Обмен белков: переваривание и всасывание. Общие пути обмена аминокислот.
Пищеварение белков Пищеварение в желудке Ацетилхолин, гистамин и гастрин образуются в ответ на приём пищи. Их н акопление вызывает освобождение желудочного сока. Основные компоненты: Муцин – всегда секретируется в желудке HCl - pH 0.8-2.5 ( секретируется париетальными клетками ) Пепсиноген ( зимоген, секретируется основными кл етк ами ) Соляная кислота : C оздаёт оптимальное pH для пепсина Денатурирует белки бактерицидное действие
Пепсиноген активируется ферментом пепсином, который уже присутствует в желудке, и НС L. Пепсиноген расщепляется с образованием пепсина и пептидного фрагмента. Пепсин частично пере вари вает белки, расщепляя пептидные связи, образованные ароматическими аминокислотами : Phe, Tyr, Trp
Переваривание в Duodenum Стимулированные пищевым комком секретин и холецистокинин регулируют секрецию бикарбоната и проферментов трипсиногена, химотрипсиногена, проэлластазы и прокарбоксипептидазы p ancreas в duodenum Б и карбонаты изменяют pH приблизительно к 7 интестинальные клетки секретируют фермент энтеропептидазу, которая действует на трипсиноген, превращая его в трипсин
Трипсин превращает химотрипсиноген в химотрипсин, прокарбоксипептидазу в карбоксипептидазу и проэлластазу в элластазу, и трипсиноген в трипсин. Трипсин расщепляет пептидные связи между основны ми аминокислотами Lys и Arg Химотрипсин расщепляет связи между ароматическими аминокислотами Phe, Tyr и Trp Карбоксипептидаза отщепляет по одной аминокислоте с С конца пептидной цепи Аминопептидаза секретируется в тонком кишечнике и отщепляет по одной аминокислоте с N конца
Механизм всасывания аминокислот в кишечнике Большинство белков полностью перевариваются до свободных аминокислот. Аминокислоты и иногда короткие олигопептиды абсорбируются вторичным активным транспортом. МЕХАНИЗМ: L-аминокислота поступает в энтероцит путём симпорта с ионом Na +. Далее специфическая транслоказа переносит аминокислоту через мембрану в кровь. Обмен ионов натрия между клетками осуществляется путём первично-активного транспорта с помощью Nа + / К + -АТФ-азы.
Пути поступления и использования аминокислот в тканях Источники аминокислот : 1) всасывание в кишечнике ; 2) распад белков ; 3) синтез с углеводов и липидов. Использование аминокислот : 1) для синтеза белков ; 2) для синтеза азотсодержащих соединений ( креатина, пуринов, холина, пиримидинов ); 3) источник энергии ; 4) для глюконеогенеза.
Общие пути обмена аминокислот : Дезаминирование Трансаминирование Декарбоксилирование Основное место обмена аминокислот - печень.
Дезаминирование аминокислот Дезаминирование – отщепление аминогруппы от аминокислоты с образованием аммиака. Четыре типа дезаминирования : - окислительное - восстановительное - гидролитическое - интрамолекулярное
Восстановительное дезаминирование : R-CH(NH 2 )-COOH + 2H + R-CH 2 -COOH + NH 3 аминокислота жирная кислота Гидролитическое дезаминирование R- CH(NH 2 )-COOH + H 2 O R- CH( OH )-COOH + NH 3 аминокислота гидроксикислота Интрамолекулярное дезаминирование : R- CH(NH 2 )-COOH R- CH= CH -COOH + NH 3 аминокислота ненасыщенная жирная кислота
Окислительное дезаминирование L-Глутаматдегидрогеназа играет центральную роль в дезаминировании аминокислот, участвует в удалении NH 3 из тканей. В большинстве организмов глутамат является единственной аминокислотой, которая имеет активную дегидрогеназу Присутствует в цитозоле и митохондриях печени
Трансаминирование аминокислот Трансаминирование – перенос аминогруппы от - аминокислоты к - кетокислоте ( обычно к - кетоглутарату ) Ферменты : аминотрансферазы ( трансаминаз ы). аланинаминотрансфераза (АЛТ), глутамат-пируватаминотрансфераза (ГПТ), аспартатаминотрансфераза ( ACT ), глутамат-оксалоацетатаминотрансфераза (ГОТ).
Наибол е е распространённые трансаминазы : аланинаминотрансфераза (АлАТ) аланин + - кетоглутарат п и руват + глутамат аспартатаминотрансфераза (АсАТ) аспартат + - кетоглутарат оксалоацетат + глутамат Аминотрансферазы переносят - аминогруппы от разных аминокислот на - кетоглутарат с образованием глутамата. Глутамат может быть дезаминирован с образованием NH 4 +
Декарбоксилирование отщепление СО 2 от аминокислот с образованием аминов. Некоторые амины имеют високую физиологическую активность ( гормоны, нейромедиаторы и др. ) – биогенные амины. амин Фермент : декарбоксилаза Кофермент – пиридоксальфосфат (вит. В 6 ) Декарбоксилирование аминокислот
Декарбоксилирование аминокислот 1. Образование физиологическиактивных соединий глутамат Гама-аминомасляная к-та ( ГАМК ) ГАМК – медиатор нервной системы гистамин гистидин Гистамин – медиатор воспаления, аллергических реакций.
Гистамин продукт декарбоксилировани я гистидина – медиатор воспаления и аллергии. Д ействи е : вызывает расширение капилляров, повышение их проницаемости, понижает АД, стимулирует секр е цию желудочного сока и слюны, усиливает секрецию соляной кислоты в желудке; сокращает гладкие мышцы легких, что может вызвать «гистаминовый шок», который проявляется как приступ удушья; участвует в развитии болевых ощущений. g-аминомасляная кислота (ГАМК) образуется при декарбоксилировании глутаминовой кислоты. Обнаружена в сером веществе головного мозга. Вызывает торможение в коре (центральное торможение - т ормозной нейромедиатор).
Серотонин образуется из триптофана в нейронах г и поталамуса. Н ейромедиатор в ЦНС. Действие: мощное сосудосуживающее действие, регулирует АД, температуру тела, дыхание, почечную фильтрацию. Этаноламин образуется при декарбоксилировании серина. Используется для синтеза холина, ацетилхолина, фосфолипидов (фосфатидилэтаноламина, фосфатидилхолина). Дофамин образуется из тирозина в почках, надпочечниках, синаптических ганглиях и нервах, является нейромедиатором ингибирующего типа. Является предшественником других катехоламинов (адреналина и норадреналина). Норадреналин образуется в результате гидроксилирования дофамина в клетках нервной ткани, мозговом веществе надпочечников. Функционирует как медиатор. Адреналин − продукт метилирования норадреналина в клетках мозгового вещества надпочечников. Является гормоном.
2. Катаболизм аминокислот во время гниения белков орнитин путресцин лизин кадаверин Ферменты микроорганизмов ( в толстом кишечнике ) декарбоксилируют аминокислоты с образованием диаминов.
