timin_o_a_lektsii_po_obschey_biokhimii (1) (832543), страница 24
Текст из файла (страница 24)
Глутамин и аланин являются наиболее представленными, их доля средивсех аминокислот крови составляет до 50%. Большая часть глутамина поступает от мышц инервной ткани, аланин переносит аминный азот от мышц и стенки кишечника.Целевыми органами для транспорта аммиака являются печень, почки и кишечник.o в печени: а) аспарагин и глутамин дезаминируются соответственно аспарагиназой иглутаминазой, образующийся аммиак используется для синтеза мочевины (см ниже),б) аланин вступает в реакции трансаминирования с -кетоглутаратом, образуемая глутаминовая кислота подвергается окислительному дезаминированию,o в кишечнике часть глутамина дезаминируется глутаминазой.
После этого образованныйаммиак выделяется в просвет кишечника (не более 5%) или в кровь воротной вены, аглутамат вступает в трансаминирование с пируватом, в результате чего аминоазот переходит на аланин и с ним поступает в печень,o в почках идет образование и выведение аммонийных солей после дезаминирования глутамата, глутамина и аспарагина (см ниже).Обмен аммиака124Г ЛЮ К ОЗ О - А ЛА Н ИН ОВ ЫЙЦИ К ЛВ мышцах основным акцептором лишнего аминного азота является пируват. При катаболизме белков в мышцах происходят реакции трансаминирования аминокислот c-кетоглутаратом, образуется глутамат, который далее передает аминоазот на пируват и образуется аланин. Из мышц с кровью аланин переносится в печень, где в обратной реакциипередает свою аминогруппу на глутамат.
Образующийся пируват используется как субстратв реакциях синтеза глюкозы, а глутаминовая кислота дезаминируется и аммиак используетсяв синтезе мочевины.У Д АЛ Е Н И Е АМ М И АК А И З О Р Г АН И З М АПрактически весь аммиак удаляется из организма через почки в виде мочевины, которая синтезируется в печени, и в виде образующихся в эпителии канальцев почек аммонийных солей.В клетки аммиак попадает в составе глутамина и аспарагина, глутаминовой кислоты,аланина и в свободном виде. Кроме этого, при метаболизме он образуется в большом количестве и в самих гепатоцитах.С ИНТ ЕЗМОЧЕ В ИНЫВ печени весь удаляемый аммиак используется для синтеза мочевины. Увеличениесинтеза мочевины наблюдается при распаде тканевых белков и азотистых соединений (голодание, воспалительные процессы, сахарный диабет) или при избыточном белковом питании.У младенцев синтез мочевины может быть снижен по двум причинам: незрелость печени иактивный синтез белков и нуклеиновых кислот при росте организма.Реакции синтеза мочевины являются циклическим процессом и получили название орнитиновый цикл.
Синтез мочевины начинается в митохондриях (первая и вторая реакции),оставшиеся три реакции идут в цитозоле. Для переноса цитруллина и орнитина через митохондриальную мембрану существуют специальные переносчики.В образовании одной молекулы мочевины участвует 1 молекула NH4+, 1 молекула CO2,аминогруппа 1 молекулы аспарагиновой кислоты, затрачивается 4 макроэргические связитрех молекул АТФ.biokhimija.ruТимин О.А.
Лекции по общей биохимии (2018г)125В противоположность аммиаку мочевина является нетоксичным и нейтральнымсоединением. Она используется лейкоцитами как бактерицидный агент; в почкахявляется стимулятором осмотического диуреза; после выделения в кишечник ееазот может включаться кишечными бактериями или даже энтероцитами в составаминокислот.При хронической почечной недостаточности, когда продукты азотистого обменане выводятся из организма, токсичное действие на организм оказывает совсем немочевина, а совокупность более чем 200 других веществ.С ИНТ ЕЗАММО НИЙНЫХ СОЛ Е ЙНепосредственный синтез аммонийных солей или аммониегенез происходит в просвете канальцев почек из секретируемых сюда аммиака и ионов водорода и фильтрующихся органических и неорганических анионов первичной мочи. Около 10% всего аммиака выводитсяпочками в виде аммонийных солей.Часть глутамина крови, не задержавшаяся в печени, достигает почек.
В клетках почечных канальцев, в основном в дистальных канальцах, имеется фермент глутаминаза, гидролизующая амидную группу с образованием глутамата. Глутамат, в свою очередь, дезаминируется глутаматдегидрогеназой. Выделяемый аммиак диффундирует в просвет канальца,где соединяется с ионом Н+, образуя ионы аммония NH4+. Они связываются с неорганиче-Обмен аммиака126скими (фосфаты, хлориды, сульфаты) или с органическими анионами (уксусной, щавелевой,молочной кислот).Данный процесс главное значение имеет не в процессе выведения аммиака, а прирегуляции кислотно-основного состояния крови. При сдвигах КОС происходитадаптивное изменение активности глутаминазы.
При ацидозе (закислении крови)необходимость выведения ионов Н+ вызывает увеличение синтеза фермента ивозрастание экскреции солей аммония. При алкалозе (защелачивании крови) активность глутаминазы снижается и ионы Н+ сберегаются в организме.Г И П Е Р АМ М О Н И Е М И ИАммиак является токсичным соединением, находящимся в крови в относительно небольших концентрациях (11,0-32,0 мкмоль/л). Симптомы аммиачного отравления проявляются при превышении этих пределов всего в 2-3 раза.
