Биологическая химия - [55]
Дезаминирование
Этот процесс заключается в расщеплении аминокислот под действием ферментов дезаминаз или оксидаз на аммиак и безазотистый остаток.
Дезаминирование может происходить несколькими путями, которые представлены в виде схем:
Как установлено, у животных и человека преобладает внутримолекулярное и окислительное дезаминирование. Последний процесс происходит в два этапа через стадию образования иминокислоты:
В организме человека наиболее активно протекает дезаминирование глютаминовой кислоты под действием фермента глютаматдегидрогеназы, обнаруженного в митохондриях всех тканей. При этом образуется α-кетоглютаровая кислота, которая принимает участие во многих процессах обмена веществ.
Ферменты, катализирующие процессы дезаминирования, могут катализировать и обратные процессы — аминирования. Синтез аминокислот из кетокислот и аммиака получил название прямого, или восстановительного, аминирования.
Активен процесс аминирования глютаминовой и аспарагиновой аминокислот, когда аммиак присоединяется по месту гидроксила карбоксильной группы с образованием их амидов — глютамина и аспарагина:
Переаминирование
В 1937 г. отечественными учеными акад. А. Е. Браунштейном и М. Г. Крицман впервые был установлен замечательный факт возможности непосредственного переноса аминной группы от аминокислоты на кетокислоту без освобождения при этом аммиака. Этот процесс протекает по следующей схеме:
При изучении этого процесса были открыты ферменты, которые катализируют эти превращения. Они относятся к аминотрансферазам. Это сложные ферменты, простетической группой которых является фосфопиридоксаль — фосфорный эфир витамина В>6.
А. Е. Браунштейн
Процесс переаминирования является сложным процессом и протекает в 2 этапа. На первом этапе происходит перенос NH>2-группы с аминокислоты на кофермент аминотрансферазы (фосфопиридоксаль). При этом аминокислота превращается в соответствующую кетокислоту. На втором этапе аминогруппа с кофермента передается на кетокислоту, которая превращается в аминокислоту.
(1)
(2)
Процесс переаминирования широко распространен в живой природе. Он имеет первостепенное значение в обмене аминокислот. В процессе переаминирования обязательно участвует одна из двух дикарбоновых аминокислот — глютаминовая или аспарагиновая, которые в виде соответствующих им кетокислот — α-кетоглютаровой и щавелевоуксусной — могут взаимодействовать с большинством аминокислот, за исключением лизина, треонина и аргинина. Особенностью этого процесса является его легкая обратимость.
В обмене веществ реакции переаминирования имеют важное значение, так как от них зависят такие процессы, как:
1. биосинтез многих заменимых аминокислот из соответствующих им кетокислот;
2. распад аминокислот;
3. объединение путей углеводного и аминокислотного обменов, когда из продуктов распада глюкозы, например пировиноградной кислоты, может образоваться аминокислота аланин, и наоборот.
Определение некоторых аминотрансфераз имеет важное значение в клинике. Это относится к определению в сыворотке крови глютамат-щавелевоуксусной и глютамат-пировиноградной аминотрансфераз (ГЩУТ и ГПТ). Первый из этих ферментов обеспечивает синтез аспарагиновой кислоты из щавелевоуксусной за счет NH>2-группы глютаминовой кислоты, а второй — катализирует образование аланина из пировиноградной кислоты.
На основании различного распределения трансаминаз в сердце и печени установлено, что при инфаркте миокарда в сыворотке преимущественно повышается активность ГЩУТ, а при заболеваниях печени — ГПТ.
Декарбоксилирование
Декарбоксилирование аминокислот заключается в отщеплении от аминокислот СО>2 с образованием при этом аминов^ и катализируется ферментами декарбоксилазами. Процесс происходит по следующей схеме:
Таким путем из триптофана образуется гриптамин и серотонин (5-оксигриптамин), из гистидина — гистамин, из глютаминовой кислоты — γ-аминомасляная кислота. Образующиеся при этом амины оказывают на организм мощный биологический эффект, в связи с чем их называют биогенными аминами.
Так, введение гистамина вызывает:
1. расширение капилляров и соответственно повышение их проницаемости;
2. сужение крупных сосудов;
3. сокращение гладкой мускулатуры различных органов и тканей;
4. возбуждение секреции соляной кислоты в желудке.
