Обмен белков в организме животного

Введение



Белки – высокомолекулярные соединения. Состоящие из остатков α-аминокислот, связанных пептидной связью – С = О

                                                                   NH – 

Различают первичную, вторичную, третичную и четвертичную структуры белковых молекул. Первичная структура – отражает последовательность расположения аминокислотных остатков в пептидной цепи. Вторичная структура – показывает, как полипептидная цепочка расположена в пространстве – это либо спираль, либо тип складчатого слоя (в основном спираль).

Третичная структура показывает как спираль будет скручиваться – в основном будет глубулярная структура; эта структура относится к белкам ферментам, белкам гормонам, транспортным белкам и другим.

Четвертичная структура образуется, когда отдельные глобулы соединяются и образуют субъединицу. Субъединица представляет полипептидную цепь, имеющую первичную, вторичную и третичную структуры. Это мультиферменты, изомеры. 






Физико–химические свойства белков 



Белки делятся на простые и сложные. Простые состоят только из остатков α – аминокислот. Сложные, кроме белковой части имеют небелковую. К простым белкам относятся: альбумин, глобулин, проламины, гистоны, протамины и другие. К сложным белкам относятся: фосфопротеиды, гликопротеиды, липопротеиды, хромопротеиды, нуклеопротеиды.

Белки в цельном виде организмом не усваиваются, они предварительно расщепляются в пищеварительном тракте до отдельных аминокислот и низкомолекулярных пептидов, которые всасываются в кровь и разносятся во все ткани. Поэтому переваривание белков является главным условием обеспечения организма животных аминокислотами.



Белок                     полипептиды                          низкомолекулярные пептиды                          АК



Ферменты переваривания белков в пищеварительном тракте



Переваривание происходит под действием гидролитических ферментов. Главным ферментом желудочного сока является пепсин. Он вырабатывается главными клетками слизистой оболочки желудка или сычуга в виде пепсиногена – это неактивна форма пепсина. Пепсиноген превращается в пепсин под действием активного песина и соляной кислоты, которая вырабатывается обкладочными клетками желудка.



Пепсиноген   ПЕСИН HCL     пепсин + пептиды А(мелкие пептиды) + пептиды Б(ингибирующий, блокирует активные центры пепсина в пепсиногене)



Считают, что эта реакция является аутокаталитической, так как пепсин активирует сам себя. рН действия пепсина 1,5 – 2,5 . пепсин гидролизует почти все белки, не действует только на кератин и некоторые другие виды белков. Пепсин избирательно гидролизует внутренние пептидные связи, в первую очередь образованные ароматическими и дикарбоновыми аминокислотами, то есть он является эндопептидазой. Пепсин расщепляет белки на высокомолекулярные пептиды и небольшое количество отдельных аминокислот.



                     O                      O                       O                       O

H2N – CH – C – NH – CH – C – NH – CH – C – NH – CH – C – OH    +HOH ПЕПСИН        

            R1                       R2                      R3                      R4

                              O                       O                                  O                       O

          H2N – CH – C – NH – CH – C – OH + H2N – CH – C – NH – CH – C – OH 

                      R1                       R2                                 R3                      R4

                                             Пептиды



Пепсин очень активен – 1г пепсина в течение 2 часов расщепляет 50кг яичного денатурированного белка. У молодняка животных, питающихся молоком, пепсин в желудке не вырабатывается, у них присутствует фермент ренин, выделяющийся из сычуга жвачных. Ренин расщепляет белки молока.

Затем пища попадает в тонкий отдел кишечника, в 12-перстную кишку. Здесь действует фермент трипсин, который вырабатывается в виде трипсиногена, то есть неактивной формы трипсина. Трипсиноген синтезируется железистыми клетками поджелудочной железы. Трипсиноген превращается в трипсин под действием энтеропептидазы и самого трипсина. При этом от профермента (трипсиногена) отщепляется ингибирующий гексапептид.



Трипсиноген        ЭНТЕРОПЕПТИДАЗА, ТРИПСИН          трипсин + гексапептид



То есть трипсин активирует себя, но первый толчок делает энтеропептидаза. Трипсин также расщепляет внутренние пептидные связи в белках, которые не подвергались действию пепсина, то есть он также является эндопептидазой. Трипсин разрывает внутренние пептидные связи, образованные диаминокислотами. Он расщепляет белки до высокомолекулярных пептидов и отдельных аминокислот. рН действия трипсина 7 – 7,5.

