Biokimyodan YaB uchun baza (2022-yil) Nazariy savollar

Bilvosita oksidlanishli dezaminirlanish. Aminokislotalar dezaminlanishining asosiy yoli transdezaminlanish yoki bilvosita dezaminlanishdir. Bu jarayon ham 2 bosqichdan iborat bo‘lib, I bosqichi transaminlanish deyiladi va bu bosqichda glutamat hosil bo‘ladi (har qanday aminokislota, masalan: a-ketoglutarat bilan reaksiyaga kirishsa), II bosqichi esa aynan shu glutamatning bevosita oksidlanish yoli bilan dezaminlanishidir. Ushbu reaksiyani glutamatdegidrogenaza katalizlaydi. Glutamatdegidrogenaza to‘qimalarida juda keng tarqalgan fermentdir. Koferment sifatida NAD (yoki NADF) saqlaydi. Shuni takidlash kerakki, glutamatning dezaminlanishi ham ikki bosqichda o‘tadi: birinchi (anaerob) bosqichda glutamat degidrogenlanishi natijasida oraliq mahsulot iminoglutarat hosil bo‘ladi; ikkinchi bosqichda esa iminoglutarat a-ketoglutarat va ammiakka parchalanadi (fermentsiz). Reaksiya qaytardir; hosil bo‘lgan NH3, NADF.H2 ishtirokida aketoglutaratning qayta aminlanishida foydalanilishi mumkin, natijada glutamat hosil bo‘ladi. Aminokislotalarning transaminlanishining ahamiyati va ishtirok etuvchi koferment Yuqorida takidlaganimizdek, transaminlanish bu transdezaminlanishning birinchi bosqichidir. Aminokislotalarning transaminlanishida har qanday aminokislotadagi amin (-NH2 ) guruhi (ammiak hosil bo‘lmasdan) a-ketokislotaga o‘tadi. Amin guruhining akseptori ko‘pincha a-ketoglutarat, piruvat va oksaloatsetatdir. Transaminlanish reaksiyalarini transaminazalar yoki (amino-transferazalar) katalizlaydi. 276 Misol tariqasida yuqorida keltirilgan alanin va asparaginat kislotaning a-ketoglutarat bilan transaminlanish reaksiyasi. Ahamiyati ikkala reaksiyada ham yangi kislotalar piruvat va oksaloatsetat va yangi aminokislota glutamat hosil bo‘ladi. Glutamat esa, yuqorida takidlaganimizdek, bevosita oksidlanish yoli bilan dezaminlanishga uchraydi. Transaminaza fermentlari kofermenti bo‘lib, vitamin B6 ning unumi fosfopiridoksal yoki piridoksat hisoblanadi (FP, yoki PF).

