Всего на сайте:
236 тыс. 713 статей

Главная | Биология, Зоология, Анатомия

Обмен белков  Просмотрен 514

аминок-т в живом организме..В живых орг-мах аминокислоты синтезируются без участия неорганических катализаторов и высоких температур с помощью ферментативных процессов включения аммиака в органические соединения. Известны три основные реакции такого включения: аминирование, переаминирование и включение аммиака в пиримидины и мочевину.Реакция первого типа – образование глутамата из @-кетоглутарата и аммиака – катализируется ферментом глутаматдегидрогеназой.В р-цияхпереаминирования аминокислоты образуются из органических к-т в рез-те переноса аминогруппы от другой аминокислоты-донора при участии пиридоксальфосфата:

Большое значение имеют р-ции третьего типа, приводящие к включению аммиака в мочевину и катализируемые карбамоилфосфатсинтазой

Превращения аминокислот в клетке:

üс участием аминогруппы; üпо карбоксильной группе; üпо радикалу.

Процесс отщепления карбоксильной группы аминокислот ввиде СО2 получил название декарбоксилирования.

üВ тканях млекопитающих декарбоксилированию может подвергаться целый ряд аминокислот или их производных: Три, Тир, Вал, Гис, Глу, Цис, Apr, орнитин, ДОФА, 5-окситриптофани др.

üдекарбоксилазы аминокислот состоят из белковой части, обеспечивающей специфичность действия, и простетической группы, представленной пиридоксальфосфатом.

Виды декарб α-Декарбоксилирование, характерное для тканей животных,

при котором от аминокислот отщепляется карбоксильная группа, стоящая по соседству с α-углеродныматомом. Продуктами реакции являются CO2 и биогенные амины:

üω-Декарбоксилирование,свойственное микроорганизмам. Например, из аспарагиновой кислоты этим путем образуетсяα-аланин:

üДекарбоксилирование, связанное с реакцией трансаминирования: В этой реакции образуются альдегид и новая аминокислота, соответствующая исходной кетокислоте.

)Декарбоксилирование, связанное с реакцией конденсации двух молекул: в тканях животных осуществляется при синтезе δ-амино-левулиновойкислоты из глицина исукцинил-КоАи при синтезе сфинголипидов, а также у растений при синтезе биотина.

Значение Реакции необратимы - приводят к необратимому распаду аминокислот.

üОбразуется значительное количество СО2 - конечного продукта метаболизма, который выводится из организма.üОбразуются амины, которые обладают высокой биологической активностью (поэтому такие амины называют биологически активными илибиогенными аминами). Они являются медиаторами, с помощью которых сигнал передается от одной клетки к другой и от одной молекулы к другой.Ацетилхолин - синтезируется в нервной ткани и служит одним из важнейших возбуждающих нейромедиаторов вегетативной нервной системы.

üпредшественник - аминокислота серин.

Серотонин - образуется в надпочечниках и ЦНС из 5-гидрокситриптофанав результате действия декарбоксилазы ароматических аминокислот;

üбиологически активное вещество широкого спектра действия: нейромедиатор проводящих путей, стимулирует сокращение гладкой мускулатуры, оказывает сосудосуживающий эффект, регулирует АД, температуру тела, дыхание, обладает антидепрессантным действием, принимает участие в аллергических реакциях.

Дофамин - образуется в нейронах промежуточного и среднего мозга;

üдофамин является предшественником катехоламинов - норадреналина и адреналина;

üявляется медиатором дофаминовых рецепторов в ЦНС, в больших дозах расширяет сосуды сердца, стимулирует частоту и силу сердечных сокращений, расширяет сосуды почек, увеличивая диурез.

Гистамин - образуется путем декарбоксилирования гистидина в тучных клетках соединительной ткани;

üстимулирует секрецию желудочного сока, слюны (т.е. играет роль пищеварительного гормона);повышает проницаемость капилляров, вызывает отёки, снижает АД (но увеличивает внутричерепное давление, вызывает головную боль); сокращает гладкую мускулатуру лёгких, вызывает удушье. Реакции по аминогруппе. Наиболее распространенной и важной реакцией аминокислот по а-аминогруппе является дезаминирование. Оно может идти четырьмя путями: Преобладающим является окислительное дезаминирование, остальные три встречаются крайне редко, лишь у отдельных групп организмов. Процесс этот осуществляется в две стадии.

Сначала аминокислота окисляется в иминокислоту при участии специфической дегидрогеназы, коферментом которой является НАД+ или НАДФ+. Затем иминокислота гидролизуется на кетокислоту и аммиак:

В некоторых случаях дегидрогеназы аминокислот представлены флавопротеинами. Главным продуктом дезаминирования аминокислот являются α-кетокислоты. Серосодержащие аминокислоты (цистеин и метионин) дезаминируются путем отщепления аммиака и сероводорода или метилмеркаптана (СНзSН); оксиаминокислоты (серии и треонин)—путем отщепления аммиака и воды; гетероциклические аминокислоты—путем дегидрирования по кольцу (пролин) с дальнейшим преобразованием продукта дегидрирования и т. д. Однако и в этих случаях конечными продуктами дезаминирования остаются кетокислоты и непредельные кислоты.

Переаминирования с α-кетоглутаровой кислотой по уравнению:

Реакции по карбоксильной группе. сводятся в основном к декарбоксилированию и образованию амино-ациладенилатов. Декарбоксилирование аминокислот осуществляется сравнительно легко в тканях животных и растений, но особенно широко оно представлено у микроорганизмов. идет по одной и той же схеме:

Простетической группой декарбоксилаз служит пирндоксальфосфат.В подавляющем большинстве случаев продуктами декарбоксилирования аминокислот являются амины. Так как они образуются в качестве продуктов жизнедеятельности и обладают высокой физиологической активностью, их называют биогенными аминами. При декарбоксилировании гистидина возникает гистамин.

Он вызывает усиление деятельности желез внутренней секреции и снижает кровяное давление.

При декарбоксилировании тирозина и триптофана образуются соответственно тирамин и триптамин, который легко переходит в серотонин, имеющее отношениек возникновению болевых ощущений при воспалительных процессах.

Декарбоксилирование лизина приводит к образованию кадаверина. При декарбоксилировании глу образуется γ-аминомаслянная кислота, она накапливается в мозговой ткани и представляет собой нейрогуморальный ингибитор.

Из асп получается β-аланин, который принимает участие в синтезе пантотеновой кислоты.

Превращения аминокислот, связанные с реакциями по радикалу. Напомним прежде всего, что радикалом аминокислоты принято называть ту часть ее молекулы, которая не принимает участия в формировании хребта полипептидной цепи. По своей химической природе радикалы аминокислот исключительно разнообразны, что служит материальной основой для многообразия присущих им химических реакций. Важнейшим типом превращений аминокислот, протекающих с видоизменением радикалов, является переход одних аминокислот в другие. Благодаря этому в организме значительно усиливаются возможности для синтеза аминокислот. При окислении фенилаланина образуется тирозин. Гидролиз аргинина приводит к образованию аминокислоты—орнитина, из которого возникает либо глутаминовая кислота, либо пролин

Большое распространение имеет реакция диметилирования метионина. Она осуществляется при каталитическом воздействии метилтрансферазы. Метионин—универсальный поставщик метальных групп в реакциях трансметилирования. При этом он переходит сначала в «активный метионин», соединяясь с АТФ

 

 

13. Матричный механизм биосинтеза белка

Предыдущая статья:Глюконеогенез Следующая статья:Биосинтез белка.для биосинтеза белка нужна маатрица
page speed (0.1073 sec, direct)