А. Окисление пуриновых нуклеозидов
Аденозин ® (аденозиндезаминаза, +Н2О, –NH4+) инозин® ( пуриннуклеозидфосфорилаза, +Фн –рибозил-1-Ф) гипоксантин (6-оксопурин) ® (ксантиноксидаза, +О2, +Н2О → Н2О2) ксантин (или 2,6-диоксопурин) ®(ксантиноксидаза, +О2, +Н2О → Н2О2) мочевая к-та (или 2,6,8-триоксопурин) Мочевая к-та – конечный продукт распада пуриновых оснований. Б. Распад пиримидиновых нуклеозидов Они распадаются до бета-аланина, который окисляется до СО2 и NH3. А также до бета-амилоизобутирата. Аммиак, образующийся при распаде, обезвреживается с образованием мочевины.
Повышение содержания мочевой к-ты в крови (гиперурикемия) наблюдается при повышенном распаде пуриновых нуклеотидов (как поступающих с пищей, так, возможно, и собственных). Однако, мочевая к-та плохо растворима в кислой среде, поэтому может кристаллизоваться и осаждаться в суставах (подагра), в мочевыводящих путях (мочекаменная болезнь). Лечение – растворение с помощью содового питья (образуются хорошо растворимые ураты).
Образование креатинина Креатинин образуется из креатина – азотистого соединения мышечной ткани. Креатин синтезируется в печени из АК: АРГ, МЕТ, ГЛИ. Затем креатин поступает в мышцу, где связывает фосфат с образованием креатинфосфата. Иногда креатинфосфат "теряет" фосфат, тогда образуется креатинин – конечный продукт распада креатина (в креатинине образуется связь между азотом аминогруппы и углеродом карбокси-группы).
Количество креатинина в моче определяется как показатель клубочковой фильтрации почек (он не реабсорбируется). Также определяют клиренс креатинина – сравнение содержания его в крови и в моче. Все конечные продукты, содержащиеся в крови, составляют остаточный азот крови – это азот, остающийся в растворе после осаждения белков. В норме остаточный азот 14-28 ммоль/л. Он состоит из азота промежуточных продуктов (пептиды, АК, билирубин, нуклеотиды, креатин, индол) и азота конечных продуктов (мочевина, мочевая кислота, креатинин, индикан).
Образование конечных безазотистых продуктов I. Превращение ПВК В результате непрямого дезаминирования из АК образуются аммиак и кетокислоты. ЛЕЙ ® кетокислоты ® жиры. ИЛЕ, ЛИЗ, ФЕН, ТРИ, ТИР ® углеводы и жиры. АЛА, ЦИС, СЕР, ГЛИ, ТРЕ ® ПВК. ГЛУ ® альфа-КГ. АСП ® оксалоацетат (ЩУК). Пировиноградная к-та (ПВК) подвергается окислительному декарбоксилированию (Ох-ДК), протекающему в четыре реакции. При этом молекула ПВК [СН 3 -СО-СООН] превращается в ацетил-КоА [СH 3 -CO-S-KoA] и углекислоту [СО 2 ]. Пируват-дегидрогеназный комплекс ферментов: пируватДК, ацетилТФ, ДГ липоевой к-ты. Коферменты: НАД, ФАД, ТДФ, HSKoA, липоевая к-та. НАД переходит в восстановленную форму НАД·Н 2, который поступает в дыхательную цепь митохондрий, где дает 3 АТФ. Ацетил-КоА вступает в ЦТК (цикл трикарбоновых кислот, или цикл Кребса, или цикл лимонной кислоты). II. Цикл Кребса:
[НАД·Н 2 поступает в дыхательную цепь митохондрий, где каждая молекула дает три АТФ; ФАД·Н 2 – аналогично, но дает две АТФ] Суммарно ЦТК выглядит так: СН 3 -СО-SКoA + 2H 2 O + Фн + АДФ ®2СО 2 + 3НАД·Н 2 + ФАД·Н 2 + АТФ + HSКоА Функции ЦТК: 1. катаболическая – распад белков, жиров, углеводов; 2. интегративная – взаимосвязь обменов Б, Ж, У; 3. анаболическая – использование метаболитов ЦТК в синтезе необходимых организму соединений (напр., альфа-КГ ® глу; ЩУК ® асп); 4. энергетическая – выделение АТФ. 5. водород-генерирующая – образование восстановленных форм коферментов (3 НАД·Н 2 + ФАД·Н 2 ® 4 Н 2) III. Биологическое окисление. Биологическое окисление – это совокупность реакций окисления, протекающих в живом организме. Лавуазье сравнивал биологическое окисление с «медленным горением», но это ограниченная аналогия, так как биологическое окисление: а) протекает при низкой температуре, б) протекает без появления пламени, в) протекает в присутствии воды. Существует несколько теорий биологического окисления: 1. Теория “активации” кислорода (Бах) Образуются пероксиды: а) О=О®–О–О– б) –О–О– + S ® SOO [треугольник, в углах которого три указанные буквы; S = субстрат; над стрелочкой реакции надпись “оксигеназы”] в) SOO + S ’ ® SO + S ’ O [фермент пероксидаза] Эта теория не объясняет окисление в животных тканях. 2. Теория активирования водорода (Палладин) В клетках животных окисление идет благодаря дегидрированию: А·Н 2 + Ко® А + Ко·Н 2 [фермент дегидрогеназа] Ко·Н 2 + ½;О 2 ® Ко + Н 2 О 3. Современные представления (Палладин и Бах) Биологическое окисление – это процесс переноса электронов. Если акцептором электронов выступает молекулярный кислород, то его называют “тканевым дыханием”: RH 2 ® R + 2H + + 2e -- 2H + + 2e -- + ½ O 2 ® H 2 O + 210 кДж Биологическое окисление – многоступенчатый полиферментативный процесс, заключающийся в многократной передаче протонов и электронов по цепи ферментов. При этом химическая энергия выделяется небольшими порциями (постепенно, без взрывов).
|
