10 |
Метаболизм глутамина в почках |
Гидролиз глутамина под действием глутаминазы |
Образование NH3 |
Соединение с Н+ с образованием NH4+ |
Соединение с анионами с образованием аммонийных солей |
Экскреция аммонийных солей в составе мочи: оксалаты (соли щавелевой кислоты), фосфаты (соли фосфорной |
кислоты), ураты (соли мочевой кислоты), что делает невозможным обратное поступление аммиака в клетки |
уступает биосинтезу мочевины, но возрастает при ацидозе |
Важность работы глутаминазы в почках |
образование аммиака служит важным |
механизмом регуляции кислотно-щелочного |
равновесия в организме. |
Образующийся аммиак нейтрализует кислые |
продукты обмена и в виде аммонийных солей |
экскретируется с мочой → эта реакция защищает |
организм от излишней потери ионов Na+ и К+, |
которые также могут использоваться для выведения |
анионов и тем самым утрачиваться |
11
Регуляция активности глутаминазы в почках
При ацидозе |
При алкалозе |
индукция синтеза глутаминазы |
угнетение синтеза глутаминазы |
Использование глутамина в анаболических процессах в качестве донора азота
•синтез пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов
•синтез аспарагина
•синтез аминосахаров и др. соединений
12
Синтез аспарагина под действием аспарагинсинтетазы.
Реакция
аспартат |
NH3 |
АТФ |
аспарагин |
АМФ |
Рii |
Фермент |
Такой путь обезвреживания аммиака используется |
|
редко, поскольку требует больших энергетических |
||
|
||
аспарагинсинтетаза |
затрат (затрачивается энергия 2-х макроэргических |
|
|
||
|
связей АТФ). |
Восстановительное аминирование а-кетоглутарата под действием глутаматдегидрогеназы.
Данный путь обезвреживания аммиака в тканях используется не интенсивно, поскольку глутаматдегидрогеназа преимущественно
катализирует реакцию дезаминирования глутамата.
13
Глюкозо-аланиновый цикл.
Органы, наиболее активно использующие глюкозо-аланиновый цикл
скелетные мышцы |
кишечник |
14
Механизм работы глюкозо-аланинового цикла
Образование пирувата из глюкозы в результате гликолиза
Перенос аминогрупп с аминокислот на пируват в результате трансаминирования (аланинаминотрансфераза)
Транспорт аланина с кровотоком в печень
Непрямое дезаминирование глутамина с образованием NH3 и пирувата
Обезвреживание аммиака в орнитиновом цикле
Использование пирувата в глюконеогенезе с образованием глюкозы
Транспорт синтезированной глюкозы обратно в мышцы
15
Орнитиновый цикл.
Орнитиновый цикл (цикл Кребса-Гензелейта) – метаболический путь синтеза мочевины с целью обезвреживания аммиака.
Где?
в гепатоцитах печени (только в них присутствует весь набор ферментов, необходимых для протекания реакцийщорнитиновогощцикла)
Мочевина – основной конечный продукт азотистого обмена, в составе которого из организма выводится до 90% всего выводимого азота. Свободно преодолевает мембраны гепатоцитов и из-за хорошей растворимости в воде легко выводится с мочой.
Содержание мочевины в норме в плазме крови |
Экскреция мочевины в норме |
2,5-8,4 ммоль/л (15-50 мг/дл) |
примерно 25 г/сут |
16
17
Этапы синтеза мочевины в орнитиновом цикле
1
Связывание аммиака с диоксидом углерода с образованием карбамоилфосфата
фермент – карбамоилфосфатсинтетаза I
2
Перенос карбамоильной группы с карбамоилфосфата на орнитин с образованием цитруллина
фермент – орнитинкарбамоилтрансфераза
3
Связывание цитруллина с аспартатом с образованием аргининосукцината
фермент – аргининосукцинатсинтетаза; кофактор – ионы Mg2+
18
4
Расщепление аргининосукцината на аргинин и фумарат
фермент – аргининосукцинатлиаза
5
Гидролиз аргинина с образованием орнитина и мочевины
фермент – аргиназа; кофакторы – ионы Ca2+ и Mn2+
19
Карбамоилфосфатсинтаза II – фермент, локализованный в цитоплазме клеток и участвующий в синтезе пиримидиновых
нуклеотидов.