Usambazaji wa asidi ya amino ni mchakato wa uhamishaji kati ya molekuli kutoka kwa dutu inayoanzia ya kikundi cha amino hadi asidi ya keto bila kutengenezwa kwa amonia. Hebu tuzingatie kwa undani zaidi vipengele vya mwitikio huu, pamoja na maana yake ya kibiolojia.
Historia ya uvumbuzi
Mtikio wa upitishaji wa asidi ya amino uligunduliwa na wanakemia wa Soviet Kritzman na Brainstein mnamo 1927. Wanasayansi wamefanya kazi katika mchakato wa uondoaji wa asidi ya glutamic kwenye tishu za misuli na waligundua kuwa asidi ya pyruvic na glutamic huongezwa kwa homogenate ya tishu za misuli, alanine na asidi ya α-ketoglutaric huundwa. Upekee wa ugunduzi huo ulikuwa kwamba mchakato haukufuatana na uundaji wa amonia. Wakati wa majaribio, walifanikiwa kugundua kuwa upitishaji wa asidi ya amino ni mchakato unaoweza kutenduliwa.
Mitikio ilipoendelea, vimeng'enya maalum vilitumika kama vichocheo, ambavyo viliitwa aminoferasi (transmaminases).
Vipengele vya Mchakato
Amino asidi zinazohusika katika ubadilishanaji zinaweza kuwa misombo ya monocarboxylic. Katika masomo ya maabara, ilibainika kuwa transaminationasparagini na glutamine yenye asidi ya keto hutokea kwenye tishu za wanyama.
Kushiriki kikamilifu katika uhamisho wa kikundi cha amino huchukua pyridoxal fosfati, ambayo ni coenzyme ya transaminasi. Katika mchakato wa mwingiliano, pyridoxamine phosphate huundwa kutoka kwayo. Enzyme hufanya kama kichocheo cha mchakato huu: oxidase, pyridoxaminase.
Njia ya kujibu
Uhamishaji wa asidi ya amino ulielezwa na wanasayansi wa Kisovieti Shemyakin na Braunstein. Transaminasi zote zina coenzyme pyridoxal phosphate. Miitikio ya maambukizi inayoharakisha ni sawa katika utaratibu. Mchakato unaendelea katika hatua mbili. Kwanza, pyridoxal phosphate inachukua kikundi cha kazi kutoka kwa asidi ya amino, na kusababisha kuundwa kwa asidi ya keto na pyridoxamine phosphate. Katika hatua ya pili, humenyuka na asidi ya α-keto, pyridoxal phosphate, asidi ya keto inayolingana, huundwa kama bidhaa za mwisho. Katika mwingiliano kama huu, pyridoxal fosfati ndio mbebaji wa kikundi cha amino.
Usambazaji wa asidi ya amino kwa utaratibu huu ulithibitishwa na mbinu za uchanganuzi wa taswira. Hivi sasa, kuna ushahidi mpya wa kuwepo kwa utaratibu kama huo katika viumbe hai.
Thamani katika michakato ya kubadilishana
Usambazaji wa asidi ya amino una jukumu gani? Thamani ya mchakato huu ni kubwa sana. Athari hizi ni za kawaida kwa mimea na vijidudu, katika tishu za wanyama kwa sababu ya upinzani wao mkubwa kwa kemikali, mwili,sababu za kibayolojia, umaalum kabisa wa stereokemia kuhusiana na asidi ya D- na L-amino.
Maana ya kibayolojia ya uhamishaji wa asidi ya amino imechambuliwa na wanasayansi wengi. Imekuwa somo la utafiti wa kina katika michakato ya kimetaboliki ya amino asidi. Katika kipindi cha utafiti, dhana iliwekwa mbele kuhusu uwezekano wa mchakato wa upitishaji wa amino asidi kwa kutumia transdeamination. Euler aligundua kuwa katika tishu za wanyama ni asidi ya L-glutamic pekee ambayo huondolewa kutoka kwa asidi ya amino kwa kiwango cha juu, mchakato huo ukichochewa na glutamate dehydrogenase.
Michakato ya uondoaji na upitishaji wa asidi ya glutamic ni athari zinazoweza kutenduliwa.
Umuhimu wa kliniki
Usambazaji wa asidi ya amino hutumiwaje? Umuhimu wa kibiolojia wa mchakato huu upo katika uwezekano wa kufanya majaribio ya kliniki. Kwa mfano, seramu ya damu ya mtu mwenye afya ina kutoka vitengo 15 hadi 20 vya transaminases. Katika kesi ya vidonda vya tishu za kikaboni, uharibifu wa seli huzingatiwa, ambayo husababisha kutolewa kwa transaminasi ndani ya damu kutoka kwa kidonda.
Katika hali ya infarction ya myocardial, halisi baada ya saa 3, kiwango cha aspartate aminotransferase huongezeka hadi vitengo 500.
Usambazaji wa asidi ya amino hutumiwaje? Biokemia inahusisha kipimo cha transaminase, kulingana na matokeo ambayo mgonjwa hugunduliwa, na mbinu bora za kutibu ugonjwa uliotambuliwa huchaguliwa.
Vifaa maalum hutumika kwa madhumuni ya uchunguzi katika kliniki ya magonjwakemikali za utambuzi wa haraka wa lactate dehydrogenase, creatine kinase, transaminase shughuli.
Hypertransaminasemia huzingatiwa katika magonjwa ya figo, ini, kongosho, na pia katika kesi ya sumu kali ya tetrakloridi kaboni.
Uhamishaji na uondoaji wa amino asidi hutumika katika uchunguzi wa kisasa kugundua maambukizi makali ya ini. Hii ni kutokana na ongezeko kubwa la alanine aminotransferase katika baadhi ya matatizo ya ini.
