Из кишечника аминокислоты поступают в кровь, где сорбируются на альбуминах, и переносятся в органы. В клеточную мембрану встроен фермент γ-глутамилтрансфераза, который переносит аминокислоты в клетки. В этом процессе участвует трипептид глутатион, состоящий из глутаминовой кислоты, цистеина и глицина. В клетках также используются аминокислоты, образовавшиеся при расщеплении ее белков под действием лизосомальных ферментов - катепсинов.

Большая часть аминокислот используется для биосинтеза структурных белков, ферментов, других регуляторов обмена веществ, в частности гормонов, и других белков и пептидов. Незаменимые аминокислоты (аргинин, валин, гистидин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, треонин, триптофан и фенилаланин) должны поступать с пищей. Заменимые аминокислоты могут синтезироваться из других аминокислот, углеводов и др. веществ.

Аминокислоты могут использоваться в качестве энергетического материала. При окислении 1 белка образуется 4,2 ккал. При этом образуется аммиак, обезвреживающийся в дальнейшем в мочевину.  

Из аминокислот синтезируются нуклеотиды нуклеиновых кислот, АТФ, НАД, гемм, порфирины, меланины и другие вещества.

Метаболизм аминокислот

Реакции переаминирования (трансаминирования)- обмен аминогруппы аминокислоты на карбонильную группу кетокислоты. Образуется новая аминокислота и новая кетокислота. Реакции обратимые. Небелковой частью ферментов их является пиридоксальфосфат (ПФ). Название фермента включает название аминокислоты, донора аминогруппы.

СООН                                                СООН

  1                                                          1                                                   

СН₂          CН₃                                    СН₂        СН₃                        

   1           1                                        1             1

СН₂    + С=О  Аланинамино-    СН₂ +   СН-NH₂

   1           1         трансфераза      1             1

СН-NH₂ СООН Пиридоксаль-        С=О       CООН

   1                             фосфат           1

COOH                                                  СООН

Глутамино- Пировиноград-           α-кетоглутаро- Аланин

вая кислота ная кислота                  вая кислота

Реакции являются основным источником в образовании одних заменимых аминокислот из других. Например, если в организме избыток аланина, но не хватает аспарагиновой кислоты, то протекает двухстадийный процесс:

Аланин + α-кетоглутарат Аланинаминотрансфераза   Глутамат + Пируват;

                                                          ПФ

 Глутамат + оксалоацетат Аспартатаминотрансфераза α-кетоглутарат + аспартат.

                                                          ПФ

Реакции декарбоксилирования – отщепление углекислого газа от карбоксильной группы аминокислоты. Коферментом декарбоксилаз аминокислот также является пиридоксальфосфат (ПФ). В этих реакциях образуются некоторые гормоны и нейромедиаторы, передающие импульсы в нервных клетках.

СООН                                       СООН

1                                                1                                                    

СН₂                                                 СН₂                                   

   1               -СО₂                     1                 

СН₂         Глутаматде-             СН₂      

   1          карбоксилаза           1                 

СН-NH₂   Пиридоксаль-             СН₂

   1               фосфат               1

COOH                                        NH₂

Глутамино-                              γ-аминомасля-

вая кислота                                ная кислота

Реакции дезаминирования – отщепление от аминокислоты аминогруппы.

У микроорганизмов протекают реакции восстановительного, гидролитического и внутримолекулярного дезаминирования, а в клетках млекопитающих – реакции окислительного дезаминирования.

      Лекция №7

ОБМЕН БЕЛКОВ  (продолжение)

План

1. Генетический код.

2. Репликация ДНК, транскрипция, трансляция.

3. Мутации генов. Генная инженерия.

Биосинтез белка

В организме существует около 5 миллионов белков. Аминокислотный состав каждого из них, а у белков, имеющих четвертичную структуру, и состав их субъединиц, закодирован в гене ДНК. Место аминокислоты в будущем белке кодируется триплетом (кодоном), состоящим из трех нуклеотидов. Имеется 4 основные разновидности нуклеотидов: дезоксиаденозинмонофосфат (дАМФ), дезоксигуанозинмонофосфат, (дГМФ), дезоксицитидинмонофосфат (дЦМФ) и дезокситимидинмонофосфат (дТМФ). Последний триплет (терминирующий) не кодирует аминокислоту. Он дает сигнал об окончании сборки на поверхности расплетенной молекулы ДНК информационной РНК (иРНК), кодирующей один белок. Одну аминокислоту могут кодировать1, 2, реже - 3 или 4 триплета. Синтезу ДНК, РНК и белков в рибосомах предшествует биосинтез пуриновых или пиримидиновых нуклеотидов.

Биосинтез пуриновых нуклеотидов.

Глюкоза пентозный рибозо-5 →5-фосфорибо- + глутамин амидофосфорибо-

                     цикл       фосфат зилдифосфат               зилтрансфераза

Фосфорибо- 8  р е а к ц и й      ИМФ 2 реакции АМФ

Зиламин + НАДФ-Н₂,_, производные фолиевой к-та                                      ГМФ