Предельно допустимый уровень аммиака в крови 60 мкмоль/л. При повышении концентрации аммиака (гипераммониемия) допредельных величин может наступить кома и смерть. При хронической гипераммониемииразвивается умственная отсталость.Выделяют наследственные и приобретенные (вторичные) формы гипераммониемий.Н А С ЛЕ Д С ТВ Е НН ЫЕФОР МЫНаследственные формы гипераммониемии вызваны генетическим дефектом любого изпяти ферментов синтеза мочевины.
Соответственно ферменту заболевание делится на пятьтипов. Первичными признаками гипераммониемий являются сонливость, отказ от пищи,рвота, беспокойство, судороги, нарушение координации движений, тахипноэ, дыхательныйалкалоз. Могут развиться печеночная недостаточность, легочные и внутричерепные кровоизлияния.biokhimija.ruТимин О.А. Лекции по общей биохимии (2018г)127Наиболее частой является гипераммониемия типа , связанная с недостатком орнитин-карбамоилтрансферазы. Заболевание рецессивно, сцеплено с Х-хромосомой. У материтакже наблюдается гипераммониемия и отвращение к белковым продуктам.
При полном дефекте фермента наследственные гипераммониемии имеют раннее начало (в период до 48 часов после рождения).Лабораторным критерием заболевания является накопление глутамина (в 20 и болеераз) и аммиака в крови, ликворе и моче.Принцип лечения гипераммониемий сводится к ограничению белка в диете, уже этопозволяет предотвратить многие нарушения мозговой деятельности. Параллельно применяют глутамат (связывающий аммиак) и фенилацетат, образующий с глутамином водорастворимый комплекс, который выводится с мочой.П Р И ОБР Е ТЕ Н Н ЫЕФОР МЫПриобретенная гипераммониемия развивается вследствие заболеваний печени и вирусных инфекций, которые могут приводить к снижению синтеза ферментов орнитинового цикла и, в результате, к гипераммониемии.
В тяжелых случаях она проявляется как тошнота,рвота, судороги, нечленораздельная речь, затуманивание зрения, тремор, нарушение координации движений.На фоне избыточного содержания белка в пище, заболеваний ЖКТ или при кишечном кровотечении (появление белка в нижних отделах кишечника) микрофлора кишечника активно продуцирует аммиак, который способен переходить вкровь воротной системы. Если у больного имеется сопутствующий цирроз печени(при котором развиваются коллатерали между воротной веной и большим кругомкровообращения), то развивается гипераммониемия.Г И П О Т Е З Ы Т О К С И Ч Н О С Т И АМ М И АК АТоксичность аммиака обусловлена следующими причинами:1.
При синтезе глутамата происходит отток -кетоглутарата из ЦТК, при этом понижаетсяобразование энергии АТФ и ухудшается деятельность клеток (гипоэнергетическое состояние).2. Ионы аммония NH4+ вызывают защелачивание плазмы крови. При этом повышается сродство гемоглобина к кислороду (эффект Бора), гемоглобин хуже отдает кислород в капиллярах, в результате наступает гипоксия клеток.3. Накопление свободного иона NH4+ в цитозоле конкурентно влияет на работу внутриклеточных ферментов, и он конкурирует с ионными каналами для Na+ и K+.4. Глутамин, являясь осмотически активным веществом, приводит к задержке воды в клеткахи их набуханию, что вызывает отек тканей.
В случае нервной ткани это может вызватьотек мозга, кому и смерть.5. Использование -кетоглутарата и глутамата для нейтрализации аммиака вызывает снижение синтеза ГАМК, тормозного медиатора нервной системы.О БМ ЕН О Т Д Е ЛЬН Ы Х АМ ИН О К ИС ЛО ТП У Т И И С П О Л Ь З О В АН И ЯГ Л У Т АМ И Н О В О Й И АС П А Р АГ И Н О В О Й К И С Л О ТВ организме аспартат и глутамат используются всеми клетками для синтеза пуриновыхи пиримидиновых оснований. Амидные производные этих аминокислот являются транспортными формами аммиака из тканей в почки и печень. Кроме этого, глутаминовая кислотавходит в состав глутатиона – вещества, выполняющего две различные функции – переносаминокислот через мембрану и ключевое звено в антиоксидантной системе клетки.
Такжеглутамат и его производное -аминомасляная кислота являются медиаторами в ЦНС.П У Т И И С П О Л Ь З О В АН И Я Ц И С Т Е И Н АЦистеин является чрезвычайно важной аминокислотой в связи с тем, что это единственный источник органической серы для клеток организма. Врезультате реакций метаболизма эта сера переходитв состав других серусодержащих веществ – фосфоаденозинфосфосерная кислота (ФАФС), коэнзим А,глутатион, сульфированные производные углеводов(хондроитинсульфат, кератансульфат, дерматансульфат) или выводится почками в виде сульфатов.Одним из производных цистеина является таурин, обладающий следующими функциями: является обязательным компонентом желчных кислот ииграет роль внутриклеточного антиоксиданта.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
