Биоорганическая химия. Братцева И.А - 93 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СтГМУ | Ставрополь

Составители: 

Рубрика: 

185
Метаболизм выполняет четыре специфические функции:
1. Снабжение химической энергией, которая добывается путем рас-
щепления богатых энергией пищевых веществ, поступивших в организм
из окружающей среды.
2. Превращение молекул пищевых веществ в строительные блоки, ко-
торые используются в дальнейшем клеткой для построения макромоле-
кул, специфических для данного организма.
3. Сборка белков, нуклеиновых кислот, липидов, полисахаридов и про-
чих клеточных
компонентов из этих строительных блоков, т.е. внутрикле-
точный биосинтез биополимеров, специфических для данного организма.
4. Синтез и разрушение тех биомолекул, которые необходимы для
выполнения каких-либо специфических функций данной клетки (m-РНК,
гормоны, медиаторы и др.).
Различают
две фазы метаболизма – катаболическую и анаболическую.
Катаболизм – это фаза, в которой происходит расщепление сложных орга-
нических молекул через стадию универсальных метаболитов до простых ко-
нечных продуктов: СО
2
, Н
2
О, NH
3
и др. При этом высвобождается энергия,
которая в виде тепловой идет частично на поддержание температуры тела,
другая – химическая образуется в форме высокоэнергетических соединений,
универсальным из которых является АТФ. Итак, катаболизм – путь распада
от сложного к простому с высвобождением энергии.
Анаболизм – это фаза, в которой происходит постепенный синтетиче-
ский процесс образования из простых малых молекул большого количества
сложных веществ, специфических для данного организма, т.е. анаболизм –
это путь от простого к сложному, требующий затраты энергии.
Катаболические и анаболические процессы энергетически взаимосвя-
заны, протекают в клетках одновременно, однако их скорости регулиру-
ются
независимо. Катаболические пути поставляют химическую энергию
в формах АТФ, НАД•Н
2
, ФАД•Н
2
, которая используется на анаболиче-
ских путях для биосинтеза макромолекул из небольших молекул – пред-
шественников.
Метаболизм представляет собой высококоординированную и целена-
правленную клеточную активность, обеспечиваемую участием многих
взаимосвязанных ферментных систем.
Метаболические реакции
1. Реакции декарбоксилирования – это реакции отщепления СО
2
от карбоксильной группы карбоновых кислот, гидроксикислот, амино-
кислот, кетокислот и др.
, идущие с участием ферментов декарбоксилаз.
186
RCHCOOH
NH
2
RCH
2
NH
2
Аминокислота
Амин
Кетокислота (ацето-
уксусная )
Ацетон
- CO
2
СН
3
С СН
2
O
СООН
СН
3
С СН
3
O
- CO
2
2.
Реакции карбоксилирования – это реакции присоединения СО
2
к молекулам с целью удлинения углеродной цепи при участии фермен-
тов карбоксилаз.
Активная форма СО
2
в организме образуется с помощью биотин-
фермента
(см. стр. 108). В качестве примера можно привести карбокси-
лирование ацетилкоэнзима А с образованием малонилкоэнзима А, что
имеет место в процессе синтеза высших жирных кислот в организме.
СН
3
С
O
S
KoA
СН
2
HOOC С
O
S
KoA
+ CO
2
Ацетилкоэнзим А
Малонилкоэнзим А
Биотин
3.
Реакции дезаминирования – это реакции отщепления аминогруп-
пы в виде аммиака от аминокислот, биогенных аминов. В организмах жи-
вотных наиболее распространены два вида дезаминирования:
окислитель-
ное и дезаминирование путем переаминирования (трансаминирование).
а) Окислительное дезаминирование происходит в две стадии и идет
при участии сложных ферментов
дегидрогеназ, коферментом которых яв-
ляется НАД
+
. В результате образуется кетокислота и аммиак (2 стадии):
Аминокислота
СН
2
СНСН
2
HOOC
NH
2
COOH
СН
2
ССН
2
HOOC
NH
COOH
НАД
+
НАД
.
Н
2
Иминокислота
(глутаминовая )
СН
2
ССН
2
HOOC
NH
COOH
СН
2
ССН
2
HOOC
O
COOH
Кетокислота
(кетоглутаровая )
+ H
2
O
- NH
3
а)
б)
ГДГ
б)
Трансаминирование (переаминирование) – это реакции обмена
функциональными группами между аминокислотами и кетокислотами (α-
кетоглутаровой или щавелевоуксусной) с образованием новых амино- и
кетокислот. Это один из путей синтеза заменимых аминокислот. В орга-
низме этот процесс происходит при участии сложных
ферментов тран-

Страницы