Серотонин способствует повышению кровяного, давления и сужению бронхов. Противоречиво действие серотонина на центральную нервную систему, когда малые количества подавляют, а более значительные количества, наоборот, стимулируют центральную нервную систему.
γ-Аминомасляная кислота является медиатором центральной нервной системы. В организме большие количества гистамина и серотонина находятся в неактивной, связанной форме в различных тканях. Биологическое действие проявляют только свободные формы этих веществ. Распад гистамина и серотонина и других биогенных аминов происходит при посредстве неспецифической моноаминоксидазы.
Конечные продукты распада аминокислот
В результате различных превращений аминокислот в тканях организма образуются аммиак, углекислый газ и вода. Углекислый газ частично выводится из организма, а оставшаяся часть используется для синтетических процессов, например для синтеза жирных кислот, пуриновых оснований и др.
Все мы знаем, насколько важны для правильной диагностики анализы крови. Однако когда видим результаты, часто не понимаем, что они означают. Благодаря этой книге вы научитесь трактовать результаты анализов и делать конкретные выводы, узнаете, на что обращать внимание, как снизить риск развития заболеваний и выработать полезные привычки для поддержания здоровья всех систем организма.
Развитая медицина сохраняет жизнь миллионам людей, однако ее обратная сторона – злоупотребление технологиями и лекарствами – снова ставит под удар наше здоровье. От эпидемии ожирения страдает до 30% американцев; количество детей с аутоимунным диабетом в Финляндии за полвека использования антбиотиков выросло на 550%. Доктор Мартин Блейзер более 30 лет изучает микробиому человека – живущих с нами в симбиозе бактерий и точно знает: устойчивые штаммы, вызывающие смертельные заболевания, рост болезней у детей и такие недуги развитых стран, как астма, аллергии, ожирение, диабет, некоторые формы рака, возникают из-за нарушения микробиомы. Чтобы уберечь детей и самим не стать частью печальной статистики, нужно знать: чем патогенные бактерии отличаются от полезных и какую выгоду мы получаем от симбиоза с последними; как именно подрывают наше здоровье антибиотики и в каких случаях их использование обоснованно; что угрожает нашей микрофлоре и как восстановить ее, а вместе с ней – здоровье.
Не надо лечиться «на всякий случай» и попадать на удочку популярных медицинских мифов. В этом уверена Мария Евдокимова, потомственный врач, соучредитель первого в России медицинского центра, работающего по принципам доказательной медицины. Она развенчивает модные сегодня представления о том, как сохранить здоровье. Стоит ли верить всему, что пишут в интернете? Полагаться ли на Инста-докторов и как найти на самом деле знающего врача? К чему может привести бездумное применение витаминных добавок? Так ли страшен глютен, как им пугают? Можно ли пить молоко взрослым? Все о том, как без вреда сделать так, чтобы жить долго и отлично себя чувствовать, — профессионально, популярно, легко.
Наше тело — удивительная и сложная машина, все части которой работают слаженно, взаимодействуют с окружающей средой и даже учатся у нее.Эта книга подробно рассказывает об устройстве и работе тела, помогая понять, как развивались наши знания о нем. Она дает представление обо всех системах организма, объясняет медицинскую терминологию и отвечает на важнейшие вопросы. Дочитав до конца, вы заглянете не только в прошлое, настоящее и будущее, но и внутрь себя.
Чабрец, тимьян, богородская трава. Издавна люди знали о поистине чудодейственных свойствах этого растения. С его помощью отгоняли злых духов, его цветами украшали иконы, им лечили множество болезней. Пришла пора вспомнить секреты древних знахарей. Если вы готовы принять помощь природы, эта книга для вас: чабрец излечит простуду и бронхит, утолит боль при радикулите и невралгии.
«Все сознают, что нормальная и полезная еда есть еда с аппетитом, всякая другая еда, еда по приказу, по расчету признается уже в большей или меньшей степени злом», — писал академик И. П. Павлов. Перед вами необычная книга. Главная ее особенность состоит в том, что желудок, его заболевания, а также их профилактика и лечение рассматриваются в «контексте» всего организма, в тесной связи с образом жизни и мыслями человека. Автор обращает внимание читателей на множество «мелочей», которым мы обычно не придаем никакого значения, не замечаем их влияния на состояние желудочно-кишечного тракта и здоровье в целом. Книга — не сухое повествование о болезнях, а увлекательное путешествие в мир под названием «человеческий организм». Для широкого круга читателей.