Обмен белков в организме животного (стр. 6 из 8)

3.аммиак участвует в биосинтезе заменимых аминокислот путем восстановительного аминирования кетокислот

R R R

C = O + NH₃ ^{- H2O} C = NH + H₂ CH – NH₂

COOHCOOHCOOH

4. образование мочевины – это главный путь обезвреживания аммиака. 92% азота выводится из организма с мочой в виде мочевины. При образовании мочевины используется 1 молекула СО₂ и 2 молекулы NH₃.

NH₂

CO₂ + 2NH₃ C = O + H₂O

NH₂

Мочевина

Впервые это установили Павлов, Ненский и другие. Позже было доказано, что в печени накапливаются аминокислота аргинин, здесь же активен фермент аргиназа. Отмечалось, что аргинин расщепляется под действием аргиназы гидролитическим путем с образованием орнитина и мочевины.

Мочевина иминная форма

NH₂ – C = NHNH₂

NH C – OH CH₂ – NH₂

CH₂ + HOH NH CH₂

CH₂ NH₂ + CH₂

CH₂ C = O CH – NH₂

CH – NH₂ NH₂ COOH

COOH мочевинаорнитин

Аргинин аминная форма

Американский ученый Кребс создал свою теорию – орнитиновый цикл Кребса. Орнитин является затравкой цикла. Теория Кребса лежит в основе современной теории образования мочевины, которая открыла промежуточные соединения в этом цикле. Образование мочевины происходит главным образом в пени. Павлов впервые установил что кровь воротной вены, притекающая к печени богата NH₃, а кровь, оттекающая от печени, содержит мало NH₃, но много мочевины, то есть NH₃ превратился в мочевину.

Образование мочевины происходит во внутренних мембранах митохондрий, в специальных отсеках внутренних матриксов митохондрий, изолированных от участка, где происходит цикл трикарбоновых кислот, так как эти циклы конкурируют между собой за фумаровую кислоту, ЩУК. Поэтому природа приспособилась к разделению (изоляции) этих процессов.

Это называется компартментализация. Цикл образование мочевины включает следующие этапы:

1 этап. Биосинтез карбомоилфосфата при участии фермента карбомоилфосфатсинтетазы.

СО₂ + NH₃ + АТФ ^{карбомоилфосфатсинтетазы} NH₂ – C ~ P = O + АДФ

OOHHO

Карбомаилфосфат

2 этап. Образование цитруллина, реакция идет с участием орнитина – затравки цикла.

CH₂ – NH₂ NH₂ – C = O

CH₂ NH₂ NH

CH₂ + C ~ P = O –H₃PO₄ CH₂

CH – NH₂ O OH HO орнитинкарбомаилтрансфераза CH₂

COOH CH₂

Орнитин CH – NH₂

COOH

Цитруллин

3 этап. Образование агининоянтарной кислоты при участии фермента аргининсукцинатсинтетаза, участвует АТФ.

COOH

NH₂ – C = O COOH NH₂ – C = N – CH

NH CH – NH₂ NH CH₂

CH₂ + CH₂ – Н₂О CH₂ COOH

CH₂ COOH аргининосукцинатсинтетаза CH₂

CH₂аспарагиновая CH₂

CH – NH₂кислота CH – NH₂

COOH COOH

Цитруллин аргининоянтарная кислота

4 этап. Распад аргининоянтарной кислоты на аргинин и фумаровую кислоту, под действием того же фермента.

COOH NH₂

NH₂ – C = N – CH C = NH

NH CH₂ NH COOH

CH₂ COOH CH₂ CH

CH₂ аргининосукцинатсинтетаза CH₂ + CH