Роль продуктов азотистого метаболизма в функционировании иных обменов

Учебные материалы по биологии / Взаимосвязь обменов в организме. Патохимия сахарного диабета / Роль продуктов азотистого метаболизма в функционировании иных обменов

Страница 1

В отличие от первых двух классов соединений, состоящих в основном из углерода, водорода и кислорода, аминокислоты, мононуклеотиды и их биополимеры (белки, ДНК, РНК), включают атомы азота, которые выступают в роли своеобразного маркёра того, что вещества, его содержащие, не могут быть использованы с энергетической целью. И как известно, основным предназначением аминокислот является их полимеризация в полипептиды (белки). Правда, очень малая их часть декарбоксилируется в биогенные амины, выполняющие роль медиаторов и тканевых гормонов (гистамин, дофамин, серотонин, ГАМК, триптамин и т.д.).

Естественно, что в силу различных обстоятельств (старение клетки) тканевые белки гидролизуются, высвободившиеся аминокислоты снова идут на синтез полимеров, а могут лишиться аминогруппы (дезаминированием, переаминированием). Судьба получившегося углеродного скелета альтернативна. Глутамат, аспартат, аланин, серин, цистеин способны преобразовываться в глицерин или идти в глюконеогенез (гликогенные аминокислоты), а валин, лейцин, изолейцин после удаления аминогруппы превращаются в кетоновые тела (кетогенные аминокислоты), которые могут быть энергоисточником, выступать субстратами в синтезе холестерина, ВЖК, а их накопление грозит ацидозом.

Небольшой процент природных аминокислот может подвергнуться специфическим преобразованиям. Например, глицин используется в синтезе гема, облигатной составной части сложных белков - гемопротеидов (гемоглобина, миоглобина, каталазы, пероксидазы, цитохромов, глутатиона). Глицин также входит в состав парных жёлчных кислот (гликохолевая кислота и др.), необходимых в переваривании липидов и всасывании продуктов их распада. Эта же аминокислота участник в получении креатина, который в виде креатинфосфата служит депо энергии в мышцах. Мало того, молекулы глицина полностью включаются в пуриновые основания (аденин, гуанин) - ключевые компоненты различных нуклеотидов.

Из незаменимой кислоты фенилаланина и его гидроксилированного производного тирозина синтезируются гормоны щитовидной железы (тироксин, трийодтиронин) и мозгового слоя надпочечников (адреналин, норадреналин, дофамин), являющиеся одновременно и медиаторами, в коже и слизистых из них могут образовываться пигменты - меланины.

Триптофан - облигатный субстрат в генезе активной формы витамина РР (НАД+, НАД+Ф).

Самое масштабное значение принадлежит серосодержащим аминокислотам (цистеину, метионину, цистину). Они служат поставщиками глутатиона, обладающего восстанавливающим эффектом и использующегося в качестве антиоксиданта, а также в процессах обезвреживания. Метионин, после предварительной активации переходя в S-аденозилметионин, выступает в роли источника подвижных метильных групп в синтезе холина, адреналина, креатина, тимина (ДНК) и т.д. Серосодержащие аминокислоты участвуют в образовании НS-КоА, парных жёлчных кислот (таурохолевой кислоты), а сульфаты, получившиеся после окисления SН-группы, включаются в мукополисахариды (дерматан-сульфат, гепаран-сульфат, хондроитин-сульфат) - компоненты различных видов соединительной ткани, а также сульфолипиды.

Схема 8. Взаимосвязь обмена аминокислот с другими видами обменов

В последние годы стали обращать внимание на производное серосодержащих аминокислот - таурин. Оказывается, обладая антиоксидантными свойствами, он способен стабилизировать структуру мембран; мало того, ему приписывают медиаторную активность.