Обмен белка и аминокислот

в полости ЖКТ), в лизосомах, протеасомах клеток.
2. дезаминирование, декарбоксилирование, окисление

углеродного скелета и специфические превращения аминокислот по радикалу.
Анаболизм:
1.биосинтез аминокислот
2. биосинтез белков

пищи, практически единственный источник азота для синтеза аминокислот и азотистых

оснований.
В норме у здоровых взрослых людей количество потребляемого азота и выводимого азота примерно одинаково ( N2 – баланс равен нулю (азотистое равновесие).
Отрицательный азотистый баланс характерен для пожилого возраста, голодания, раковой кахексии, ожоговой болезни, длительной инфекции.
Положительный – для беременных женщин и младенцев, при выздоровлении.

N2 /кг массы тела.
23 г белка распадается ежесуточно.
Т50 для белков

всего тела = 80 суткам.
Медленнее всего обновляются белки соединительной и мышечной ткани (до полугода),
Быстрее всего – белки крови (10-14 дней), ферменты, гормоны, рецепторы

– 85 -100 г в сутки
Качество поступающего белка (биологическая ценность)

определяется его аминокислотным составом и биологической доступностью (животный или растительный белок) и растворимостью (способностью гидролизоваться). Наибольшей биологической ценностью обладают яичный альбумин и казеиноген молока.
400 – 500 г белка ежесуточно синтезируется в организме (до 300 г экзогенных и эндогенных аминокислот подвергается реутилизации). Аминоацидурия ограничена в норме (реабсорбция!) и касается в основном заменимых аминокислот.

их видоспецифичности и антигенности.
Главными компонентами желудочного сока являются:
НСL (выделяется обкладочными

клетками).
Муцин – гликопротеин образующий защитную слизь (выделяется добавочными клетками).
Пепсиноген – предшественник пепсина (выделяется главными клетками слизистой оболочки желудка).
Химозин (реннин) у грудных детей.

1,5 -2), условия для самоактивации (автокатализа) пепсина.
2. Денатурирует пищевые белки,

улучшая их протеолиз.
Оказывает бактерицидное действие.
Регулирует поступление пищи из желудка в 12 –перстную кишку.

активация фосфопротеинкиназы с участием цАМФ – фосфорилирование карбангидразы (активация) ключевого

фермента в синтезе соляной кислоты в эпителиальных клетках желудка.

центре асп-асп) эндопротеиназа..
Активируется при отщеплении N-концевого пептида из 40

аминокислот (в основном катионных), блокирующего активный центр фермента: 1) в кислой среде (кислотный гидролиз с участием НСl, медленно), 2) автокатализ (очень быстро).
Сайт-специфичность в отношении гидролиза пептидной связи, образованной: 1) -NH2 группой лей, фен,тир или 2) -СООН группой глу или глн.

слабощелочной среде обеспечивают бикарбонаты сока поджелудочной железы.
Синтез: в виде

проферментов
Активация: в просвете 12 – перстной кишки путём лимитированного протеолиза.
Инициирует активацию энтерокиназа, фиксированная на поверхности энтероцитов. Она отщепляет от трипсиногена N-концевой пептид, при этом формируется активный центр фермента трипсина. Далее – автокатализ.

протеолитических эндо- и экзо- протеиназ, дипептидаз ЖКТ обеспечивает гидролиз белков

пищи до свободных аминокислот.

А специфичность – незаряженные АК
2) карбоксипептидаза В

специфичность – лиз и арг
Аминопептидазы – , делают то же самое со стороны свободной аминогруппы. ПРОДУКТЫ: три- и дипептиды,
Три- и дипептидазы с разной субстратной специфичностью ПРОДУКТЫ: свободные аминокислоты

