Орнитиновый цикл мочевинообразования

Мочевина в организме синтезируется из NН₃ и СО₂. Поступление СО₂ и АТФ, необходимых для образования мочевины, обеспечивается работой цикла ди- и трикарбоновых кислот

У животных организмов процесс мочевинообразования протекает в печени. На первом этапе синтезируется макроэргическое соединение карбамоилфосфат – метаболически активная форма аммиака:

Затем карбамоилфосфат конденсируется с орнитином, образуя цитруллин:

В следующей реакции цитруллин конденсируется с аспарагиновой кислотой – вторым источником азота в цикле мочевины – с образованием аргининсукцината:

Аргининсукцинат затем расщепляется на аргинин и фумаровую кислоту:

Завершающей стадией синтеза мочевины является гидролиз аргинина:

 

Реакции орнитинового цикла до стадии образования цитрулина проис-ходят в митохондриях, а последующие стадии – в цитозоле.

Суммарное уравнение биосинтеза мочевины:

СО₂ + NH₃ + Аспартат + 3АТФ + 2Н₂О ®

СО(NH₂)₂ + фумарат + 2(АДФ +Н₃РО₄) + АМФ + Н₄Р₂О₇

Таким образом, в молекуле мочевины одна группа NH₂ образуется за счет NH₃, полученного при распаде аминокислот, вторая – за счет NH₂-группы аспарагиновой кислоты. Таким путем NH₂-группа любой аминокислоты может включаться в мочевину. 

Для пополнения аспарагиновой кислоты фумарат вступает в цикл Кребса и под действием фермента фумаразы присоединяет воду, образуя яблочную кислоту. При участии малатдегидрогеназы яблочная кислота окисляется в оксалоацетат, последний – в реакции трансаминирования с глутаминовой кислотой вновь образует аспарагиновую кислоту.

 

Взаимосвязь белкового и углеводного обменов

Связующим звеном белкового и углеводного объемов является цикл трикарбоновых кислот. Продукты гликолиза и окислительного расщепление углеводов в ЦТК – пировиноградная, a-кетаглутаровая, щавелевоуксусная кислота в результате аминирования и переаминирования образуют многие аминокислоты, используемые для синтеза белка. Из фосфоенолпирувата (гликолиз) через ряд превращений синтезируется предшественник фенилаланина, тирозина, триптофана – шикимовая кислота. Гистидин образуется из рибозо-5-фосфата (участника пентозофосфатного цикла). Таким образом, продукты расщепления углеводов при аминировании дают аминокислоты, из которых синтезируются белки.

Переход от белков к углеводам начинается с гидролиза белков до аминокислот, которые затем дезаминируются, а выделившиеся кетокислоты (ПВК, a-кетоглутарат, оксалоацетат) вступают в ЦТК и через пируват включаются в реакции глюконеогенеза с образованием углеводов. Однако белки по сравнению с углеводами являются для живого организма более ценными соединениями, образующими основу всех клеточных структур, поэтому их превращение в углеводы происходит в природе в небольших масштабах.

Использование белков в процессе дыхания также наблюдается крайне редко, при длительном углеводном дефиците. Активно образуются углеводы из белков и аминокислот у больных сахарным диабетом.

 

---

Дата добавления: 2018-05-02; просмотров: 546; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!