В поджелудочном соке содержится еще фермент химотрипсин, который вырабатывается в неактивной форме в виде химотрипсиногена. Он активируется под действием трипсина. Химотрипсин имеет сходство с трипсином, но отличается по действию на белки. В отличие от трипсина он расщепляет внутренние пептидные связи, образованные ароматическими аминокислотами. Расщепляет белки также до полипептидов и отдельных аминокислот. В дальнейшем полипептидазы под действием этих же ферментов расщепляются до низкомолекулярных пептидов. На образовавшиеся низкомолекулярные пептиды действуют экзопептидазы, ферменты, гидролизующие крайние пептидные связи. К ним относятся:

1.аминопептидазы – гидролизуют ратные пептидные связи, начиная с N – конца.



                     O                      O                       O                       O

H2N – CH – C – NH – CH – C – NH – CH – C – NH – CH – C – OH     

            R1                       R2                      R3                      R4

             Аминопептидаза                               карбооксипептидаза



2.карбооксипептидазы – гидролизуют крайние пептидные связи, начиная с С – конца. Карбооксипептидазы бывают А и Б. Карбооксипептидаза А гидролизует крайние связи, образованные ароматическими аминокислотами, а карбооксипептидаза Б – основными аминокислотами.

3.дипептидазы – расщепляют пептидные связи с образованием свободных аминокислот.



Всасывание продуктов распада белков



Всасываются аминокислоты и частично дипептидазы и пептиды в ворсинках тонкого отдела кишечника с участием специфических переносчиков. Перенос через апикальную мембрану происходит активно при помощи Na-зависимого транспорта. Аминокислоты поступают в кровь и разносятся во все ткани.



Использование аминокислот в тканях после их всасывания



1.на построение белков собственной ткани, то есть на синтез тканевых белков, белков крови, плазмы и всех тканей.

2.распад до конечных продуктов с образованием энергии.

3.на синтез липидов и углеводов.

4.на синтез азотсодержащих небелковых веществ.



Переваривание белков и их микробиальный синтез в рубце жвачных животных



У жвачных животных расщепление белков происходит в рубце под действием ферментов, вырабатываемых микрофлорой. При этом белки расщепляются до аминокислот, часть аминокислот дезаминируется с образованием аммиака и короткоцепочных карбоновых кислот. Азот аммиака, карбоновые кислоты используются микробными клетками, клетками простейших (поглощаются микроорганизмами) для синтеза собственных аминокислот, их тоже около 20. Затем из этих аминокислот синтезируются белки микробных тел. У жвачных для этих целей могут использоваться азотсодержащие вещества небелковой природы – мочевина, карбамидфосфат и другие. Синтезируемый микробиальный белок является полноценным, то есть содержит весь набор незаменимых аминокислот. Этим путем у жвачных животных покрывается 30% потребности в белке. Чтобы более полно использовался процесс микробиального синтеза белка, надо в рацион включать не только азотсодержащие вещества, но и легкорастворимые углеводы с тем, чтобы обеспечить развивающуюся микрофлору энергией. Обычно в рационе соотношение сахаропереваримого протеина 1,2:1. Всего азота небелковых веществ не должно превышать 20-30% ко всему протеину рациона. У лошадей этот процесс протекает в слепой кишке.



Гниение белков в пищеварительном тракте



Это естественный процесс, происходит в здоровом организме под действием микрофлоры в толстом отделе кишечника. Гниению подвергаются белки, которые не успели перевариться. Повышенное гниение белков наблюдается при желудочно – кишечных заболеваниях: гастритах, атониях, залеживании пищи в толстом отделе кишечника, поражениях печени. При этом развивается гнилостная микрофлора, что приводит к усиленному гниению, в результате чего могут накапливаться вредные продукты гниении, особенно мины: путрисцин, кадаверин, а также фенол, крезол, индол, скатол и другие.

Кадаверин и путрисцин образуются в результате декарбоксилирования аминокислот лизина и орнитина.



