Автор текста – Анисимова Елена Сергеевна. Авторские права защищены. Продавать текст нельзя.
Курсив НЕ НУЖНО зубрить.
Замечания можно присылать по электронной почте exam_bch@mail.ru
https://vk.com/bch_5
ПАРАГРАФ 54:
«Связь обмена АМИНОКИСЛОТ с обменам веществ других классов (углеводами, липидами и нуклеотидами)».
Если Вы знаете параграфы 29-72, то здесь легко.
Аминокислоты ; глюкоза
Аминокислоты ; липиды
Аминокислоты ; нуклеотиды
54. 1. Превращение АМИНОКИСЛОТ В УГЛЕВОДЫ (глюкозу). См. ГНГ и п.67.
(Аминокислоты (белки) ; глюкоза)
Значение:
превращение аминокислот в углеводы позволяет организму
поддерживать нужную концентрацию глюкозы в крови во время голодания,
когда заканчиваются запасы гликогена в печени.
Иначе человек не мог бы прожить без углеводов пищи больше полусуток.
Процессы стимулируются:
при голоде и стрессе гормонами глюкагоном, ГКС, катехоламинами
и тормозятся инсулином при сытости и покое.
Источником аминокислот для синтеза глюкозы является распад белков (протеолиз) –
или пищевых (если человек есть белковую пищу),
или белков организма (мышц, печени, плазмы крови и т.д.).
Из 20 белковых аминокислот почти все (18) могут использоваться для синтеза глюкозы (14 гликогенных и 4 смешанных).
Ход процессов:
1 – сначала аминокислоты превращаются в метаболиты ЦТК (см. п.64 и 65, нужен витамин В6),
2 – затем метаболиты ЦТК с помощью его реакций и пируват (с помощью витамина биотина) превращаются в ОКСАЛОАЦЕТАТ
(при условии наличия витаминов ЦТК, В6, С и фолата)
3 – затем из оксалоацетата в ходе реакций глюконеогенеза образуется глюкоза,
после чего она поступает в кровь (из печени, в основном)
для питания мозга, эритроцитов и других тканей.
Схема: БЕЛКИ ; аминокислоты (В6) ; метаболиты ЦТК (5 витаминов) и пируват (биотин) ; оксалоацетат ; ГЛЮКОЗА.
Аминокислоты являются основным субстратом для синтеза глюкозы (глюконеогенеза = ГНГ).
54. 2. Превращение УГЛЕВОДОВ В АМИНОКИСЛОТЫ. См. п.67.
Значение:
позволяет синтезировать заменимые аминокислоты из углеводов, в том числе нейромедиаторы глицин и глутамат.
Происходит при наличии углеводов, при сытости, стимулируется гормоном покоя и сытости инсулином.
Ход процессов:
1 – глюкоза превращается в ходе гликолиза в пируват, который превращается в ацетилКоА и оксалоацетат,
2 – благодаря реакциям ЦТК (нужно 5 витаминов) из ацетилКоА и оксалоацетата может синтезироваться ;-кетоглутарат.
3 – из кетокислот пирувата, оксалоацетата и ;-кетоглутарата синтезируются (с помощью В6) аланин, аспартат, глутамат, аспарагин и глутамин.
Схема:
ГЛЮКОЗА ; пируват, ацетилКоА, оксалоацетат ; аминокислоты ; БЕЛКИ.
Дополнение: из метаболита гликолиза 3-фосфоглицерата синтезируется серин,
а из серина – глицин (при наличии фолата) и цистеин (при наличии метионина в качестве источника серы). Из Глу – Гис и Арг.
Синтез заменимых аминокислот из глюкозы протекает при условии, что есть нужные ферменты и витамины.
Глицин может синтезироваться не только из глюкозы, но из СО2, NH3 и [С1] – ТГФ,
затем из глицина может образоваться СЕРИН, а из серина – ЦИСТЕИН при наличии метионина.
