Трансамінування амінокислот - це процеси міжмолекулярного переносу від вихідної речовини аміногрупи на кетокислоту без утворення аміаку. Розглянемо детальніше особливості даної реакції, а також її біологічний сенс.
Реакція трансамінування амінокислот була відкрита радянськими хіміками Крицманом і Брайнштейном в 1927 році. Вчені працювали над процесом дезамінування глутамінової кислоти в тканини м'язів і з'ясували, що по мірі додавання до гомогенату м'язової тканини піровиноградної і глутамінової кислот утворюється аланін і α-кетоглутарова кислота. Унікальність відкриття була в тому, що процес не супроводжувався утворенням аміаку. У ході експериментів їм вдалося з'ясувати, що трансамінування амінокислот - це оборотні процеси.
При протіканні реакцій в якості каталізаторів були використані специфічні ферменти, які були названі аминоферазами (трансмаминазами).
Амінокислоти, які беруть участь у трансаминировании, можуть бути монокарбоновыми сполуками. У ході лабораторних досліджень було встановлено, що трансамінування аспарагіну і глутаміну з кетокислотами відбувається в тканинах тварин.
Активну участь в перенесенні аміногрупи приймає піридоксальфосфат, який є коферментом трансаміназ. У процесі взаємодії з нього утворюється пиридоксаминфосфат. В якості каталізатора подібного процесу виступають ферменти: оксидаза, пиридоксаминаза.
Трансамінування амінокислот було пояснено радянськими вченими Шемякін і Браунштейном. У всіх трансаміназ є кофермент піридоксальфосфат. Реакції трансминирования, які він прискорює, схожі за механізмом. Процес протікає в дві стадії. Спочатку піридоксальфосфат забирає від амінокислоти функціональну групу, в результаті утворюється кетокислота і пиридоксаминфосфат. На другій стадії він вступає в реакцію з α-кетокислотой, в якості кінцевих продуктів утворюється піридоксальфосфат, відповідна кетокислота. В таких взаємодіях піридоксальфосфат є переносником аміногрупи.
Більше:
Перший штучний супутник Землі є одним з найбільших досягнень науки ХХ століття. Тим не менш, як це ні парадоксально, цьому великому науковому і технічному досягненню значною мірою сприяла холодна війна між двома наддержавами: США і Радянським Союзом....
Що таке соціалізація, і як вона змінює людину
Спробуємо розібратися, що таке соціалізація, в чому її сутність і особливість. Адже для кожної особистості входження у суспільство і засвоєння його основних норм є фундаментом до подальшої безпроблемною і успішного життя і діяльності. Отже, що таке с...
Принц Чарльз – головний спадкоємець британського престолу
Згідно із законом королівства Великобританія, спадкоємець британського престолу - це старший закононароджена син чинного монарха або ж попереднього претендента на престол. Однак якщо у царюючого особи немає дитини чоловічої статі, то право спадкуванн...
Трансамінування амінокислот за такого механізму було підтверджено методами спектрального аналізу. В даний час з'явилися нові докази присутності подібного механізму в живих істот.
Яку роль відіграє трансамінування амінокислот? Значення даного процесу достатньо велика. Ці реакції поширені у рослин і мікроорганізмів, в тварин тканинах завдяки високій резистентності до хімічних, фізичних, біологічних факторів, абсолютної стереохимической специфічність по відношенню до D - і L-амінокислот.
Біологічний сенс трансамінування амінокислот аналізувався багатьма вченими. Він став предметом докладного дослідження в обмінних амінокислотних процесах. У ході досліджень була висунута гіпотеза про можливість протікання процесу трансамінування амінокислот з допомогою трансдезаминирования. Ейлер виявив, що в тварин тканинах з амінокислот з великою швидкістю дезаминируется лише L-глутамінова кислота, каталізатором процесу виступає глутаматдегидрогеназа.
Процеси дезамінування та трансамінування глутамінової кислоти є оборотними реакціями.
