Обмен отдельных аминокислот Обмен Серина и Глицина
Синтез серина из глюкозы:
Синтез глицина из серина:
Глицин – заменимая аминокислота, синтезируется из серина с участием кофермента H4-фолата:
Катаболизм глицина также происходит с участием H4-фолата:
H4-фолат – это производное фолиевой кислоты. Фолиевая к-та – витамин Bc (или B9) поступает с пищей, а также синтезируется микрофлорой кишечника.
Фолиевая кислота:
H4-фолат:
H4-фолат выполняет роль кофермента в реакциях превращения Гли и Сер. ! Главное значение реакций синтеза Гли из Сер и катаболизма Гли – образование Метилен-H4-фолата. Из Метилен-H4-фолата образуются другие производные: Метил-H4-фолат, Метенил-H4-фолат, Формил-H4-фолат и др.
! Все производные H4-фолата – это доноры одноуглеродных фрагментов в синтезе многих соединений. Например: синтез пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов; регенерация метионина; синтез ряда биогенных аминов и др. Синтез H4-фолата происходит в печени:
Недостаточность фолиевой кислоты Гиповитаминоз фолиевой кислоты у человека возникает редко. Основные причины:
нарушение всасывания фолиевой кислоты в кишечнике;
снижение активности ферментов фолатредуктазы или дигидрофолатредуктазы, участвующих в синтезе H4-фолата
(при гепатите, циррозе печени и др. заболеваниях печени);
Недостаточное потребление с пищей овощей, фруктов и мясных продуктов – основных источников фолиевой к-ты;
Беременность, при которой увеличена потребность в H4-фолате.
При дефиците фолиевой кислоты нарушается обмен одноуглеродных фрагментов и развивается мегалобластная (макроцитарная) анемия. 2-ая причина этого заболевания: недостаток витамина B12, использование которого связано с обменом фолиевой к-ты.
Основные симптомы заболевания: уменьшение количества эритроцитов, снижение содержания в них гемоглобина и увеличение размера эритроцитов. Причины возникновения симптомов: нарушение синтеза ДНК и РНК из-за недостатка их предшественников – тимидиловой кислоты и пуриновых нуклеотидов, для синтеза которых необходимы производные H4-фолата. Клетки кроветворных органов быстро делятся. Поэтому, они в 1 очередь реагируют на нарушение синтеза нуклеиновых кислот снижением скорости эритропоэза.
Обмен метионина Метионин – незаменимая аминок-та. Используется: в синтезе белка, источник атома S для синтеза цистеина, включается в глюконеогенез. CH3-группа метионина используется в синтезе многих биогенных аминов:
Биологическая роль метионина:
Активация метионина
Метионин играет очень важную роль в реакциях трансметилирования. Его активная форма (SAM) – универсальный донор CH3-группы. ! В SAM, в отличие от метионина, «+» на атоме S. Из-за этого: CH3-группа становится очень подвижной и легко отрывается, переходя на молекулу-акцептор в реакциях трансметилирования. Реакции трансметилирования катализируют ферменты: метилтрансферазы. SAM, отдавая CH3-группу, превращается в S-аденозилгомоцистеин (SAГ).
Реакции трансметилирования
Синтез фосфатидилхолина:
Активно происходит в печени, кишечнике, молочной железе и некоторых др. тканях.
Синтез карнитина:
Синтез происходит путем метилирования ГАМК с участием 3 молекул SAM:
Синтез креатина:
Креатин синтезируется в 2 стадии в почках и печени при участии 3 аминокислот: аргинина, глицина и метионина:
В почках: из аргинина и глицина образуется гуанидинацетат. Гуанидинацетат транспортируется в печень. В печени: происходит метилирование гуанидинацетата при участии SAM и образуется креатин. Креатин с током крови транспортируется в мышцы и клетки мозга, где из него образуется соединение с макроэргической связью – креатинфосфат. Реакция синтеза креатинфосфата легко обратима. Креатинфосфат накапливается в мышечной и нервной тканях и служит резервной формой АТФ. ! В работающей мышце первые секунды работы происходит реакция расщепления креатинфосфата с образованием АТФ при участии креатинкиназы (субстратное фосфорилирование). Чуть позже включается анаэробный гликолиз. И только при дальнейшей работе включаются -окисление жирных кислот и аэробный распад глюкозы.
В мышцах: часть креатинфосфата неферментативно превращается в креатинин. Креатинин не используется клетками и выводится с мочой. В норме: с мочой выделяется 1-2 г креатинина в сутки. Определение содержания креатинина в моче используется для характеристики клубочковой фильтрации и диагностики заболеваний почек. Регенерация метионина В клетках организма происходит очень большой расход метионина, т.к. реакции трансметилирования происходят очень интенсивно. Т.к. метионин – незаменимая аминок-та, то большое значение имеет регенерация метионина при участии заменимых аминокислот серина и глицина:
В ходе реакций трансметилирования от SAM отщепляется CH3-группа и он превращается в SAГ:
R + SAM–S+–CH3 → R–CH3 + SAГ
SAГ под действием гидролазы распадается на аденозин и гомоцистеин:
Гомоцистеин может превращаться в метионин при участии фермента гомоцистеин-метилтрансферазы.
Донор метильной группы в этой реакции – метил-H4-фолат. Промежуточный переносчик метильной группы – метилкобаламин (производное витамина B12).
Образующийся метионин может снова активироваться и повторно использоваться в реакциях трансметилирования:
Метионин + АТФ → SAM + PPi + Pi перейти в каталог файлов
| Образовательный портал
Как узнать результаты егэ
Стихи про летний лагерь
3агадки для детей |