39. 
    Aminokislotalarning dezaminlanishi. Bevosita va bilvosita dezaminlanish.
    

Aminokislotalar katabolizmi Aminikislotalarning oxirgi mahsulotlargacha parchalanish yollarini 3 guruhga bo‘lish mumkin: 1. Aminokislotalarning NH2-guruhini o‘zgarishi bilan (dezaminirlanish va trasaminirlanish). 2. Aminokislotalarning uglerod skeletini o‘zgarishi bilan. 3. Aminokislotalarning COOH-guruhini o‘zgarishi bilan (dekarboksillanish). 1- va 3-yollar umumiy, 2-esa spetsifik yollari hisoblanadi. Aminokislotalarning dezaminlanishi Bu jarayonda aminokislotadagi amin guruhi (-NH2 ) ammiak (NH3 ) shaklida ajralib chiqadi. Aminokislotalar dezaminlanishining 4 ta turi mavjud. 1. Qaytarilish yoli bilan dezaminlanish. 2. Gidrolitik dezaminlanishi. 3. Molekulalararo dezaminlanish. 274 4. Oksidlanish yoli bilan dezaminlanish. Korinib turibdiki, ammiakdan tashqari dezaminlanishda yog‘ kislotasi, oksil kislota, to‘yinmagan yog‘ kislotasi va ketokislota hosil bo‘ladi. Ammo odam va hayvon to‘qimalarida ko‘pincha oksidlanish yoli bilan dezaminlanish sodir bo‘lib, ikki xil bo‘ladi: bevosita va bilvosita (transdezaminirlanish). Bevosita oksidlanishli dezaminirlanish. Bu jarayon peroksisomalarda joylashgan L- va D-aminokislotalar oksidazalari ishtirokida boradi. L-aminokislota oksidazalari koferment sifatida FMN, D-aminokislota oksidazalari esa FAD tutadi. Reaksiya quyidagicha kechadi. Birinchi bosqichda iminokislota, ikkinchi bosqichda esa ketokislota hosil bo ladi va NH3 ajralib chiqadi. Oksidazalarning qaytarilgan kofermentlari bevosita kislorod bilan oksidlanishi mumkin, natijada vodorod peroksid hosil bo‘ladi. U esa katalaza ta’sirida suv va kislorodga parchalanadi. Oksidazalarni dezaminlovchi degidrogenazalar ham deb yuritiladi. Shuni ham takidlash kerakki, L-aminokislotalar oksidazalari Daminokislotalar oksidazalariga qaraganda faolligi pastroqdir; ularning ta’sir etish pH optimumi 10 ga teng, bunday pH qiymati esa fiziologik sharoitda bo‘lmaydi. Taxminlarga ko‘ra, L-aminokislotalarning bir qismi ichak bakteriyalarining izomerazalari ta’sirida D-aminokislotalarga aylanib so‘ngra to‘qimalarda dezaminlanishga uchraydi. Umuman olganda bevosita oksidlanish yoli bilan dezaminlanish amin guruhi o‘zgarishida kam o‘rin egallaydi. 275 Bilvosita oksidlanishli dezaminirlanish. Aminokislotalar dezaminlanishining asosiy yoli transdezaminlanish yoki bilvosita dezaminlanishdir. Bu jarayon ham 2 bosqichdan iborat bo‘lib, I bosqichi transaminlanish deyiladi va bu bosqichda glutamat hosil bo‘ladi (har qanday aminokislota, masalan: a-ketoglutarat bilan reaksiyaga kirishsa), II bosqichi esa aynan shu glutamatning bevosita oksidlanish yoli bilan dezaminlanishidir. Ushbu reaksiyani glutamatdegidrogenaza katalizlaydi. Glutamatdegidrogenaza to‘qimalarida juda keng tarqalgan fermentdir. Koferment sifatida NAD (yoki NADF) saqlaydi. Shuni takidlash kerakki, glutamatning dezaminlanishi ham ikki bosqichda o‘tadi: birinchi (anaerob) bosqichda glutamat degidrogenlanishi natijasida oraliq mahsulot iminoglutarat hosil bo‘ladi; ikkinchi bosqichda esa iminoglutarat a-ketoglutarat va ammiakka parchalanadi (fermentsiz). Reaksiya qaytardir; hosil bo‘lgan NH3, NADF.H2 ishtirokida aketoglutaratning qayta aminlanishida foydalanilishi mumkin, natijada glutamat hosil bo‘ladi. Aminokislotalarning transaminlanishining ahamiyati va ishtirok etuvchi koferment Yuqorida takidlaganimizdek, transaminlanish bu transdezaminlanishning birinchi bosqichidir. Aminokislotalarning transaminlanishida har qanday aminokislotadagi amin (-NH2 ) guruhi (ammiak hosil bo‘lmasdan) a-ketokislotaga o‘tadi. Amin guruhining akseptori ko‘pincha a-ketoglutarat, piruvat va oksaloatsetatdir. Transaminlanish reaksiyalarini transaminazalar yoki (amino-transferazalar) katalizlaydi. 276 Misol tariqasida yuqorida keltirilgan alanin va asparaginat kislotaning a-ketoglutarat bilan transaminlanish reaksiyasi. Ahamiyati ikkala reaksiyada ham yangi kislotalar piruvat va oksaloatsetat va yangi aminokislota glutamat hosil bo‘ladi. Glutamat esa, yuqorida takidlaganimizdek, bevosita oksidlanish yoli bilan dezaminlanishga uchraydi. Transaminaza fermentlari kofermenti bo‘lib, vitamin B6 ning unumi fosfopiridoksal yoki piridoksat hisoblanadi (FP, yoki PF).