Схемы синтеза отдельных аминокислот из глюкозы:
1. Глюкоза ; пируват ; АЛАНИН. – Из глюкозы образуется пируват (при гликолизе), из которого может образоваться аланин (при переаминировании).
2. Пируват (биотин) ; оксалоацетат (В6) ; АСПАРТАТ – АСПАРАГИН.
(Пируват превращается в оксалоацетат при карбоксилировании при наличии витамина Н (биотина))
3. Пируват ; ацетилКоА и оксалоацетат ; цитрат (через ИЦ и кетоглутарат) ; ГЛУТАМАТ ; глутамин или пролин, орнитин ; аргинин (п.66).
Пируват превращается в ацетилКоА под действием ПДГ (при наличии 5 витаминов).
Пируват превращается в оксалоацетат при наличии биотина.
АцетилКоА и оксалоацетат превращаются в ЦИТРАТ, который в ЦТК превращается в ;-кетоглутарат.
;-кетоглутарат превращается в ГЛУТАМАТ (при прямом восстановительном аминировании, при наличии витамина РР).
Глутамат превращается в глутамин при амидировании.
Глутамат превращается в пролин, гистидин и орнитин при процессах, которые не изучаются в курсе.
Орнитин - небелковая аминокислота, но необходима для обезвреживания аммиака.
При синтезе мочевины превращается в аргинин (п.66).
4. Глюкоза (при гликолизе п.32) ; 3-фосфо/глицерат (В6) ; серин (фолат) ; глицин или цистеин (при условии наличия метионина).
Глюкоза превращается в 3-ФГ при гликолизе.
3-ФГ превращается в серин при ряде процессов, в т.ч. при переаминировании при наличии В6.
Серин превращается в глицин при наличии фолата.
Серин превращается в цистеин при наличии метионина (дающего атом серы).
54. 3. Использование АМИНОКИСЛОТ В СИНТЕЗЕ ЛИПИДОВ. См. п.52.
(из липидов аминокислоты не синтезируются, но окисление липидов даёт АТФ для синтеза аминокислот и белков)
Аминокислота СЕРИН используется для синтеза МЕМБРАННЫХ ЛИПИДОВ п.52
(фосфатидил/серина, фосфатидил/этаноламина, фосфатидил/холина, а также для сфингомиелина).
Взаимодействие серина с жирной кислотой приводит к образованию СФИНГОЗИНА,
который превращается в ЦЕРАМИД, реагируя со второй жирной кислотой.
Присоединение к церамиду углеводов приводит к образованию ГЛИКОЛИПИДОВ,
а присоединение к церамиду фосфата и холина приводит к образованию сфинго/фосфо/липида СФИНГОМИЕЛИНА – компонента миелиновых оболочек.
Все 20 аминокислот могут превращаться в ацетилКоА. Из оксалоацетата ацетилКоА образуется через ФЕП и пируват. АцетилКоА превращается в жирные кислоты, из которых синтезируется ЖИР и липоиды. АцетилКоА может превращаться в холестерин и кетоновые тела. Таким образом, избыток белковой пищи может привести к лишнему весу, избытку Хс и кетоновых тел (кетозу). Но при этом увеличивается и нагрузка на печень из-за необходимости обезвредить повышенные количества аммиака.
54.4. Использование аминокислот в синтезе НУКЛЕОТИДОВ. – см. 72.
Из аминокислот синтезируются азотистые основания для нуклеотидов
для нуклеиновых кислот ДНК и РНК для синтеза белка и деления клеток.
Для синтеза пиримидиновых оснований (урацила, тимина и цитозина) используются аспартат и глутамин,
а для синтеза пуриновых оснований аденина и гуанина используются аспартат, глутамин и глицин.
Аминокислоты из нуклеотидов не синтезируются. Исключение – образование небелковой аминокислоты ;-аланина при разрушении пиримидиновых оснований урацила и цитозина – см. п.71.
Но синтезируемые из аминокислот РНК нужны для синтеза белков, в том числе для ферментов, катализирующих реакции синтеза аминокислот.