Washiriki wa uhamisho
Asidi ya glutamic ina jukumu maalum katika mchakato huu. Usambazaji mpana katika tishu za mimea na wanyama, umaalumu wa stereokemikali kwa asidi ya amino, na shughuli za kichocheo zimefanya transaminasi kuwa somo la utafiti katika maabara za utafiti. Asidi zote za amino za asili (isipokuwa methionine) huingiliana na asidi ya α-ketoglutaric wakati wa upitishaji, na kusababisha kuundwa kwa asidi ya keto na glutamic. Hupitia deamination chini ya hatua ya glutamate dehydrogenase.
Chaguo za kuondoa vioksidishaji
Kuna aina za moja kwa moja na zisizo za moja kwa moja za mchakato huu. Uharibifu wa moja kwa moja unahusisha matumizi ya kimeng'enya kimoja kama kichocheo; bidhaa ya mmenyuko ni asidi ya keto na amonia. Mchakato huu unaweza kuendelea kwa njia ya aerobiki, ikichukua uwepo wa oksijeni, au kwa njia ya anaerobic (bila molekuli za oksijeni).
Vipengele vya deamination ya oksidi
D-oxidasi za amino asidi hufanya kama vichochezi vya mchakato wa aerobic, na oksidi za L-amino asidi zitafanya kazi kama coenzymes. Dutu hizi zipo katika mwili wa binadamu, lakini zinaonyesha shughuli ndogo.
Lahaja ya anaerobic ya deamination ya oksidi inawezekana kwa asidi ya glutamic, glutamate dehydrogenase hufanya kama kichocheo. Kimeng'enya hiki kipo kwenye mitochondria ya viumbe hai vyote.
Katika deamination ya oksidi isiyo ya moja kwa moja, hatua mbili zinatofautishwa. Kwanza, kikundi cha amino kinahamishwa kutoka kwa molekuli ya awali hadi kiwanja cha keto, keto mpya na asidi ya amino huundwa. Zaidi ya hayo, ketoskeleton inakataza kwa njia maalum, inashiriki katika mzunguko wa asidi ya tricarboxylic na kupumua kwa tishu, bidhaa za mwisho zitakuwa maji na dioksidi kaboni. Katika hali ya njaa, mifupa ya kaboni ya amino asidi ya glukojeni itatumika kuunda molekuli za glukosi katika glukoneojenesi.
Hatua ya pili inahusisha uondoaji wa kikundi cha amino kwa deamination. Katika mwili wa mwanadamu, mchakato sawa unawezekana tu kwa asidi ya glutamic. Kutokana na mwingiliano huu, asidi ya α-ketoglutaric na amonia huundwa.
Hitimisho
Uamuzi wa shughuli ya vimeng'enya viwili vya upitishaji wa aminotransferase ya aspartate na alanine aminotransferase umepata matumizi katika dawa. Enzymes hizi zinaweza kuingiliana na asidi ya α-ketoglutaric, kuhamisha vikundi vya amino vinavyofanya kazi kutoka kwa asidi ya amino hadi kwake.kutengeneza misombo ya keto na asidi ya glutamic. Licha ya ukweli kwamba shughuli ya vimeng'enya hivi huongezeka katika magonjwa ya misuli ya moyo na ini, shughuli ya juu hupatikana katika seramu ya damu kwa AST, na kwa ALT katika hepatitis.
Amino asidi ni muhimu sana katika usanisi wa molekuli za protini, pamoja na uundaji wa viambajengo vingine vingi amilifu vya kibayolojia vinavyoweza kudhibiti michakato ya kimetaboliki mwilini: homoni, niurotransmita. Kwa kuongeza, wao ni wafadhili wa atomi za nitrojeni katika usanisi wa dutu zisizo na nitrojeni zisizo na protini, ikiwa ni pamoja na choline, creatine.
Ketabolism ya asidi ya amino inaweza kutumika kama chanzo cha nishati kwa usanisi wa adenosine triphosphoric acid. Kazi ya nishati ya asidi ya amino ni ya thamani fulani katika mchakato wa njaa, na pia katika ugonjwa wa kisukari. Umetaboli wa asidi ya amino hukuruhusu kuanzisha uhusiano kati ya mabadiliko mengi ya kemikali yanayotokea katika kiumbe hai.
Mwili wa binadamu una takriban gramu 35 za asidi ya amino isiyolipishwa, na maudhui yake katika damu ni 3565 mg/dL. Kiasi kikubwa chao huingia mwilini kutoka kwa chakula, kwa kuongeza, wao ni katika tishu zao wenyewe, wanaweza pia kuundwa kutoka kwa wanga.
Katika seli nyingi (isipokuwa erithrositi) hutumiwa sio tu kwa usanisi wa protini, bali pia kwa uundaji wa purine, nyukleotidi za pyrimidine, amini za kibiolojia, phospholipids za membrane.
Wakati wa mchana, takriban 400 g ya misombo ya protini huvunjwa na kuwa asidi ya amino katika mwili wa binadamu, na mchakato wa kinyume hutokea kwa takriban kiasi sawa.
Kitambaaprotini haziwezi kumudu gharama za amino asidi kwa usanisi wa misombo mingine ya kikaboni katika kesi ya catabolism.
Katika mchakato wa mageuzi, ubinadamu umepoteza uwezo wa kuunganisha asidi nyingi za amino peke yake, kwa hiyo, ili kuupa mwili kwa ukamilifu, ni muhimu kupata misombo hii iliyo na nitrojeni kutoka kwa chakula.. Michakato ya kemikali ambamo asidi ya amino hushiriki bado ni somo la utafiti na wanakemia na madaktari.