40. 
    Aminokislotalarning dekarboksillanishi, biogen aminlarning vazifalari va ularni zararsizlantirilishi.
    

Aminokislotalarning dekarboksillanishi Aminokislotalar karboksil guruhining CO2 korinishidagi ajralish jarayoniga dekarboksillanish deyiladi. Ushbu jarayon natijasida hosil bo‘ladigan mahsulotlar biogen aminlar deb atalib, ko‘pgina fiziologik ta’sir ko‘rsatadi. Toqimalarda quyidagi aminokislotalar va ularning unumlari dekarboksillanishga uchraydi: tirozin, triptofan, 5-oksitriptofan, valin, serin, gistidin, glutamat va γ-oksiglutamat, 3,4-oksifenilalanin, sistein, arginin, ornitin, S-adenozilmetionin va a-aminomalonatlar. Aminokislotalarning dekarboksillanish reaksiyalari qaytmas reaksiyalardir; ularni maxsus fermentlar dekarboksilazalar katalizlaydi, kofermenti transaminazalar singari piridoksalfosfatdir (PF). Tirik organizmlarda aminokislotalar dekarboksillanishining to‘rtta turi topilgan

: 1. a-dekarboksillanish hayvon to‘qimalariga xosdir. Bunda auglerod atomiga yaqin joylashgan karboksil guruh ajralib chiqadi. Reaksiya mahsulotlari SO2 va biogen aminlardir.

2. Omego-dekarboksillanish mikroorganizmlarga xosdir. Masalan: bu yo‘l bilan asparaginat kislotadan a-alanin hosil bo‘ladi:

3. Transaminlanish reaksiyasi bilan bog‘liq bo‘lgan dekarboksillanish. Ushbu reaksiyada dastlabki aminokislotaga muvofik yangi aminokislota va aldegit hosil bo‘ladi

.
4. Ikkita molekulaning kondensatsiya reaksiyasi bilan bog‘liq bo‘lgan dekarboksillanish ushbu reaksiya hayvon to‘qimalarida glitsin va suksinil-KoA dan sigma-aminolevulinat kislota va sfingolipidlar sintezida hamda o‘simliklarda biotin sintezida sodir bo‘ladi.

