КАТАБОЛИЗМ АМИНОКИСЛОТ Трансаминирование Дезаминирование Цикл мочевинообразования Деградация аминокислот. - презентация

1 КАТАБОЛИЗМ АМИНОКИСЛОТ Трансаминирование Дезаминирование Цикл мочевинообразования Деградация аминокислот

2 Неполярные аминокислоты

3 Ароматические аминокислоты

4 Полярные незаряженные аминокислоты

5 Положительно заряженные аминокислоты

6 Отрицательно заряженные аминокислоты

7 Цистеин и цистин

8 Неканонические аминокислоты

9 Обзор обмена аминокислот

10 Катаболизм аминогрупп

11 Формы выведения азота

12 Переваривание белков

13 Железы желудка

14 Клетка экзокринной железы

15 Трансаминирование

16 Аланинаминотрансфераза

17

18 Глутаматдегидро- геназная реакция Этот фермент локализован в матриксе митохондрий. Аминогруппы со всех аминокислот, собранные в α- аминогруппу глутамата способны отщепляться с заметной скоростью (причем только в этой реакции). Вот почему глутамат играет центральную роль в аминокислотном обмене. Глутаматдегидрогеназа весьма сложно устроенный аллостерический фермент. Его молекулярная масса и он состоит из шести идентичных субъединиц, каждая из которых состоит из 500 аминокислотных остаков. Положительным модулятором фермента является ADР, а отрицательным GTP. ПОЧЕМУ? Аммиак, образующийся в реакции идет на синтез мочевины, или сохраняется и идет на синтез аминокислот. В последнем случае фермент катализирует обратную реакцию. Коферментом прямой реакции является NAD, а обратной NADP ПОЧЕМУ?

19 Транспорт аммиака с помощью глутамина Образующийся токсичный аммиак должен быть немедленно превращен в нетоксичный метаболит. Происходит это во всех тканях в глутаминсинтетазной реакции. Эта реакция превращения глутамата в глутамин через промежуточный продукт γ-глутамил- фосфат. Образующийся глутамин представляет собой нейтральное нетоксичное соединение, способное легко проъодить через клеточные мембраны; этим он отличается от глутамата, не отличающегося такой способностью, поскольку он несет суммарный отрицательный заряд. У уреотелических животных глутамин доставляется с кровью в основном в печень (в меньшем количестве в кишечник и почки), где происходит глутаминазная реакция с высвобождением аммиака, идущего на синтез мочевины. Глутамин это та форма, в которой, главным образом, и транспортируется аммиак: в крови людей его содержание во много крат превышает содержание других аминокислот.

20 МЫШЦЫКРОВЬПЕЧЕНЬ Мышечный белок Аминокислоты NH 3 Глутамат α-кетоглутарат Глюкоза Гликолиз Пируват Аланин- амино- трансфераза Аланин Глюкоза Аланин Глюкоза Мочевина NH 3 Глутумат Пируват Аланин α-кетоглутарат Глюконеогенез Аланин- амино- трансфераза Цикл мочевины Глюкозо- аланиновый цикл

21 Глюкозо- аланиновый цикл Этот цикл выполняет две функции: 1)переносит аминогруппы из скелетных мышц в печень, где они превращаются в мочевину; 2)обеспечивает скелетные мышцы глюкозой, поступающей с кровью из печени, где для ее образования используется углеродный скелет аланина.

22 Синтез мочевины (І)

23 Синтез мочевины (ІІ)

24 Аккумуляция азота в процессе мочевинообразования

25 Связь цикла трикарбоновых кислот с циклом мочевинообразования (БИЦИКЛ КРЕБСА)

26 Регуляция синтеза мочевины Первый фермент цикла мочевинообразования карбамоил фосфат синтетаза І аллостерически регулируется N- ацетилглутаматом, который синтезируется из ацетил- CоA и глутамата N-ацетилглутамат синтазой. У растений и микроорганизмов этот фермент катализирует первый шаг синтеза аргинина dе novo, но у млекопитающих N- ацетил-глутамат синтаза в печени выполняет исключительно регуляторную функцию. Концентрация N- ацетил-глутамата определяется глутаматом и ацетил-CoA, а также аргинином активатором ацетилглутамат синтазы, и, поэтому, активатором цикла мочевины).

27 Заменимость аминокислот ЗаменимыеУсловно заменимые Незаменимые АланинАргининВалин АспарагинЦистеинМетионин АспартатТирозинФенилаланин ГлутаматГистидин?Лизин СеринИзолейцин ГлутаминЛейцин ПролинТреонин ГлицинТриптофан

28

29 Некоторые кофакторы, важные в метаболизме одноуглеродных групп Одноуглеродные группы присоединяются к пятому и десятому атомам азота в тетрагидрофолиевой кислоте (выделены голубым).

30 Перенос одноуглеродных групп с помощью тетрагидрофолата

31 Синтез метионина и S-аденозилметионина в метил-активирующем цикле

32

33 Некоторые наследственные заболевания, связанные с нарушением обмена аминокислот ЗаболеваниеЧастота (на ) Нарушенный процесс Дефективный фермент Симптомы Альбинизм 3 Синтез меланинаТирозиназаОтсутствие меланина Алкаптонурия 0,4 Деградация тирозинаГомогентизат- диоксигеназа Темная моча, поздние артриты Аргининурия 0,5 Синтез мочевиныАргиназаУмственная отсталость Аргинино-сукцинат ацидемия 1,5 Синтез мочевиныАргинино-сукцинат- лиаза Рвота, судороги КФС-І недостаточность 0,5 Синтез мочевиныКарбамоилфосфат- синтетаза І Летаргия, судороги, ранняя смерть Гомоцистинурия 0,5 Деградация метионина Цистатионин-синтазаНарушения развития костей, умственная отсталость Болезнь кленового сиропа 0,4 Деградация аминокислот с разветвленной цепью Дегидрогеназа аминокислот с разветвленной цепью Летаргия, судороги, умственная отсталость, ранняя смерть Метилмалонат ацидемия 0,5 Превращение пропионил-СоА в сукцинил-СоА Метилмалонил-СоА- мутаза Летаргия, судороги, умственная отсталость, ранняя смерть Фенилкетонурия 8 Превращение фенилаланина в тирозин Фенилаланин- гидроксилаза Умственная отсталость

34

35 Триптофан как предшественник

36

37 Роль тетрагидробиоптерина в гидроксилировании фенилаланина

38 Альтернативный путь катаболизма фенилаланина При фенилкетон- урии в тканях, крови и моче накапливается фенилпируват. В моче, кроме того, обнаруживаются фенилацетат и фениллактат

39

40

41 Обмен аминокислот с разветвленной цепью

42 Аспарагин и аспарагиновая кислота превращаются в оксалоацетат