаком, обезвреживая его (см "Связывание аммиака").Процесс трансдезаминирования идет в организме непрерывно:o сопряженные реакции трансаминирования и дезаминирования создают поток аминногоазота из периферических клеток в печень для синтеза мочевины и в почки для синтезааммонийных солей.НЕПРЯ МОЕДЕЗ АМИ НИРОВ АНИЕ АМИ НОК ИСЛОТ В МЫШЦЕВ мышечных клетках при интенсивной работе, когда идет распад мышечных белков,активируется альтернативный способ дезаминирования аминокислот.Образовавшийся при трансаминировании глутамат при участии АСТ реагирует с оксалоацетатом и образуется аспарагиновая кислота.
Аспартат далее передает свою аминогруппуна ИМФ (инозинмонофосфат) с образованием АМФ, который в свою очередь подвергаетсядезаминированию с образованием свободного аммиака.Процесс носит защитный характер, т.к. при работе выделяется молочная кислота и аммиак, связывая ионы Н+, предотвращает закисление цитозоля миоцитов.Обмен аминокислот и белков120ОБ МЕ НИ РО ЛЬ КРЕ АТ ИНАКреатин – вещество скелетных мышц, миокарда, нервной ткани.
В виде креатинфосфата креатин является "депо" макроэргических связей, используется для быстрого ресинтезаАТФ во время работы клетки.Особенно показательна роль креатина в мышечной ткани. Креатинфосфат обеспечивает ресинтез АТФ в первые секунды работы (5-10 сек), когда ни анаэробный гликолиз, ниаэробное окисление глюкозы и жирных кислот еще не активировано, и кровоснабжениемышцы не увеличено. В нервной ткани креатинфосфат поддерживает некоторое время жизнеспособность клеток при отсутствии кислорода.При мышечной работе ионы Са2+, высвободившиеся из саркоплазматического ретикулума, являются активаторами креатинкиназы.
Продукт реакции креатин осуществляет обратную положительную активацию фермента, что позволяет избежать снижения скоростиреакции по ходу работы, которое должно было бы произойти по закону действующих массиз-за снижения концентрации креатинфосфата в работающих мышцах.Около 3% креатинфосфата постоянно в реакции неферментативного дефосфорилирования превращается в креатинин.
Количество креатинина, выделяемое здоровым человекомв сутки, всегда почти одинаково и зависит только от объема мышечной массы.Синтез креатина идет последовательно в почках и печени в двух трансферазных реакциях. Первая реакция заключается в переносе амидиновой группы от аргинина на глицин собразованием гуанидинацетата.biokhimija.ruТимин О.А. Лекции по общей биохимии (2018г)121Полученный в почках гуанидинацетат током крови доставляется в печень и метилируется с участием активной формы метионина – S-аденозилметионина. По окончании синтезакреатин доставляется в мышцы или мозг. Здесь при наличии энергии АТФ (во время покояили отдыха) он фосфорилируется с образованием креатинфосфата.Если синтез креатина опережает возможности его фиксации в мышечной ткани, то развивается креатинурия – появление креатина в моче.
Физиологическая креатинурия наблюдается в первые годы жизни ребенка. Иногда к физиологической относят и креатинурию стариков, которая возникает как следствие атрофии мышц и неполного использования образующегося в печени креатина. При заболеваниях мышечной системы (при миопатии или прогрессирующей мышечной дистрофии) в моче наблюдаются наибольшие концентрации креатина – патологическая креатинурия.О БР АЗ О В АН И Е И У Б О РК А АМ М И АК АО С Н О В Н Ы Е И С Т О Ч Н И К И АМ М И АК АВ О Р Г АН И З М ЕАммиак непрерывно образуется во всех органах и тканях организма.
Наиболее активными его продуцентами в кровь являются органы с высоким обменом аминокислот и биогенных аминов – нервная ткань, печень, кишечник, мышцы.Основными источниками аммиака являются следующие реакции:o внутримолекулярное дезаминирование гистидина, катаболизм некоторых аминокислот(серина, треонина, глицина) – в печени,o окислительное дезаминирование глутаминовой кислоты во всех тканях (кроме мышечной), особенно в печени и почках,o дезаминирование амидов глутаминовой и аспарагиновой кислот – в печени и почках,o катаболизм биогенных аминов – во всех тканях, в наибольшей степени в нервной ткани,o жизнедеятельность бактерий толстого кишечника,o распад пуриновых и пиримидиновых оснований – во всех тканях.В мышечной ткани при интенсивной нагрузке происходит частичное дезаминирование АМФ с образованием ИМФ. Аммиак, образующийся при этом, связываетионы Н+, что защелачивает внутриклеточную среду и препятствует ее закислениюмолочной кислотой.С В Я З Ы В АН И Е АМ М И АК АВ тканях существуют несколько реакций обезвреживания аммиака – синтез глутаминовой кислоты и глутамина, синтез аспарагина, синтез карбамоилфосфата:o синтез глутаминовой кислоты (восстановительное аминирование) – реакция по сутиобратна реакции окислительного дезаминирования, однако в качестве кофермента используется НАДФН.
Происходит практически во всех тканях, кроме мышечной, но имеет небольшое значение, т.к. для глутаматдегидрогеназы предпочтительным субстратомявляется глутаминовая кислота и равновесие реакции сдвинуто в сторону-кетоглутарата,o синтез глутамина – главный способ уборки аммиака. Наиболее активно происходит внервной и мышечной тканях, в почках, сетчатке глаза, печени. Реакция протекает в митохондриях.biokhimija.ruТимин О.А. Лекции по общей биохимии (2018г)123Образование большого количества глутамина при обезвреживании аммиака обеспечивает высокие концентрации этого вещества в крови (0,5-0,7 ммоль/л).
Так как глутамин проникает через клеточные мембраны путем облегченной диффузии, то он легко попадает нетолько в гепатоциты, но и в другие клетки, где есть потребность в аминогруппах. Азот,переносимый глутамином, используется клетками для синтеза пуринового и пиримидинового колец, гуанозинмонофосфата (ГМФ), аспарагина, глюкозамино-6-фосфата (предшественник всех остальных аминосахаров).o синтез аспарагина – является второстепенным способом уборки аммиака, энергетически невыгоден, т.к. при этом тратятся 2 макроэргические связи,o синтез карбамоилфосфата в митохондриях печени – реакция является первой в процес-се синтеза мочевины (см ниже).Т Р АН С П О Р Т АМ М И АК АТранспортными формами аммиака из тканей в печень являются глутамин, аланин, вменьшей степени аспарагин и глутамат, некоторое количество аммиака находится в кровив свободном виде.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