СH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH – COOH    –CO2          NH2 – (CH2)5 – NH2 

NH2           лизин              NH2                                       кадаверин

CH2 – CH2 – CH2 – CH – COOH      –CO2      NH2 – (CH2)4 – NH2  

NH2    орнитин     NH2                                    путрисцин




Кадаверин и путрисцин – трупные яды. Всасываются они из кишечника в кровь и выделяются с мочой. Крезол и фенол образуются при гниении белков, содержащих аминокислоты фенилаланин и тирозин:



                                                             OH                                                            HO                                OH

                                      +[O]                                                –CO2, –  NH3

                                                                                                  

        СН2 – CH – COOH                                                           

                   NH2                                   CH2 – CH – COOH                                  CH3                            фенол

     Фенилаланин                                         NH2                                           крезол   

                                                                                               Тирозин



Все это яды, всасывающиеся в кровь и поступающие в печень.

Индол и скатол образуются при гниении белков, содержащих триптофан:



                                    CH2 – CH – COOH 

                                              NH2         – CO2    – NH3                                     – CH3

                                           

                     NH                                                                                       NH                                                NH

         Триптофан                                                                        скатол                                           индол



Кроме ядовитых продуктов, при гниении образуются следующие вещества: жирные кислоты, ненасыщенные жирные кислоты, кетокислоты, оксикислоты. Все эти кислоты не являются довитыми веществами, образуются также СО2, NH3 и другие вещества.






Обезвреживание продуктов гниения белков



Все яды, образующиеся при гниении белков с кровью поступают в печень и там обезвреживаются. Обезвреживание происходит при помощи серной и глюкуроновой кислот. Серна кислота находится в связанном виде в виде нуклеотида ФАФС (3 – фосфоаденозин – 5 – фосфосульфат), глюкуроновая кислота в виде уридинглюкуроновой кислоты (УДФ – глюкуроновая кислота).



          ОН                                                                             O – SO3H

                                                                                                             

                       + ФАФ – ОSO3H                                                          + ФАФ

                            (ФАФС)                                                                             

          СН3                                                                                   CH3

     Крезол                                                       крезолсерная кислота



Аналогично образуется фенолсерная кислота



    ОН                        Н – С – О – УДФ                                    Н – С – О –                             

                                  Н – С – ОН                                             Н – С – ОН 

                        +     НО – С – Н      О                                    НО – С – Н       О           + УДФ

                                  Н – С – ОН                                             Н – С – ОН 

 фенол                     Н – С                                                       Н – С 

                                         СООН                                                     СООН

                   УДФ – глюкуроновая кислота                фенолглюкуроновая кислота



Аналогично образуется и крезолглюкурновая кислота. Индол и скатол перед тем, как обезвредиться окисляются в печени до индоксила и скатола:




                                  CH3                                                                                     СН3

                                                            ½ О2

                                                                                                                               ОН

                     NH                                                                                       NH                                                

       Скатол                                                                                    скатоксил



                                  CH3                                                                                     СН3

                                   + ФАФ – O – SO3H                                                                             + ФАФ

                                    OH                                                                                     О – SO3H

                     NH                                                                                       NH                                                

         Скатоксил                                                               скатоксилсерная кислота 



Аналогично образуется индоксилсерная кислота.



                                                                                                                            ОН

                                                         ½ О2                                                                        

                                                                                                                        

                     NH                                                                                       NH                                                

        Индол                                                                                  индоксил

                                 ОН                Н – С – О – УДФ                              Н – С – О –                                                   

                                                       Н – С – ОН                                       Н – С – ОН    

                                        +          НО – С – Н      О                              НО – С – Н      О        NH                +  УДФ

                     NH                            Н – С – ОН                                        Н – С – ОН                       

      Индоксил                              Н – С                                                  Н – С 

                                                             СООН                                                 СООН

                                       УДФ – глюкуроновая кислота             Индоксилглюкуроновая кислота



Аналогично образуется и скатоксиглюкуроновая кислота. В печени также обезвреживается бензойная кислота. У животных она обезвреживается путем соединения с глицином аминокислотой).



           СООН                                                                О = С – NН – CH2 – COOH

                                                                                                             

                       + H2N – CH2 – COOH        – H2O

                                  глицин                                                                                  

                                                                              гиппуровая кислота (особенно много ее в моче лошадей)



У птиц бесцветная кислота обезвреживается при помощи аминокислоты орнитина:



CH2 – NH2   HOOC –                                       CH2 – NH – C 

CH2                    +                          - H2O                 CH2                      O

CH2                                                                                       CH2            O

CH – NH2   HOOC –                                        CH – NH – C 

COOH                                                               COOH

Орнитин                                                      орнитуровая кислота



Распад аминокислот в тканях до конечных продуктов обмена



Основные пути распада аминокислот – это дезаминирование и декарбоксилирование. Дезаминирование – это отщепление аминогруппы в виде аммиака NH3 при действии специфических ферментов: дезаминазы, дегидрогеназы и других.