. Gista’min gistidinning maxsus dekaboqsilaza ta’sirida dekarboksillanishidan hosil bo‘ladigan muhim biogen amindir: Gista’min keng biologik ta’sir qilish spektoriga egadir: arteriolalar bilan kapillyarlarni kengaytiradi, natijada qon bosimi pasayadi; kapilllyarlar o‘tkazuvchanligini kuchaytiradi; bosh miyada kapillyarlarni kengaytiradi va qondan suyuqlik chiqishi kalla ichki bosimi kotarilishiga va bosh ogrigi paydo bo‘lishiga olib keladi; o‘pka silliq muskullarini qisqartiradi, natijada birdan nafas qisib qolishi va bogilish tariqasida namoyon bo‘ladi; me’da shirasi va solak ajralishini kuchaytiradi. 279 Allergik reaksiya sodir bo‘lishida biogen omillar ahamiyati. Antigista’min dori-darmonlar. Organizmga ba’zi antigen moddalar (oqsil tabiatli, polisaxaridli antigenlar, bir qancha dorilar) tushganda organizmning sensibilizatsiyalashgan holati (darhol yuzaga chiqadigan turdagi ota sezuvchanlik holati) rivojlanadi. Osha antigenning ozi bir necha daqiqa davomida organizmga yana tushadigan bo‘lsa, bu gista’min shokining deyarli aniq nusxasidan iborat bo‘lgan o‘tkir reaksiya boshlanishiga olib keladi (anafilaktik va allergik reaksiyalar). Bu reaksiyalar mexanizmi semiz hujayralardagi gista’min ajralib chiqishini o‘z ichiga oladi. Bu hujayralardan gista’min ularning yuzasida antigen-antitana ta’siri yuzaga kelishi natijasida ajralib chiqadi. Ushbu reaksiyalarni oldini olish va davolashda antigista’min preparatlaridan foydalaniladi: sanorin, pipolfen, dimedrol, glyukokortikoidlar va boshqalar.
Serotonin hosil bo‘lishi va ahamiyati. Serotonin 5- oksitriptofanning dekarboksillanishidan (aromatik aminokislotalar dekarboksilazasi ta’sirida) hosil bo‘ladi: Serotonin yuqori faollikka ega bo‘lgan biogen amindir. u qon tomirlarni toraytiradi va arterial qon bosimni oshiradi; tana temperaturasini, nafas olishni, buyrak filtratsiyasini boshqarishda ishtirok etadi; MNS da nerv jarayonlarida mediator hisoblanadi; 280 allergik reaksiyalar, dempink-sindrom, homilalik toksikozi, karsinoid sindrom va gemorragik diatezlar vujudga kelishida ishtirok etadi.
Gamma-aminomoy kislota va uning nerv impulslari o‘tkazishdagi ahamiyati. Gamma-aminomoy kislota (GAMK) miya to‘qimasida glutamatdekarboksilaza ta’sirida glutamatdan hosil bo‘ladi: GAMK konsentratsiyasi miya va orqa miyada juda yuqoridir. GAMK (glitsin ham) miya neyronlarining juda ko‘p qismida barcha sinapslarning taxminan yarmida mediator tarikasida xizmat qiladi. Ushbu mediatorlar neyronlarda tormozlanish jarayonlariga sabab bo‘ladi, holbuki, boshqa mediatorlar ham kuzatuvchi, ham tormozlovchi vazifasini bajaradi
. Biogen aminlarning zararsizlantirish. Biogen aminlarning to‘planib qolishi fiziologik jarayonlarga ta sir etib, organizmda salbiy o‘zgarishlarga olib kelishi mumkin. Ammo organ va to‘qimalarda ularni zararsizlantiruvchi maxsus mexanizm mavjuddir. Biogen aminlar oksidlanish yoli bilan dezaminlanib zararsizlanadi, natijada aldegidlar va ammiak ajralib chiqadi. Ushbu reaksiyalarni katalizlovchi fermentlar monoamino- (MAO) va diaminooksidaza (DAO) deb ataladi. MAO ning kofermenti bo‘lib FAD, DAO piridoksalfosfat xizmat qiladi. MAO mitoxondriyalarda, DAO esa sitoplazmada joylashgan. MAO birlamchi, ikkilamchi va uchlamchi aminlarni, DAO gista’min, putressin, kadaverin va qisman alifatik aminlarni zararsizlantiradi. Hosil bo‘lgan aldegidlar aldegiddegidrogenaza ta’sirida organik kislotalargacha oksidlanadi. Ayniqsa, monoaminlarning oksidlanish yoli bilan dezaminlanishi batafsil o‘rganilgan. Bu fermentativ jarayon qaytmas bo‘lib, ikkita bosqichda boradi. Songra hosil bo‘lgan vodorodperoksid katalaza ta’sirida suv va kislorodga parchalanadi.

41. 
    Allergik va yallig'lanish jarayonlarining rivojlanishida gistaminning ahamiyati. Antigistamin preparatlar.
    

Gista’min hosil bo‘lishi va ahamiyati. Gista’min gistidinning maxsus dekaboqsilaza ta’sirida dekarboksillanishidan hosil bo‘ladigan muhim biogen amindir: Gista’min keng biologik ta’sir qilish spektoriga egadir: arteriolalar bilan kapillyarlarni kengaytiradi, natijada qon bosimi pasayadi; kapilllyarlar o‘tkazuvchanligini kuchaytiradi; bosh miyada kapillyarlarni kengaytiradi va qondan suyuqlik chiqishi kalla ichki bosimi kotarilishiga va bosh ogrigi paydo bo‘lishiga olib keladi; o‘pka silliq muskullarini qisqartiradi, natijada birdan nafas qisib qolishi va bogilish tariqasida namoyon bo‘ladi; me’da shirasi va solak ajralishini kuchaytiradi.
Allergik reaksiya sodir bo‘lishida biogen omillar ahamiyati. Antigista’min dori-darmonlar. Organizmga ba’zi antigen moddalar (oqsil tabiatli, polisaxaridli antigenlar, bir qancha dorilar) tushganda organizmning sensibilizatsiyalashgan holati (darhol yuzaga chiqadigan turdagi ota sezuvchanlik holati) rivojlanadi. Osha antigenning ozi bir necha daqiqa davomida organizmga yana tushadigan bo‘lsa, bu gista’min shokining deyarli aniq nusxasidan iborat bo‘lgan o‘tkir reaksiya boshlanishiga olib keladi (anafilaktik va allergik reaksiyalar). Bu reaksiyalar mexanizmi semiz hujayralardagi gista’min ajralib chiqishini o‘z ichiga oladi. Bu hujayralardan gista’min ularning yuzasida antigen-antitana ta’siri yuzaga kelishi natijasida ajralib chiqadi. Ushbu reaksiyalarni oldini olish va davolashda antigista’min preparatlaridan foydalaniladi: sanorin, pipolfen, dimedrol, glyukokortikoidlar va boshqalar.

