Аминокислоты: катаболизм азота: транспорт аммиака
Хотя аммиак может экскретироваться из организма в виде аммонийных солей - особенно при метаболическом ацидозе , - большая его часть выделяется в составе мочевины , главного азотистого компонента мочи. Аммиак постоянно продуцируется в тканях, однако содержится в периферической крови лишь в следовых количествах (10-20 мкг/100 мл); он быстро удаляется из кровеносной системы печенью, где входит в состав глутамат а, глутамин а или мочевины.
Удаляется аммиак и с помощью глутаматдегидрогеназы . Образование глутамин а катализируется глутаминсинтетазой - митохондриальным ферментом, присутствующим в больших количествах в ткани почек. Синтез амидной связи глутамина осуществляется за счет гидролиза одного эквивалента АТР с образованием ADP и Pi . Равновесие этой реакции смещено в направлении синтеза глутамина.
Освобождение амидного азота глутамина в виде аммиака происходит путем гидролитического отщепления аммиака, катализируемого глутаминазой . Глутаминазная реакция в отличие от реакции, катализируемой глутаминсинтетазой, протекает без участия адениновых нуклеотидов и сильно сдвинута в сторону образования глутамата; в направлении синтеза глутамина она не осуществляется. Таким образом, глутаминсинтетаза и глутаминаза катализируют взаимопревращение свободного аммонийного иона и глутамина; это напоминает взаимопревращение глюкозы и глюкозо-6-фосфат а с помощью глюкокиназы и глюкозо-6-фосфатазы .
Реакция, аналогичная той, которая катализируется глутаминазой, происходит при участии L- аспарагиназы , присутствующей в тканях животных, растениях и микроорганизмах. Исследовалась возможность применения аспарагиназы и глутаминазы в качестве противоопухолевых агентов , поскольку некоторые опухоли проявляют аномально высокую потребность в глутамин е и аспарагин е. Если в ткани мозга основной путь удаления аммиака состоит в образовании глутамина, то в печени наиболее важным путем является образование мочевины . В ткани мозга тоже может идти образование мочевины, но существенной роли в удалении аммиака этот процесс не играет. Образованию глутамина в мозгу должен предшествовать синтез глутамата, поскольку поступающего с током крови глутамата оказывается недостаточно при высокой концентрации в крови аммиака. Непосредственным предшественником глутамата Является альфа-кетоглутарат . Образование глутамина из аммиака может привести к быстрому снижению концентраций интермедиатов цикла лимонной кислоты , если они не будут пополняться за счет превращения пируват а в оксалоацетат , сопровождающегося фиксацией CO2 . В ткани мозг а действительно наблюдается существенное включение в состав аминокислот CO2, вероятно, после вступления последнего в цикл лимонной кислоты; после введения аммиака дополнительное количество оксалоацетата направляется на синтез глутамина (через стадию альфа-кетоглутарата).
Смотрите также:
