96
Тема 10: БИОСИНТЕЗ МОЧЕВИНЫ. ПАТОЛОГИЯ БЕЛКОВОГО ОБМЕНА.
НАСЛЕДСТВЕННЫЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ
Биосинтез мочевины
Аммиак
является токсическим веществом, и его увеличение в крови и других
тканях особенно опасно для мозга. Одно из объяснений высокой чувствительности мозга
к свободному аммиаку состоит в следующем.
Свободный аммиак легко проходит сквозь мембраны и проникает в клетки мозга
и их митохондрии. Здесь он взаимодействует с
-кетоглутаровой
кислотой, образуя
глутамат. Это приводит к уменьшению количества
-кетоглутарата как промежуточного
продукта цикла лимонной кислоты, что сопровождается снижением скорости окисления
глюкозы, играющей главную роль в энергетическом обеспечении клеток мозга. Однако
в норме этого не происходит. В процессе эволюции в организме высших животных и
человека сформировались механизмы связывания аммиака в месте его образования, его
обезвреживания и выведения из организма.
Аммиак, образующийся в различных тканях и органах, в месте его освобождения
связывается с аминодикарбоновыми кислотами, преимущественно глутаминовой и в
меньшей мере аспарагиновой, образуя амиды – глутамин и аспарагин.
Аммиак может также связываться с белками, содержащими эти аминокислоты.
Фиксируясь в
форме амидов, аммиак временно обезвреживается и переносится
кровью к месту их окончательного обезвреживания – в печень. Особую роль в переносе
аммиака в печень в нетоксической форме играет аминокислота аланин. Большое
значение этот механизм имеет для работающей мышцы. Последовательность реакций
при этом следующая: образующийся аммиак превращается в аминогруппу глутамата
в реакции, катализируемой глутаматдегидрогеназой. Глутамат переносит затем свою
-аминогруппу на пировиноградную кислоту (пируват),
всегда имеющуюся в
достаточном количестве, поскольку это продукт протекающего в мышцах гликолиза.
Реакция переноса катализируется аланинтрансаминазой (АлТ). Аланин (нейтральная
аминокислота, не несущая суммарного заряда при значениях рН, близких к 7) выходит
из клеток в кровь и доставляется кровью к печени. Здесь он под действием аланин-
трансаминазы передает свою аминогруппу
-кетоглутарату, в результате чего
образуется глутаминовая кислота.
Последняя в реакции, катализируемой
глутаматдегидрогеназой, дезаминируется с образованием
-кетоглутарата и аммиака,
который в печени превращается в мочевину – конечный продукт азотистого обмена.
Интересно, что использование именно аланина для переноса аммиака из
интенсивно работающих скелетных мышц в печень
может служить наглядным
примером принципа экономии, действующего в живых организмах. При тяжелой
работе в сокращающихся скелетных мышцах
образуется не только аммиак, но и
большие количества пировиноградной кислоты – пирувата, являющегося продуктом
97
гликолиза. Оба этих продукта должны
быть доставлены в печень, где аммиак
превращается в мочевину и в такой форме выводится из организма, а из пирувата
ресинтезируется глюкоза, которая через кровь возвращается в мышцы.
Итак, образовавшийся при дезаминировании аминокислот аммиак доставляется
в печень, где превращается в нетоксический продукт – мочевину. Это
превращение
совершается в форме цикла, который был назван
Достарыңызбен бөлісу: 
