Аминокислоты, которые поступают в организм в количествах, превышающих потребности биосинтеза клеточных белков, не могут запасаться и подвергаются метаболическим превращениям. Наиболее распространенными и важными реакциями, в которых участвуют аминокислоты, являются трансаминирование (переаминирование), окислительное дезаминирование и декарбоксилирование.
Переаминирование представляет собой взаимопревращение α-аминокислоты и α-кетокислоты, катализируемое аминотрансферазой.
В большинстве тканей млекопитающих имеются две аминотрансферазы - аналин-аминотрансфераза и глутамат-аминотранфераза. Они катализируют перенос аминогрупп от большинства α-аминокислот с образованием аланина (из пировиноградной кислоты) и глутаминовой кислоты (из α-кетоглутаровой кислоты). Каждая аминотрансфераза специфична к определенным парам α-амино-и α-кетокислот. Чаще всего в качестве акцепторной α-кетокислоты используется α-кетоглутаровая кислота:
Большинство α-аминокислот являются субстратами аминотрансфераз, исключение составляют треонин, пролин и лизин.
Окислительное дезаминирование аминокислот происходит в клетках печени и почек. Продуктами окислительного дезаминирования аминокислот являются соответствующие α-кетокислоты. Этот процесс катализирует дегидрогеназа, коферментом которой может быть как НАД, так и НАДФ. Наиболее важной и распространенной является глутаматдегидрогеназа, катализирующая процесс:
129
Реакция, катализируемая глутаматдегидрогеназой, обратима, поэтому функция этого фермента заключается не только в том, чтобы катализировать дезаминирование аминокислот, но также и в том, чтобы ускорять процесс аминирования a-кетоглутаровой кислоты свободным аммиаком.
Декарбоксилирование аминокислот - важный метаболический процесс, в результате которого из аминокислот образуются биологически активные амины. Декарбоксилазы аминокислот - сложные ферменты, коферментом которых является пиридоксальфосфат. Приведем несколько примеров:
HOOC - CH2 - CH2 - CH2 - NH2 + СО2
γ-Аминомасляная кислота
И глутаминовая, и γ-аминомасляная (ГАМК) кислоты относятся к нейромедиаторам - химическим соединениям, влияющим на передачу электрических потенциалов в синапсах нейрон-нейронных нейромышечных контактов. ГАМК ингибирует, глутаминовая кислота активирует передачу нервных импульсов.
Декарбоксилирование гистидина приводит к образованию гистамина, который вызывает усиление деятельности желез внутренней секреции.
Подводя итог, можно констатировать, что конечными продуктами катаболизма аминокислот являются α-кетокислоты, амины, оксид углерода (IV), аммиак. Органические соединения вовлекаются в определенные метаболические процессы, оксид углерода (IV) беспрепятственно выводится из организма, а аммиак связывается с образованием глутамина, аспарагина, аспартата, мочевины. Рассмотрим пути связывания аммиака.
130
