Обмен серина и глицина и система переноса одноуглеродных соединений

Особенности обмена некоторых аминокислот.

Нарушение процессов обезвреживания аммиака.

Приводит к его накоплению в крови. Развивается состояние - гипераммониемия. Токсичность аммиака объясняется его способностью связывать в клетках a-кетоглуторат за счет обратимости действия фермента глутоматдегидрогиназы. В митохондриях резко падает концентрация a-кетоглутората, что приводит к нарушению работы цикла Кребса и развитию тяжелейшего гипоэнергетического состояния вплоть до летального исхода.

Гипераммонеимия может быть:

Первичной. В этом случае ее развитие обуславливается врожденной недостаточностью одного из ферментов мочевинообразования. В крови может повышаться содержание или одного аммиака (данный эффект наблюдается при врожденной недостаточности 2-х первых ферментов участвующих в мочевинообразовании: карбомоилфосфатсинтетазы или орнитинкарбомоилтрансферазы) или же увеличиваться содержание аммиака вместе с повышением содержания одного из продуктов - неполного синтеза мочевины.

Например при дефекте синтеза агргиназы кроме аммиака в крови накапливается еще и аргинин. Таким образом можно провести дифференциальную диагностику о нарушении синтеза какого фермента мочевинообразования идет речь.

Для облегчения состояния таких больных им необходимо уменьшать содержание белка в пищевом рационе. Поступление пищевых белков должно быть разбито на как можно больше порций. Эти мероприятия предотвращают одномоментное поступление больших количеств аминокислот во внутренюю среду, а следовательно накопление аммиака. Дети с подобным родом нарушений испытывают отвращение к мясной пище и другой пище богатой белками.

Вторичной. Встречается при тяжелых поражениях печени хотя необходимо отметить, что печень обладает большими резервными возможностями в обезвреживании аммиака. Сохранение всего 1/6 части неповрежденной печеночной ткани может полностью обеспечивать обезвреживание аммиака.

Мы рассмотрим превращение тех аминокислот в ходе преобразования которых образуются биологически важные соединения.

Серин и глицин являются заменимыми аминокислотами. Серин образуется из промежеточного продцукта распада глюкозы: из трифосфоглицериновой кислоты. Аминный азот необходимый для синтеза серина поставляется глутаминовой кислотой.

В ходе дегидрирования которое катализируется 3фосфоглицератдегидрогиназой (в качестве кофермента содержат НАД) происходит превращение в трифосфопирувата. Дале реакция трансаминирования катализируемая трансаминазой. Источником аминного азота является глутомат который превращается в a-кетогруторат. Образуется 3фосфосерин, а далее в ходе фосфотадной реакции образуется серин. Эти реакции обеспечивают синтез серина из промежуточного распада глюкозы.

Серин используется во многих метаболических путях:

Во-первых в синтезе белков и пептидов

Во-вторых в синтезе глицерофосфолипидов

В-третьих в синтезе сфингозидов.

Чрезвычайно важными являются метаболические пути в ходе которых атомы углерода серина принимают в формировании системы переноса одноуглеродных группировок которые используются в различных видах биосинтеза. Далее мы изобразим образование группировок переносимых тетрогидрофолатом - кофермент основу которого составляет фоливая кислота (vit B₉).

Серин в ходе первой реакции (фермент - серингидроксиметилтрансфераза) превращается в глицин.

Затем атом углерода концевой гидроксиметильной группировки переносится на тетрогидрофолат с образованием N⁵,N¹⁰-метиленТГФ.

Глицин может в ходе последующего расщепления так же превращаться в мителенТГФ при этом образуется НАДН+Н+, аммиак, СО₂.

Образующийся метиленТГФ может окисляться до N5,N10-метинилТГФ или восстанавливаться до N⁵-метилТГФ.

Таким образом 2 атома углерода серина (один непосредственно серина, а второй через промежуточные образования глицина) могут включаться в систему одноуглеродных группировок переносимых тетрогидрофолатом.

Одноуглеродные группировки переносимые ТГФ используются например при синтезе нуклеотидов. Например метинильная группа (-СН-) и формильная группа (-СООН-) используются при синтезе пуриновых нуклеотидов. Кроме того N5,N10-метиленТГФ служит донором одноуглеродной группы при превращении перимидинового азотистого основания урацила в тимин. Таким образом одноуглеродные группировки используются при синтезе как пуриновых, так и перимидиновых нуклеотидов.

Дата добавления: 2015-01-03