Лекция 12. 1. Дезаминирование АК. Пути обезвреживания аммиака.

• Окислительное дезаминирование - это реакция катаболизма аминокислот, при которой отщепляется аминогруппа в виде аммиака.  

• В живой природе существует несколько вариантов дезаминирования альфа-аминокислот, включая восстановительное дезаминирование, гидролитическое дезаминирование, внутримолекулярное дезаминирование и окислительное дезаминирование.  

• Глутамата-гидрогеназа - ключевой фермент, катализирующий реакции окислительного дезаминирования аминокислот.  

• Глутамата-гидрогеназа работает при физиологических значениях pH и образует аммиак из глутамата.  

• Прямое окислительное дезаминирование включает одну стадию и включает только глутамат.  

• Непрямое окислительное дезаминирование включает две стадии: трансминирование с альфа-кетоглутаровой кислотой и прямое дезаминирование глутамата.  

• В процессе непрямого заминирования аминокислоты аланина, сначала происходит трансминирование с альфа-кето-гутаровой кислотой, что приводит к образованию глутамата.  

• Глутамат затем включается в процесс прямого дезаминирования с помощью глутамат-гидрогеназы, образуя имита, а затем кета и аммиак.  

• Глутамат выполняет коллекторную функцию, собирая азот от других аминокислот и передавая его в виде аммиака.  

• Аммиак является сильным основанием и может взаимодействовать с протонами водорода, образуя аммонийные соли.  

• Взаимодействие аммиака с кислотами, такими как соляная кислота, приводит к нейтрализации и образованию хлорида аммония.  

• Аммиак также взаимодействует с молекулами воды, образуя слабое основание - гидроксид аммония.  

• Появление дополнительных гидроксид-ионов в клетке может привести к сдвигу рН в щелочную сторону, что может повлиять на работу белков и ферментов.  

• Аммиак может включаться в процесс восстановительного аминирования альфа-кетоглутарата, взаимодействуя с альфа-кетоглутаровой кислотой при участии фермента утама-гидрогеназы.  

• В результате этого процесса снижается скорость цикла трикарбоновых кислот, так как альфа-кетоглутарат является промежуточным метаболитом этого цикла.  

• Аммиак обезвреживается в арнитиновом цикле, который протекает в клетках печени.  

• В арнитиновом цикле образуется конечный продукт метаболизма аминокислот - мочевина, которая удаляется из организма почками.  

• Образование глутамина и амидов глутамина (глутамина и аспарагина) также является одним из вариантов обезвреживания аммиака.  

• Образующийся глутамин выполняет множество функций в организме, таких как протеиногенная аминокислота, безопасная форма транспорта азота, источник для синтеза нуклеотидов и др.  

• В организме образуется аммиак из аминокислот, таких как аспарагин и глутамин.  

• Аспарагин образуется из аспарагиновой кислоты, которая содержит дополнительную карпоксильную группу.  

• Аспарагин-синтетазы используют АТФ для образования аспарагина из аспарагиновой кислоты.  

• Аммиак-зависимая аспарагин-синтетаза использует аммиак в качестве источника азота.  

• Аспарагин выполняет функции, похожие на функции глутамина, такие как транспорт аммиака в крови и выделение с мочой.  

• Восстановление аммиака происходит с помощью альфа-кетоглутарата, который взаимодействует с аммиаком, образуя глутамат.  

• В мышцах образуется аланин из перувата, который затем поступает в печень, где происходит непрямое дезаминирование и образование аммиака.  

• В печени аммиак превращается в мочевину, которая удаляется из организма с мочой.