21.16. Биливердин и билирубин - промежуточные продукты распада гема
Эритроциты человека в норме живут примерно 120 дней. Старые клетки удаляются из кровеносной системы и распадаются в селезенке. Глобин гидролизуется до составляющих аминокислот. Первая реакция превращения группы гема в билирубин (рис. 21.23)-расщепление осметенилового мостика с образованием линейного тетра-пиррола биливердина, Эту реакцию катализирует гем-оксигеназа. Следует отметить две особенности этой реакции. Во-первых, фермент, катализирующий эту реакцию - монооксигеназа: для расщепления необходимы 
и NADPH. Во-вторых, углерод метенилового мостика высвобождается в виде оксида углерода. Этот путь эндогенного образования связан с особой проблемой, касающейся эволюции переносчиков кислорода (разд, 3.7), Затем центральный метениловый мостик биливердина восстанавливается под действием биливердин-редуктазы с образованием билирубина. И в этой реакции восстановителем служит NADPH. Изменения цвета синяков - наиболее наглядное проявление этих реакций расщепления.
Билирубин в комплексе с сывороточным альбумином переносится в печень, где он переводится в более растворимое состояние благодаря присоединению остатков сахара к его пропионатным боковым цепям, Эти
Рис. 21.23. Расщепление гема до билирубина.
солюбилизирующие остатки сахара представляют собой глюкуроновую кислоту, которая отличается от глюкозы тем, что имеет в положении 
группу 
а не 
Конъюгат билирубина и двух молекул глюкуроната, называемый диглюкуронидом билирубина, выделяется с желчью. UDP-глюкуронат образуется при окислении UDP-глюкозы. Это - активированный промежуточный продукт синтеза диглюкуронида билирубина. Таким образом, атом железа гема вновь включается в цикл превращений, а органический остаток превращается в растворимую форму с разомкнутой цепью, которая выводится из организма.
Заключение
Микроорганизмы используют АТР и сильный восстановитель для превращения 
Затем соли аммония используются высшими организмами для синтеза аминокислот, нуклеотидов и других молекул. Основными соединениями («пунктами входа»), в составе которых 
вводится в промежуточный метаболизм, являются глутамин, глутамат и карбамоилфосфат. Организм человека способен синтезировать лишь половину основного набора двадцати аминокислот. Эти аминокислоты называются заменимыми в отличие от незаменимых, которые обязательно должны поступать с пищей. Пути биосинтеза заменимых аминокислот очень просты. Глутамат-дегидрогеназа катализирует восстановительное аминирование 
-оксоглутарата с образованием глутамата. Алании и аспартат синтезируются путем трансаминирования пирувата и оксалоацетата соответственно. Глутамин синтезируется из 
и глутамата, сходным образом образуется и аспарагин. Пролин синтезируется из глутамата. Серин, образующийся из 3-фосфоглицерата,- предшественник глицина и цистеина. Тирозин синтезируется путем гидроксилирования незаменимой аминокислоты фенилаланина. Пути биосинтеза незаменимых аминокислот гораздо сложнее, чем заменимых. Эти пути в большинстве своем регулируются путем ингибирования по типу обратной связи, когда решающая реакция аллостерически
ингибируется конечным продуктом. Регуляция глутамин-синтетазы E. coli- наглядный пример кумулятивного ингибирования по типу обратной связи и контроля с помощью каскада обратимых ковалентных модификаций.
Тетрагидрофолят - переносчик активированных одноуглеродных групп; он играет важную роль в метаболизме аминокислот и нуклеотидов. Этот кофермент переносит одноуглеродные фрагменты с различной степенью окисления, которые способны к взаимопревращениям: наиболее восстановленная форма-метильная группа, наиболее окисленные - формильная, формимино- и метенильная группы, группа с промежуточной степенью окисления-метилен. Основной донор активированных метильных групп-S-аденозилметионин, который синтезируется путем переноса аденозильной группы АТР на атом серы метионина.
S-аденозилгомоцистеин образуется в результате переноса активированной метильной группы на акцептор. Он распадается на аденозин и гомоцистеин, который затем метилируется с образованием метионина; тем самым завершается цикл активированной метильной группы.
Аминокислоты - предшественники различных молекул. Порфирины синтезируются из глицина и сукцинил-СоА, конденсирующихся с образованием 5-аминолевулината. Молекулы этого промежуточного продукта конденсируются друг с другом, образуя порфобилиноген. Четыре молекулы порфобилиногена соединяются в линейный тетрапиррол, который циклизуется и дает уропорфириноген III. Окисление и модификации боковых цепей приводят к образованию про-топорфирина IX, который присоединяет атом железа и становится гемом. 5-Аминоле-вулинат-синтаза - фермент, катализирующий решающий этап этого биосинтетического пути, ингибируется по типу обратной связи гемом.
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
(см. скан)