Як використовується трансамінування амінокислот? Біологічне значення цього процесу полягає у можливості проведення клінічних досліджень. Наприклад, сироватка крові здорової людини має від 15 до 20 одиниць трансаміназ. У випадку органічних уражень тканин спостерігається деструкція клітин, що приводить до виходу трансаміназ у кров з вогнища поразки.
У разі інфаркту міокарда буквально через 3 години рівень аспартатамінотрансферази збільшується до 500 одиниць.
Як використовується трансамінування амінокислот? Біохімія передбачає проведення трансаминазного тесту, за результатами якого хворому ставлять діагноз, підбирають ефективні методики лікування виявленого захворювання.
В діагностичних цілях в клініці хвороб застосовують спеціальні набори хімічних речовин для швидкого виявлення активності лактатдегідрогенази, креатинкінази, трансамінази.
Гіпертрансаміназемія спостерігається при хворобах нирок, печінки, підшлункової залози, а також у випадку гострих отруєнь чотирьоххлористим вуглецем.
Трансамінування і дезамінування амінокислот використовується в сучасної діагностики для виявлення гострих інфекцій печінки. Це пов'язано з різким підвищенням аланінамінотрансферази при деяких проблемах з печінкою.
Особливу роль у даному процесі має глутамінова кислота. Велике поширення в рослинних і тваринних тканинах, стереохимическая специфічність до амінокислот, каталітична активність зробили трансамінази предметом вивчення в науково-досліднихлабораторіях. Всі природні амінокислоти (крім метіоніну) взаємодіють з α-кетоглутаровой кислоти в ході трансамінування, в результаті утворюється кето - і глутамінова кислота. Вона піддається під дією глутаматдегидрогеназы дезаминированию.
Існує прямий і непрямий види даного процесу. Пряме дезамінування передбачає використання в якості каталізатора одного ферменту, продуктом взаємодії є кетокислота і аміак. Даний процес може протікати аеробним способом, що передбачає присутність кисню, або анаеробним варіантом (без молекул кисню).
В якості каталізаторів аеробного процесу виступають D-оксидази амінокислот, а коферментами будуть оксидази L-амінокислот. Ці речовини присутні в людському організмі, але вони проявляють мінімальну активність.
Анаеробний варіант окислювального дезамінування можливий для глутамінової кислоти, в ролі каталізатора виступає глутаматдегидрогеназа. Цей фермент присутня в мітохондріях всіх живих організмів.
При непрямому окисному дезаминировании виділяють два етапи. Спочатку аміногрупа переноситься від вихідної молекули на кетосоединение, утворюється нова кето - та амінокислоти. Далі кетоскелет специфічними шляхами катаболизирует, бере участь у циклі трикарбонових кислот і тканинному диханні, кінцевими продуктами будуть вода і вуглекислий газ. У разі голодування вуглецевий скелет глюкогенных амінокислот буде використовуватись для освіти в глюконеогенезі молекул глюкози.
Другий етап передбачає відщеплення аміногрупи шляхом дезамінування. У людському організмі подібний процес можливий тільки для глутамінової кислоти. У результаті цієї взаємодії утвориться α-кетоглутарова кислота та аміак.
Визначення активності двох ферментів трансамінування аспартатаминтрансферазы і аланінамінотрансферази знайшло застосування в медицині. Ці ферменти можуть оборотно взаємодіяти з α-кетоглутаровой кислоти, переносити на неї від амінокислот функціональні аміногрупи, утворюючи кетосоединения і глутамінову кислоту. Незважаючи на те, що активність цих ферментів збільшується при хворобах серцевої м'язи і печінки, максимальну активність виявляють в сироватці крові для АСТ, а для АЛТ при гепатитах.
незамінні Амінокислоти в процесах синтезу білкових молекул, а також утворення безлічі інших активних біологічних сполук, здатних регулювати в організмі обмінні процеси: гормонів, нейромедіаторів. Крім того, вони є донорами атомів азоту в синтезі небілкових азотовмісних речовин, зокрема холін, карнітин.
