| Головна |
| «« | ЗМІСТ | »» |
|---|
В процесі катаболізму амінокислот у всіх живих організмів утворюється аміак - з'єднання, токсична навіть в найменших концентраціях. Його вміст у крові має бути не більше 40-50 мкмоль / л, інакше можливе порушення функції мозку і розвиток коми. Механізм токсичної дії аміаку на мозок поки не цілком ясний. При надлишку аміаку в мітохондріях клітин головного мозку активується реакція відновного амінірова- ня а-кетоглутарата. Результатом є се відтік з пулу проміжних метаболітів циклу трикарбонових кислот і як наслідок зниження швидкості окислення глюкози, що грає роль головного джерела енергії для клітин мозку. Мабуть, є й інші причини високої чутливості мозку до аміаку, поки ще недостатньо вивчені.
Залежно від форми виведення амінного азоту різні види тварин можна розділити на три групи:
В організмі людини приблизно 90% утворився аміаку виводиться у вигляді сечовини, синтез якої відбувається в печінці. Транспорт аміаку з інших органів в печінку здійснюється в основному у вигляді глутаміну (аміду глутамінової кислоти). Біосинтез глутаміну (Глн) каталізується мітохондріальних ферментом глутамінсінтетазу, присутнім майже у всіх тканинах. На синтез однієї амідній зв'язку витрачається енергія гідролізу 1 молекули АТФ:
Глутаміну належить важлива роль в обміні амінокислот і аміаку.
Значення глутамінсінтстазной реакції полягає в наступному.
- Глутамин - це нетоксична форма зберігання і транспорту аміаку кров'ю в печінку, нирки, кишечник, де його звільнення відбувається шляхом гідролітичного відщеплення, катализируемого глутамінази. Реакція є екзергонічної і йде без витрати енергії АТФ:
Глутамат, який при цьому регенерує, повертається в тканини, а аміак в нирках використовується на освіту амонійних солей, в печінці - втягується в синтез сечовини.
Отже, він виконує не тільки транспортну функцію аміаку
в крові, але і функцію детоксикації і виведення його з організму.
Завдяки високій спорідненості глутамату до NH3, глутамінсінтетазной реакції належить важлива роль в підтримці низької концентрації аміаку в крові і тканинах.
Знешкодження аміаку відбувається також в реакції синтезу аспарагина (Аміду аспарагінової кислоти), який може каталізувати двома типами аспарагінсінтетаз: амміакзавісімой аспарагінсінтетазой (АЗ-АС;
мікроорганізми і тварини) або глутамінзавісімой аспарагінсінтетазой
(ГЗ-АС), виділеної з тваринних тканин:
Функції аспарагина певною мірою схожі з функціями глутаміну. Так само як і глутамін, аспарагін є однією з 20 амінокислот, що входять до складу білків; здійснює транспорт NH3 в крові в нетоксичного формі; здатний частково виводитися з організму з сечею.
Ще одним механізмом зв'язування аміаку є відновне амінування а-кетоглутарата, т. з. в реакції, зворотної окислювальному дезамінування глутамату, яка каталізується глутаматдегідрогеназа; донором відновних еквівалентів в цій реакції є відновлена форма коферменту НАДН або НАДФН.
Синтез L-глутамату з а-кетоглутарата - одного з проміжних метаболітів циклу трикарбонових кислот важливий для обміну інших амінокислот, що утворюються з глутамату. Однак внесок цієї реакції в детоксикацію аміаку, мабуть, невеликий.
Близько 4% від загальної кількості утворився аміаку в організмі виводиться у вигляді амонійних солей. Особливо активно перехід неіонізіро- ванній форми аміаку в іонізовану відбувається в нирках (вже в просвіті ниркового канальця) при ацидозі, коли утворюється в результаті глутаміназной реакції аміак нейтралізує кислоти:
Слід звернути увагу, що екскрекції аміаку нирками у вигляді амонійних солей служить більшою мірою, мабуть, саме для виведення кислот, а не азоту. На це вказує значна швидкість їх екскреції при ацидозі і відсутність при алкалозі. Одночасно цей процес забезпечує збереження організмом катіонів Na * або К+, які за відсутності іонів амонію виводилися б з аніонами кислот, і, отже, є одним з важливих механізмів регуляції кислотно-шелочного і водно-сольового обмінів.
Таким чином, в результаті реакцій синтезу амідів глутамату і аспарта- та - відповідно глутаміну і аспарагина, видалення аміаку з допомогою глутаматдегідрогенази і освіти амонійних солей в нирках в цілому відбувається детоксикація і виведення близько 10% амінного азоту катаболізі- руемих амінокислот, амінів, азотистих основ та інших азотовмісних компонентів.