2. Биосинтез аминокислот

Истинное новообразование аминокислот путем их биосинтеза возможно у бактерий и растений.

Существует 2 типа этих реакций:

1) Прямое аминирование непредельных аминокислот. Встречается у бактерий и растений, но встречается редко. Например, при присоединении аммиака к фумаровой кислоте образуется аспарагиновая кислота.

2) Восстановительное аминирование кетокислот. Эта реакция идет при участии сложного фермента из класса оксидоредуктаз, кофактором которого является НАД восстановленный.

Глутамат, аспартат и аланин, которые образуются в реакциях аминирования кетокислот или непредельных кислот, называются первичными аминокислотами.

Все остальные аминокислоты образуются в результате переаминирования кетокислот с первичными аминокислотами и называются вторичными.

Большая часть аминокислот в организме животных образуется в результате реакции переаминирования с кетокислотами.

Реакции переаминирования катализируются сложными ферментами-трансферазами, кофакторами которых является пиридоксальфосфат (производное витамина В₆).

Сущность этих реакций заключается в том, что при взаимодействии аминокислоты и кетокислоты происходит перенос амино- и кетогруппы с одной молекулы на другую, а следовательно, в результате этой реакции образуется новая аминокислота и новая кетокислота. Например, в реакции переаминирования между пировиноградной кислотой и глутаматом образуются аланин и 2-оксоглутарат; в реакции переаминирования между оксалоацетатом и аланином образуются аспарагиновая кислота и пировиноградная кислота. Суммарное количество аминокислот в организме при этом не изменяется.

Раздел 9.Взаимосвязь между процессами обмена

ВЕЩЕСТВ

Лекция 15.Единство процессов обмена веществ и их

регуляция

Метаболизм – совокупность биохимических реакций живого организма, предназначенных для обеспечения его жизнедеятельности. В живых организмах метаболизм устроен на основе циклов (например, цикл Кребса или цикл Кальвина), цепей биохимических реакций (например, гликолиз) или биохимических процессов, идущих в форме спирали (β-окисление жирных кислот). Реакции обмена веществ связаны между собой, т.к. продукт одной реакции является субстратом для другой.

1. Взаимосвязь между процессами обмена белков, липидов, углеводов и нуклеотидов

Взаимосвязь между процессами обмена белков, липидов, углеводов и нуклеотидов можно проявляется в различных аспектах. Следует отметить основные позиции, отражающие эту взаимосвязь:

1) Взаимозависимость обменных процессов:

а) ни одно превращение липидов, углеводов или нуклеотидов невозможно без участия белков-ферментов;

б) биохимические процессы немыслимы без участия таких важнейших кофакторов, как АТФ, НАД, ФАД и др.;

в) углеводы и липиды являются основным энергетическим ресурсом для протекания процессов биосинтеза, идущих с затратой энергии.

2) Сходные этапы катаболизма и анаболизма (рассмотрены ниже).

3) Использование общих метаболических путей (прежде всего, это цикл трикарбоновых кислот, или цикл Кребса).

4) Способность к взаимопревращениям:

а) при избытке углеводов в пищевом рационе человека, часть продуктов их расщепления может превращаться в липиды;

б) при высокой потребности организма в глюкозе она может синтезироваться в клетках печени и надпочечников из продуктов распада белков, липидов и других веществ (этот процесс называется глюконеогенез, он имеет место также и у растений);

в) при недостатке жиров в рационе они могут синтезироваться из аминокислот;

г) белки в животном организме не могут в полной мере синтезироваться из продуктов распада липидов и углеводов (т.к. незаменимые аминокислоты должны поступать с пищей), тогда как растения способны синтезироваться все незаменимые аминокислоты из продуктов фотосинтеза и соединений азота, поступающих из почвы.