Различают четыре вида дезаминирования: окислительное, восстановительное, гидролитическое и внутримолекулярное. 

1.окислительное дезаминирование. Протекает в две реакции, сопровождается образованием кетокислот и NH3: 




R                    НАДН2        ½ О2        Н2О (3 АТФ)     R                                              R

CH – NH2           дегидрогеназа, + НАД                 C = NH  + Н2О                        C = O + NH3

COOH                                                                           COOH                                     COOH

Аминокислота                                                   иминокислота                        кетокислота



2.востановительное дезаминирование. Протекает в основном в пищеварительном тракте под действием микроорганизмов.



R                                              R

CH – NH2   + H2                      CH2 + NH3

COOH                                      COOH

                                       Насыщенная жирная кислота



3.гидролитическое дезаминирование. Протекает в пищеварительном тракте под действием микрофлоры, при этом образуются оксикислоты и NH3.



R                                             R

CH – NH2   + HOH                CH – OH  + NH3

COOH                                    COOH

                                          Оксикислота



4.внутримолекулярное дезаминирование. Участвуют микроорганизмы. В тканях представлено только для гистидина:



              N                    CH2 – CH – COOH                                      N                  CH = CH – COOH          

                                               NH2                                                                                                       + NH3

                     NH                                                                                      NH                 

              гистидин                                                                          уранотиновая кислота




Основной путь дезаминирования в тканях – это окислительное дезаминирование. Протекает путем дегидратации, под действием фермента дегидрогеназы.

Но в тканях животных активен только дегидрогеназа глутаровой кислоты – глутамодегидрогеназа. Поэтому прямым путем окислительному дезаминированию в тканях может подвергаться только глутаровая кислота, а все остальные аминокислоты подвергаются непрямому окислительному дезаминированию, предварительно вступая в переаминирование с α-кетоглутаровой кислотой. Переаминирование – это перенос аминогрупп с аминокислоты на кетокислоту. При этом образуется глутаминовая кислота и идет последующее дезаминирование.

Непрямой путь окислительного дезаминирования.

Протекает в 2 стадии:

1.переаминирование аминокислоты с α-кетоглутаровой кислотой:



R                      COOH                                             R                  COOH

CH – NH2   +   CH2        аминотрансфераза     C = O     +    CH2

COOH              CH2                                                               COOH         CH2

амино-            C = O                                           кето-             CH – NH2

кислота          COOH                                       кислота           COOH

             α-кетоглутаровая кислота                                 глутаровая кислота



2.окислительное дезаминирование глутаминовой кислоты с образованием кетокислоты:




COOH                          НАДН2        ½ О2        Н2О (3 АТФ)    COOH                         COOH

CH2               +  НАД                                                                  CH2                             CH2

CH2                                глутаматдегидрогеназа                       CH2         + HOH       CH2  + NH3

CH – NH2                                                                                     C = NH                      C = O

COOH                                                                                          COOH                       CH2

Глутаровая кислота                                                      иминокислота       α-кетоглутаровая кислота



α-кетоглутаровая кислота может снова вступать в реакцию переаминирования с аминокислотами.

Декарбоксилирование аминокислот.

Это отщепление СО2 от карбоксильной группы. При этом образуются амины:



R                                                           R

CH – NH2       –CO2ДЕКАРБОКСИЛАЗА ФП      CH2 – NH2

COOH                                                   амин



При тканевом декарбоксилировании аминокислот образуется физиологически активные амины, например, при декарбоксилировании гистидина – гистамин, цистеина – цистамин, из которого затем образуется таурин, входит в состав желчных кислот.



              N                    CH2 – CH – COOH            - СО2                 N                  CH2 – CH2 – NH2          

                                               NH2         декарбоксилаза ФП                                                                                       

                     NH                                                                                      NH                 

              гистидин                                                                          гистамин



Гистамин расширяет кровеносные сосуды, снижает кровяное давление, возбуждает перистальтику матки и др.

CH2 – SH                                    CH2 – SH                                         CH2 – SO3H

CH – NH2   – CO2                            CH2 – NH2 + 3 [O]                          CH2 – NH2

COOH                                      цистамин                                           таурин

цистеин



При декарбоксилировании глутаминовой кислоты образуется γ-аминомасляная кислота.