Кетаболизм амінокислот можна використовувати як джерело енергії для процесу синтезу аденозинтрифосфорної кислоти. Особливу цінність енергетична функція амінокислот має в процесі голодування, а також при цукровому діабеті. Амінокислотний обмін дозволяє встановлювати зв'язки між численними хімічними перетвореннями, що відбуваються в живому організмі.
В організмі людини міститься близько 35 грам вільних амінокислот, а в крові їх вміст становить 3565 мг/дл. Велика їх кількість поступає в організм з їжі, крім того, вони є у власних тканинах, також можуть утворюватися з вуглеводів.
У багатьох клітинах (крім еритроцитів) вони використовуються не тільки для білкового синтезу, але і для утворення пуринових, піримідинових нуклеотидів, отримання біогенних амінів, фосфоліпідів мембран.
За добу в людському організмі амінокислоти розпадається приблизно 400 г білкових сполук, і приблизно в такій же кількості відбувається зворотний процес.
Тканинні білки не здатні виконувати у разі катаболізму витрати амінокислот на синтез інших органічних сполук.
У процесі еволюції людство втратило здатність до самостійного синтезу багатьох амінокислот, тому для забезпечення у повному обсязі ними організму необхідно отримувати ці азотовмісні сполуки з їжею. Хімічні процеси, у яких беруть участь амінокислоти, і сьогодні є об'єктом вивчення хіміків і медиків.
Article in other languages:
AR: https://tostpost.com/ar/education/17699-transamination.html
HI: https://tostpost.com/hi/education/19356-transamination.html
JA: https://tostpost.com/ja/education/17374-transamination.html
TR: https://tostpost.com/tr/e-itim/30777-transamination-amino-asitler-tan-m-nemi-ve-zellikleri.html
Alin Trodden - автор статті, редактор
"Привіт, Я Алін Тродден. Я пишу тексти, читаю книги і шукаю враження. І я непогано вмію розповідати вам про це. Я завжди радий брати участь у цікавих проектах."
Новини
"Кров з молоком": значення і тлумачення фразеологізму
Розглянемо значення фразеологізму «кров з молоком» і поговоримо про жінок, які втілюють його сенс у всій красі.ЗначенняТак говорять про здоровий колір обличчя. А останній в цьому сенсі не може бути ні сірим, ні жовтим,...
М'язова система та основні групи м'язів
М'язова система відноситься до одних з найважливіших біологічних підсистем, з допомогою яких організм виконує різні рухи. Її можна представити у вигляді сукупності м'язових волокон, здатних до скорочення. Волокна з'єднуються між с...
Розвиток та розквіт Київської Русі
Київська Русь – найбільша держава середньовічної Європи. Сформувалося воно в 9 столітті в результаті внутрішнього розвитку слов'янських племен. Київська Русь відіграла значну роль в історії східнослов'янських народів. На про...
Некоронованим королева Англії леді Джейн Грей: біографія, історія життя і цікаві факти
Леді Джейн Грей доля подарувала всього 17 років життя. Але яких! Внучата племінниця Генріха VIII – короля Англії - поплатилася життям лише за те, що мала відношення до відомого роду Тюдорів. В історії вона відома, як некорон...
Розділ логістики, який відповідає за розподіл матеріального потоку між відповідними роздрібними покупцями, називається розподільча логістика. Вона охоплює безліч взаємопов'язаних між собою систем: складування, транспортування, мар...
Інженерний замок - місце, де Павло народився і помер
Побудований на зламі XVIII-го і XIX-го століть, у той час Михайлівський, а нині Інженерний, замок повинен був стати основною резиденцією імператора Павла Першого. Місце було обрано не випадково: злиття Фонтанки з Мийкою завжди пов...
Примітка (0)
Ця стаття не має коментарів, будьте першим!