8.1.4. Обезвреживание аммиака в тканях

Образующийся в тканях токсичный аммиак выводится из организма в виде: 1. аммонийных солей (6%), которые образуются при взаимодействии аммиака с кислотами и 2. мочевины (94%), синтезируемой в печени в результате ряда реакций, замкнутых в цикл (рис. 34).

Временным связывания аммиака в месте его образования является синтез безвредного глутамина из аммиака и глутаминовой кислоты. Глутамин далее поступает в печень, где вновь распадается до глутаминовой кислоты и аммиака.

Аммиак взаимодействует с углекислым газом и 2 АТФ с образованием карбамоилфосфата, который вступает в реакцию с аминокислотой орнитином, превращающейся далее через ряд соединений и мочевину.

Рис. 34. Биосинтез мочевины

8.1.5. Синтез белков в тканях

Синтез белка осуществляется из аминокислот в цитоплазматических частицах клетки – рибосомах, состоящих из белка (65%) и р-РНК (рибосомной РНК-35%). Основную роль в синтезе белков играют нуклеиновые кислоты – ДНК и 3 вида РНК: матричная (м-РНК), транспортная (т-РНК) и рибосомная (р-РНК).

Синтез белков включает 3 основные стадии: транскрипцию, рекогницию и трансляцию (рис. 35-36).

1. Транскрипция (от лат. transcriptio-переписывание) – это переписывание генетической информации о синтезе белка, т.е. синтез в ядре матричной (м-РНК) на участке ДНК – гене, кодирующем первичную струтуру одной полипептидной цепи. Каждая аминокислота кодируется в ДНК тремя нуклеотидами. Например, для аланина код – ГЦУ, фениаланина – ЦГУ и т.д. Коды всех аминокислот расшифрованы.

Молекула ДНК раскручивается, открывается ген, на котором синтезируется м-РНК. Таким образом м-РНК переписывает информацию с ДНК в виде триплетных кодонов и затем направляется в рибосому.

2. Рекогниция (от лат. recognition - узнавание) – это стадия подготовки аминокислот к синтезу белка. Аминокислоты активируются АТФ и вступают во взаимодействие с транспортной РНК (т-РНК). Каждой аминокислоте соответствует своя т-РНК. Все т-РНК имеют на одном конце цепи один и тот же триплет – ЦЦА. К ОН-группе при 3-м углеродном атоме рибозы аденозина триплета ЦЦА эфирной связью и прикрепляется аминокислота. Образовавшиеся аминоацил-т-РНК направляются к рибосоме.

3. Трансляция (от лат. translation-передача) – это процесс сборки полипептидной цепи из аминокислот на рибосоме. К рибосоме поступают и-РНК и аминоацил-т-РНК.

Начало биосинтеза (инициация): м-РНК присоединяется к рибосоме участком, содержащим инициирующий кодон – АУГ или ГУГ. К эти кодонам и прикрепляется инициаторная (т.е. начальная) аминоацил-т-РНК, всегда связанная с остатком метионина.

Удлинение полипептидной цепи (элонгация): к кодонам м-РНК, связанной с рибосомой прикрепляются три нуклеотида т-РНК, называемые антикодонами, расположенными в петле молекулы т-РНК. В результате взаимодействия СООН-группы аминокислоты, связанной с первой т-РНК и свободной NH₂-группы второй аминоацил-т-РНК, происходит образование пептидной связи. После этого т-РНК отщепляются и уходят из рибосомы.

Окончание синтеза (терминация) сборки цепи – наступает, когда в и-РНК появляется бессмысленный кодон УАА или УАГ, который не кодирует аминокислоту.

Рибосомная (р-РНК) участвует в образовании вторичной, вторичной, третичной и четвертичной структур белка.

Рис. 35. Схема сборки полипептидной цепи

Рис. 36 . Схема синтеза белка