COOH                               COOH

CH2                                   CH2

CH2                 –CO2            CH2

CH – NH2                         CH2 – NH2

COOH                     γ-аминомасляная кислота

Глутаминовая     

Кислота



γ-аминомасляная кислота участвует в передаче нервных импульсов с нервных окончаний, является противосклеротическим веществом, используется как лекарство.



Обезвреживание аммиака в организме животных



Образуется при дезаминировании NH3, обезвреживается следующими путями:

1.образование солей аммония:

NH3 + HCL           NH4CL

2. образование амидов кислот (аспарагиновой и глутаминовой).




COOH                                           O = C – NH2

CH2                                                       CH2

CH2               + NH3             –H2O               CH2

CH – NH2                       + H2O            CH – NH2

COOH                                                   COOH

Глутаминовая                                глутамин

Кислота



Аналогично идет образование аспарагина. Глутамин и аспарагин являются резервом азота в организме. При недостатке аммиака реакция идет в обратном направлении.

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



R                                          R                                   R

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

COOH                                 COOH                          COOH



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 = NH                                        NH2

          NH                                             C – OH                       CH2 – NH2

          CH2                   + HOH                  NH                         CH2

          CH2                                                     NH2             +       CH2

          CH2                                                    C = O                         CH – NH2

          CH – NH2                                               NH2                      COOH

          COOH                                     мочевина                орнитин

      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

                                                                               O   OH HO

                                                                 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

          CH2               аспарагиновая                                                                       CH2

          CH – NH2          кислота                                                                               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

          CH2                                                                                   CH2                             COOH

          CH –NH2                                                                          CH – NH2        фумаровая кислота

          COOH                                                                              COOH

аргининоянтарная кислота                                             аргинин



5 этап. Распад аргинина под действием аргиназы, на мочевину и орнитин.



                                             Мочевина иминная форма

NH2 – C = NH                                        NH2

          NH                                             C – OH                       CH2 – NH2

          CH2                   + HOH                  NH                         CH2

          CH2                     аргиназа               NH2             +       CH2

          CH2                                                    C = O                         CH – NH2

          CH – NH2                                               NH2                      COOH

          COOH                                     мочевина                орнитин

      Аргинин                              аминная форма



На этом цикл заканчивается. 

Фумаровая кислота участвует в случайных процессах:



COOH                                    COOH             НАДН2        ½ О2          Н2О (3 АТФ) COOH       COOH

CH                   фумараза     CH – OH                           –2Н                                     C = O       CH2

CH     + H2O                           CH2                         малатдегидрогеназа               CH2    +     CH2  

COOH                                    COOH                                                                           COOH       CH – NH2

Фумарат                              малат                                                                              ЩУК      COOH

                                                                                                                                                Глутаминовая кислота

                                            СООН                         СООН

переаминирование       CH – NH2         +        СH2

аминотрансфераза        CH2                             CH2

                                            COOH                         C = O

                           Аспарагиновая кислота         COOH

                                  (вступает в цикл         α – кетоглутаровая кислота

                                      мочевины)

ЩУК вступает в реакцию переаминирования с глутаминовой кислотой



Биологическая ценность белков



Определяется по их аминокислотному составу. По этому принципу белки делятся на полноценные и неполноценные. Полноценные белки это те, которые содержат все незаменимые аминокислоты в оптимальном соотношении со всеми аминокислотами. Полноценные белки содержат корма животного происхождения, особенно молоко, мясо, яйца. Из растительных кормов приближается к ним белки сои, некоторых бобовых, жмыхи. В животноводстве необходимо широко использовать все отходы молочной, мясной промышленности для приготовления мясо- костной, травяной муки, проводить дрожжевание кормов, использовать микрофлору рубца. Нарушение белкового обмена наблюдается не только при дефиците незаменимых аминокислот, но и при нарушении их соотношения.

Незаменимые аминокислоты – это те, которые не синтезируются в тканях животных. Они поступают в ткани за счет белков корма и микробиальных белков, синтезирующихся в рубце, слепо кишке и т.д. Незаменимые аминокислоты характеризуются строением, у них разветвленная цепочка, либо наличием ароматических радикалов, либо гетероциклических. Все это затрудняет их синтез в организме. незаменимых аминокислот 9 : валин, лейцин, изолейцин, фенилаланин, лизин, треонин, метионин, гистидин, триптофан.

