Цикл синтеза мочевины

Дата добавления: 2014-05-20 | Просмотров: 1558

(орнитиновый цикл; основной путь обезвреживания аммиака).

Цикл протекает в митохондриях клеток печени. Открыт Ганцем Кребсом в ГОДУ. Цикл представляет собой ряд специализированных реакций, катализируемых специфическими ферментами. Реакции цикла:

1) Образование карбомоилфосфата. Аммиак карбоксилируется при участии АТФ и фермента карбомоилфосфатсинтетазы с образованием карбомоилфосфата.

2) Синтез цитруллина. Карбомоилфофат взаимодействует с орнитином с образованием цитруллина. Катализирует реакцию фермент орнитинкарбоминтрансфераза.

3) Синтез аргининосукцината. Цитруллин взаимодействует с аспарагиновой кислотой за счет энергии АТФ с образованием аргинино-янтарного комплекса. Фермент, который катализирует реакцию, – аргининосукцинатсинтетаза.

4) Распад комплекса. Под влиянием аргининосукцинатлиазы комплекс распадается с образованием аргинина и фумаровой кислоты.

5) Гидролиз аргинина. При участии аргиназы аргинин распадается на орнитин и мочевину.

Таким образом, фумаровая кислота поступает в цикл Кребса, окисляется в ЩУК, и в результате переаминирования превращается в аспарагиновую кислоту.

Так как при синтезе мочевины относительно большие затраты энергии, то реакции цикла протекают только в прямом направлении.

У человека и большинства животных мочевина из печени поступает в почки и выводится с мочой из организма. У КРС часть мочевины возвращается в рубец, и с помощью микроорганизмов из нее синтезируются микробиальные белки. У верблюда мочевина поступает в ЖКТ, где под действием микроорганизмов расщепляется и вновь возвращается в цикл, что избавляет животное от потерь воды.

Некоторые рыбы, амфибии, моллюски выделяют мочевины, которая образуется из мочевой кислоты в результате сложных реакций под действием урикотелических ферментов, при этом из одной молекулы мочевой кислоты образуется две молекулы мочевины и альдегид, промежуточным продуктом является алоитоновая кислота.

У птиц аммиак выделяется в виде мочевой кислоты, которая является нерастворимой и обеспечивает жизнеспособность зародыша, так как откладывается в яйце (канатик). А у взрослой птицы мочевая кислота, хотя и синтезируется более сложно, чем мочевина, но обеспечивает снижение веса, что положительно отражается на образу жизни. Особенностью белкового обмена у птиц является то, что за очень кроткий период развития от эмбриона до взрослой птицы (примерно 2 мес.) образуется до 2 кг белка; при этом ежесуточно с яйцом выходит большое количество азота. Поэтому белковое питание для птиц наиболее важно, критическими аминокислотами являются изолейцин и валин.

Биосинтез белка происходит из аминокислот.

Синтез аминокислот.

Первичный синтез аминокислот осуществляется тремя путями:

1) Прямое аминирование характерно для растений и бактерий. При участии аспартатаммиаклиазы при взаимодействии фумаровой кислоты и аммиака образуется аспарагиновая кислота.у человека и высших животных аспарагиновая кислота образуется путем переаминирования ЩУК (перенос кето- на аминогруппу).

2) Восстановительное аминирование – обратный процесс окислительного дезаминирования.

3) Восстановительное оксилировнаие кетокислот.

Биосинтез белка

Процесс образования белков в организме осуществляется по принципу матричного синтеза с участием нуклеиновых кислот. Так синтезируются белки-ферменты, гормоны белковой природы и структурные белки.

ДНК является первой матрицей с запрограммированной в генах информацией о первичной структуре соответствующего белка.

Схематично этот процесс состоит из синтеза и-РНК, перехода ее из ядра в цитоплазму, а затем на рибосому, где и происходит собственно синтез путем образования полипептидных цепей из аминокислот, доставляемых т-РНК. и-РНК при этом регулирует последовательность аминокислот, то есть первичную структуру белка.

Биосинтез белка – ряд последовательных биохимических реакций, катализируемых специфическими ферментами. Протекает во всех органах и клетках, особенно интенсивно в печени (наибольшее количество белка синтезируется в печени).