простетические группы, далее эти группы превращаются в соответствии с их

химической природой.
Гем хромопротеинов окисляется в гематин, он почти не всасывается, выход с калом.
Нуклеиновые кислоты под действием рибонуклеаз и дезоксирибонуклеаз панкреатического сока расщепляются до мононуклеотидов. Стенка кишечника выделяет полинуклеотидазы, фосфодиэстеразы и фосфатазы. Они расщепляют нуклеиновые кислоты до мононуклеотидов и далее. Механизм действия: эндо- и экзонуклеазы, нуклеотидазы, фосфатазы. 1) эндонуклеазы: нуклеиновые кислоты → олигонуклеотиды. 2) экзонуклеазы: от нуклеиновых кислот, олигонуклеотидов → концевые мононуклеотиды, 3) нуклеотидазы, фосфатазы: мононуклеотиды → фосфорная кислота и нуклеозиды → до свободных азотистых оснований и пентоз. Всасывание. Мононуклеотиды в стенку кишечника почти не поступают. В кровь → нуклеозиды, продукты полного расщепления нуклеотидов и пуриновых оснований.
Микрофлора кишечника: часть пуриновых нуклеотидов → в гипоксантин, ксантин, мочевую кислоту, которые всасываются.

Человек большую часть поступивших в кровь нуклеозидов, пуринов и пиримидинов не использует, всё деградирует до конечных продуктов обмена и выводится.
Экзогенные нуклеиновые кислоты практически не бывают предшественниками нуклеотидов. Потребности в нуклеотидах полностью покрываются за счет эндогенного синтеза “de novo“ при необходимом количестве исходных веществ.

В мембранах энтероцитов кишечных ворсинок – несколько систем активного транспорта

(Na+-зависимый симпорт), для аминокислот с различными радикалами.
2) g-глютамилтранспептидаза – фермент, способный осуществлять трансмембранный перенос аминокислот и пептидов.

аланин);
нейтральных с длинной разветвлённой

цепью (лейцин, изолейцин);
с катионным радикалом (лизин);
с анионным радикалом (аспарагиновая, глутаминовая кислоты);
иминокислот (аргинин).

и сглаживанию слизистой оболочки, исчезновению ворсинок, атрофии щеточной каемки и

появлению кубовидных энтероцитов.
ПричинА: врожденная непереносимость глютена белка клейковины злаков (растворимой фракции – глиадина).
Проявляется после введения в рацион младенца глиадинсодержащих продуктов (манной каши…) Патогенез до конца не выяснен. Гипотезы: 1) прямое токсическое воздействие белка на стенку кишечника и 2) иммунный ответ на белок в стенке кишки

бактериальных ферментов.
В кишечнике накапливаются токсичные, биологически активные вещества:
Путресцин и

кадаверин (трупные яды), крезол, фенол, индол, скатол, аммиак, сероводород.

аммиак, СО2.







метантиол → метан + сероводород

3) Ароматические АК

+ 2) стадия - конъюгация
Во 2-й стадии участвуют неспецифические, индуцибельные

ферменты микросом печени:
ФАФС-трансфераза, УДФ-трансфераза; они образуют парные, нетоксичные, растворимые соединения с различными субстратами (эндогенными и экзогенными) – глюкурониды или сульфаты.
Глутатионтрансфераза – фермент образует конъюгаты с глутатионом (GSH)

Кислые гидролазы: тиоловые и аспартатные протеиназы (катепсины В, L, H,

D), гидролизующие белки.
Высокоизбирательные протеасомные гидролитические комплексы в цитоплазме для удаления дефектных, поврежденных или регуляторных, короткоживущих белков. Для этого существует регуляторный, распознающий комплекс, «помечающий» белки, подлежащие деградации (убиквитин).

в крови работают и системы протеолиза и антипротеолитической защиты.
Механизмы защиты:
Пространственные

ограничения (мембрана лизосом, регуляторные комплексы протеасом)
Существование протеиназ в виде неактивных предшественников.
Гликозилирование белков
Эндогенные ингибиторы протеиназ: a1–антитрипсин, a2-макроглобулин плазмы, тканевые кислотостабильные ингибиторы.

реакции превращений аминокислот.
Пути синтеза заменимых аминокислот.

в получении энергии (окисление до СО2, Н2О даёт ≈ 15%

энергии), у большинства аминокислот активная метаболическая «судьба»:
18 аминокислот являются гликогенными (кроме лей и лиз)
Мет, сер – б/с фосфолипидов
Мет – б/с всех белков, стартовая АК
Гли – б/с порфиринов, гли - нейромедиатор
Асп, гли, глн, мет – б/с азотистых оснований
Тир – б/с катехоламинов и тиреоидов, меланина
Глу, три – б/с нейромедиаторов
Глу, гли, цис, арг – б/c глутатиона, креатина

NH2-группы АК, NH3.
Реакции трансаминирования
Восстановительного аминирования
Арг – в реакциях синтеза мочевины
Тир

– из фен
Цис – из мет

полости рта
В клетках млекопитающих:
Гис подвергается внутримолекулярному дезаминированию,
Сер и тре –

гидролитическому.
Глу – прямому окислительному дезаминированию. Важно в обмене веществ! На основе этого:
все другие АК – непрямому дезаминированию (через переаминирование с a-кетоглутаратом)
все другие АК подвержены окислительному дезаминированию весьма условно: почему? → см. далее

(печень, почки):
FMN-зависимые оксидазы L-аминокислот имеют оптимум рН в щелочной среде

рН=10 (активность очень и очень низка и реакции протекают слишком медленно).
FAD-зависимые оксидазы D-аминокислот (эти АК не характерны для живого организма!) высокоактивны в нейтральной среде, окисле-ние идёт до кетокислот, которые становятся субстратами для ресинтеза L-аминокислот (в реакциях переаминирования)

две стадии: ферментативное окисление и спонтанное освобождение аммиака с участием

воды. Реакция обратима во всех тканях, кроме мышечной.
Фермент олигомерный, аллостерический, отрицательные эффекторы: ATF, NADH, положительные: ADF, NAD.
Синтез фермента индуцируется кортикостероидами.

– пиридоксальфосфат).
На основе кетокислот возникают новые аминокислоты.
Не освобождается аммиак!
Путь к

непрямому дезаминированию аминокислот, когда при переаминировании АК с кетоглутаратом образуется глутамат. ГЛУ – это единственная аминокислота, подвергающаяся уже прямому окислительному дезаминированию

и под- вергается прямому окислительному дезаминированию

хронические заболевания), ферменты из разрушенных клеток выходят в кровь (индикаторные

ферменты).
АсАТ – сердце (МХ), АлАТ – печень (цитопл.)
В норме какое-то количество клеток в орга-низме всегда разрушается, фон отношения активности АсАТ к активности АлАТ (коэффициент де Ритиса) равен 1,33 (≈20/15)

что не выявляются на ЭКГ. Рост активности АСТ в 2‑20

раз отмечается в 95% случаев инфаркта миокарда.
Определение активности АСТ/АЛТ используют для дифференциальной энзимодиагностики болезней миокарда и печени и контроля эффективности лечения

 g - аминомасляная кислота
Гис  гистамин
Три  серотонин
Тир 

дофамин
Амины быстро утилизируются оксидазами микросом.

участие в возбуждении).
На ранних этапах развития мозга ГАМК опосредует преимущественно

синаптическое возбуждение. Во взрослом мозге эта функция ГАМК уступает место синаптическому торможению

давления (АД)
2. Повышение проницаемости капилляров → выход жидкости в межклеточное

пространство → отечность, снижение АД. Если это в головном мозге → рост внутричерепного давления
4. Увеличение тонуса гладких мышц бронхов → спазм и удушье
5. Слабый рост тонуса мышц желудочно-кишечного тракта.
6. Стимуляция секреции слюны и желудочного сока.

перистальтики ЖКТ
2. Стимулирует сокращение гладких мышц сосудов, кроме

сосудов миокарда и скелетных мышц → повышение артериального давления
3. Слабо увеличивает тонус гладких мышц бронхов
4. В ЦНС является тормозным медиатором
5. В периферических нервных окончаниях ведёт к возникновению боли и зуда (например, при укусе насекомых).

расширяет сосуды сердца, стимулирует частоту и силу сердечных сокращений
расширяет

сосуды почек, увеличивая диурез

печени, желудке, почках, кишечнике, нервной ткани
2) метилирование

гидрокси- группы.
В реакции участвует активная форма метионина

– S-аденозилметионин (SAM).
Образуется метилированная форма амина и S-аденозилгомоцистеин (SАГ).

аминов
утилизации азотистых оснований
Локализация образования аммиака : - как в клетках

организма, - так и в кишечнике с участием бактериальных ферментов.

4 г/л), тем не менее концентрация его в крови всего

0,2-1,32 мг/л (12-78 мкмоль/л); в моче 30-60 ммоль/сут.
Несколько мощных систем обезвреживания в 1000 раз снижают концентрацию аммиака!
Увеличение в крови концентрации аммиака до 0,6 ммоль/л – судороги и далее коматозное состояние.

восстановительного аминирования a–кетоглутарата
снижает его участие в переаминировании и синтезе

ацетилхолина, дофамина;
снижает образование ГАМК,
снижает скорость ЦТК, угнетает цитохромоксидазу (IVкомплекс ДЦ МХ) → гипоэнергетическое состояние
Аминирование глу до глн повышает осмотическое давление глии и вызывает отёк мозга.
Увеличение содержания NН3 в крови вызывает алкалоз, повышает сродство Hb к О2……….
NH4 + нарушает трансмембранный перенос Na+ и K+ как конкурент.

Для транспорта и использования организмом
Образование амидов
Восстановительное аминирование
Синтез азотистых оснований (пиримидинов)
«Косвенные»

пути, реакции утилизации аминокислот без освобождения аммиака (реакции переаминирования, синтез креатина, глютатиона и др.)

амидов, образуя его временную, транспортную нетоксичную форму, более проницаемую для

мембран клеток.
Амиды вновь гидролизуются с освобождением аммиака в почках и печени, где происходит его окончательное обезвреживание
Или поставляют аммиак для синтезов (например, для пиримидинов).

главный способ уборки и транспорта NH3

Синтез АСН – дополнительный способ

уборки NH3, т.к. энергетически невыгоден

аргинина и метионина.
Креатин фосфорилируется до креатин~ фосфата (макроэрг!) в (3)мышцах

и мозге
Креатинфосфат гидролизуется и креатинин выводится с мочой.

(SAM)

О (фосфат уходит полностью!)

креатинфосфат обеспечивает ресинтез АТФ первые 5‑10 сек работы, когда анаэробный

гликолиз, аэробное окисление глюкозы и жирных кислот еще не активированы, кровоснабжение не увеличено. Нервная ткань: креатинфосфат поддерживает клетки в отсутствие О2

в сутки, почти одинаково и зависит только от объема мышечной

массы. У взрослых креатина в моче нет, у детей есть оба метаболита.

из ЦТК) до аминокислот.
Это путь образования заменимых АК и реакция

обезвреживания аммиака
Это и механизм токсичности высоких концентраций аммиака, т.к. из ЦТК на его детоксикацию уходят ОА и α-КГ, и образование энергии в МХ снижается

NH3+ CO2+ ATP  NH2COPO32-. Аммиак поставляется глутамином

Синтез пуринов идёт с

участием глутамина

разные продукты:
Аммонийтелический тип (NH3) – рыбы;
Урикотелический тип (мочевая кислота) –

птицы, рептилии;
Уротелический тип (мочевина) – млекопитающие, амфибии.

с помощью карбангидразы Н2СО3 диссоциирует на Н+ и НСО3-, который

идёт в кровь и с Na+ образует компонент буферной системы крови
NH3 захватывая Н+, выводится в мочу в виде аммонийной соли (чаще хлорида), так почки участвуют в поддержании кислотно-основного состояния крови.

аммиак, СО2, орнитин, цитруллин, аспартат, аргинин.
Орнитиновый цикл сопряжён с реакциями

переаминирования аминокислот и циклом трикарбоновых кислот.

реакция синтеза карбамоил~Р из СО2 и аммиака (в печень его доставляет

ГЛН)
с расходом обеих макроэргических связей АТФ

и аспартат; С и О – углекислый газ

кислот. Оба цикла описаны Г.Кребсом

цитозоле.
За счёт синтеза мочевины организм убирает ~ 90% азота.

25%
Креатинин, креатин 7,5%
Пептиды, нуклеотиды, азотистые основания 5%
Мочевая кислота 4%
Аммиак и

индикан 0,5%
и другие (билирубин, холин …).

Совокупность низкомолекулярных N-содержащих веществ,
оставшихся в сыворотке крови после осаждения белков