Заменимые аминокислоты, которые синтезируются в тканях животных организмов. Они синтезируются либо из других аминокислот, например, тирозин – из фенилаланина, цистин, цистеин – производные метионина, аргинин – в цикле образования мочевины, но эти аминокислоты всецело расходуются в этом цикле, поэтому являются лимитирующими и в большом количестве должны поступать с кормами, либо синтезироваться из кетокислот: аланин, аспарагиновая, глутаминовая. Глицин для птицы является незаменимой аминокислотой.



Синтез заменимых аминокислот в тканях



Происходит двумя путями:

1.восстановительное аминирование.

2.переаминирвоание или транс – аминирование.

Восстановительное аминирование. Этим путем очень активно синтезируется глутаминовая кислота. Аминированию подвергаются кетокислота. Происходит это в две стадии.






COOH                                                                   COOH                                                                COOH

CH2                                                                       CH2                                       НАД                      CH2

CH2                + NH3                    – H2O                 CH2                   НАДН2                                               CH2

 C = O                                                                    C = NH           глутаматдегидрогеназа       CH – NH2

COOH                                                                   COOH                                                                COOH

α- кетоглутаровая                                       иминокислота                                              глутаминовая кислота  

       кислота



Переаминирование или трансаминирование. Этим путем синтезируются все остальные аминокислоты. Переаминирование – это перенос аминогруппы с аминокислоты на кетокислоту. Эта реакция лежит в основе непрямого окислительного дезаминирования. В тканях животных донором аминогруппы является глутаминовая кислота, которая все время пополняется за счет восстановительного аминирования.



R                         COOH                                                                     R                             COOH

C =O                   CH2                                                                                      CH – NH2      +       CH2

COOH       +       CH2                  аминотрансфераза коф ФП     COOH                    CH2

кеток-та           CH – NH2                                                                 аминокислота        C = O 

                           COOH                                                                                                    COOH

              Глутаминовая к-та                                                                             α-кетоглутаровая кислота



Обмен серосодержащих аминокислот



К серосодержащим аминокислотам относятся: цистин, цистеин, метионин.




CH2 – SH        CH2 – SH                         CH2 – S – S – CH2

CH – NH2   +  CH – NH2        – 2H        CH – NH2       CH – NH2

COOH             COOH                             COOH             COOH

Цистеин                                                           цистин

CH2 – S – CH3

CH2                               метионин

CH – NH2

COOH



Серосодержащие аминокислоты играют очень важную структурную роль – образуют дисульфильные связи в структуре белков. За счет свободных сульфгидрильных групп цистеин участвует в образовании активных центров ферментов, образует физиологически активное вещество глютатион – это трипептид глутаминовой кислоты, цистеина и глицина.

Цистеин, является основой аминокислотой в образовании кератина- белка волос, шерсти, ногтей, рогов и т.д. выполняет структурную роль.

Метионин является донором метильных групп, участвует в реакциях переаминирования, в частности при синтезе гемма, креатина, ацетилхолина, холина.

Метионин является основным компонентом рациона животных, недостаток его приводит у птиц к расклевам. Дают подкормку, творог.

Серосодержащие аминокислоты улучшают качество шерсти, ее крепость. Для пополнения содержания аминокислот в рационах используют гидролизаты грубого пера , рогов. Метионин можно получать искусственно. Он является источником цистеина.




CH2 – S – CH3                         CH3 – SH 

CH2                    - CH3               CH – NH2

CH – NH2                                    COOH

COOH                                    цистеин

Метионин



Цистеин может образовываться из серина:



CH2 – OH                               CH2

CH – NH2  + H2S                   CH – NH2  + H2O

COOH                                    COOH

Серин                                 цистеин



Цистеин является источником серной кислоты в организме, которая входит в ФАФС и служит дл обезвреживания ядовитых продуктов.






Список использованной литературы



1. Березов Т.Т. , Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. Под ред. Дебова С.С. / М., «Медицина», 1990. 

2. Николаев А.Я. Биохимия. / М., «Высшая школа», 1989. 

3. Строев Е.А. Биологическая химия. / М., «Высшая школа», 1986. 

4. Бышевский А.Ш.. Терсенев О.А. Биохимия для врача. /Екатеринбург, 1994. 

5. Кушманова О.Д., Ивченко Г.М. Руководство к лабораторным занятиям по биологической химии. / М., «Медицина», 1983.