Связывание аммиака

Основные источники аммиака

Образование аммиака.

Аммиак непрерывно образуется во всех органах и тканях организма. Наиболее активными его продуцентами в кровь являются органы с высоким обменом аминокислот и биогенных аминов – нервная ткань, печень, кишечник, мышцы.

Основными источниками аммиака являются следующие реакции:

• неокислительное дезаминирование некоторых аминокислот (серина, треонина, гистидина) – в печени,
• окислительное дазаминирование глутаминовой кислоты во всех тканях (кроме мышечной), особенно в печени и почках,
• дезаминирование амидов глутаминовой и аспарагиновой кислот – в печени и почках,
• катаболизм биогенных аминов – во всех тканях, в наибольшей степени в нервной ткани,
• распад пуриновых и пиримидиновых оснований – во всех тканях,
• жизнедеятельность бактерий толстого кишечника.

Так как аммиак является чрезвычайно токсичным соединением, то в тканях существуют несколько реакций связывания (обезвреживания) аммиака – синтез глутамата и глутамина, синтез аспарагина, синтез карбамоилфосфата:

1. синтез глутамата (восстановительное аминирование) – взаимодействие α-кетоглутарата с аммиаком. Реакция по сути обратна реакции окислительного дезаминирования, однако в качестве кофермента используется НАДФН. Происходит практически во всех тканях, кроме мышечной, но имеет небольшое значение, т.к. для глутаматдегидрогеназы предпочтительным субстратом является глутаминовая кислота и равновесие реакции сдвинуто в сторону α-кетоглутарата,

L-глутамат + H₂O + NAD⁺ ↔ α-кетоглутарат+ NH₃ + NADH + H⁺

(EC 1.4.1.2):

L-глутамат + H₂O + NAD(P)⁺ ↔ α-кетоглутарат + NH₃ + NAD(P)H + H⁺

(EC 1.4.1.3):

(EC 1.4.1.4):

Рис. 15. Реакция синтеза глутамата

1. синтез глутамина – связывание аммиака глутаматом. В нервной и мышечной ткани, в почках, сетчатке глаза и печени является главным способом связывания аммиака. Реакция протекает в митохондриях.

Рис. 15. Реакция синтеза глутамина

Благодаря этому процессу в крови присутствует довольно высокая концентрация глутамина - 0,5-0,7 ммоль/л.

Так как глутамин проникает через клеточные мембраны путем облегченной диффузии, то он легко попадает в другие клетки, где есть потребность в аминогруппах. Азот, переносимый глутамином, используется клетками для синтеза:

· пуринового и пиримидинового колец,

· гуанозинмонофосфата (ГМФ) из ксантозин-5-фосфата (инозин-5-фосфата),

· аспарагина,

· глюкозамино-6-фосфата (предшественник всех остальных аминосахаров).

3. синтез аспарагина – взаимодействие аспартата с аммиаком. Является второстепенным способом уборки аммиака, энергетически невыгоден, т.к. при этом тратятся 2 макроэргические связи,

Рис. 16. Реакция синтеза аспарагина

4. синтез карбамоилфосфата в митохондриях печени – реакция является первой в процессе синтеза мочевины, средства для удаления аммиака из организма.

Дата добавления: 2014-01-20