42. 
    Glitsin, metionin almashinuvi. Transmetillanish. Metionin, foliy
    

Metionin almashinib bo‘lmaydigan aminokislotaga kiradi. Uning faol metaboliti Sadenozilmetionin hisoblanadi. Bu moddadan metil guruhini ajralib chiqishi S-adenozilgomotsisteinni hosil qiladi. S-C bog‘larini
28 gidrolizlanishini L-gomotsistein va adeninga parchalaydi. Gomotsistein serin bilan birikishi sistationni, uni gidrolizmanishidan esa gomoserin va sistein hosil bo‘ladi. Gomoserin gomoserindezaminaza fermenti ta’sirida a ketobutiratni, so‘ng propionil-KoAni hosil qiladi. 286 Sisteindan koferment A ning tioetanolamin fragmenti va taurin hosil bo‘ladi. Serin bilan glitsin o‘zgarishlarida kofaktori folat kislota unumlaridan iborat bo‘lgan fermentlar asosiy rolni o‘ynaydi. Serin almashtirsa bo‘ladigan aminokislotadir, uning uglerodli qismi glyukozadan hosil bo‘ladi. Glyukoza metaboliti 3-fosfoglitserat degidrillanib, a-ketokislotaga aylanadi (3-fosfopiruvat). Songra transaminlanish va gidrolitik yo‘l bilan fosfat ajralib chiqish reaksiyalari serin sintezining poyoniga yetkazadi, undan esa glitsin sintezlanadi

3-fosfoglitserat ——— 3-fosfoserin ———— serin + H3 RO4-------- Serin + TGFK ———— glitsin + N5 ,N10-metilen-TGFK + H2 O Bu aminokislotalarni parchalanishi piruvat, CO2 va N5 N10- metiltetragidrofolat hosil bo‘lishiga olib keladi. Bu reaksiyalar glitsinsintaza ferment kompleksi va serin-gidroksimetiltransferaza fermentlari ta’sirida boradi. Glitsinning α-uglerod va azot atomlari porfirin halqasini sintezida, glitsinni to‘liq ozi purin, ot kislotalari va benzoat kislotalari bilan konyugatlar v kreatin sintezida, serin esa sfingozin, purin va pirimidin asoslari, xolin sintezida ishlatiladi.

Transmetillanish reaksiyalari Metionin oltingugurt tutuvchi almashinib bo lmaydigan aminokislotalarga kiradi. Undan sistein va sistin hosil bo‘ladi. Bu 3 oltingugurt tutuvchi aminokislotalar oqsillar tarkibiga kiradi va ularning gidrolizlanishida erkin holda ajraladi. Shu bilan birga metionin modda almashinuvi jarayonlarida katta ahamiyatga egadir. Bu uning tarkibidagi harakatchan metil guruhining bo‘lishidir. Bu metil guruhi boshqa moddalarga transmetillanish yoli bilan otib turishi mumkin. Bu jarayonda metioninnig ozi emas balki uning faol hosilasi bo‘lib Sadenozilmetionin ishtirok etadi. 73-rasm. Aminokislotalarni Krebs siklida yonishi 283 Transmetillanish metil (CH3 ) guruhining S-adenozilmetionindan tegishli akseptorlarga o‘tkazilishidir. S-adenozilmetionin esa metioninning faol shakli bo‘lib, S-adenozilmetionin - metil guruhining donoridir. Transmetillanish reaksiyalarini maxsus metiltransferazalar katalizlaydi. S-adenozilmetionindagi metil guruhi quyidagi jarayonlarda foydalaniladi: 1. Kreatin hosil bo‘lishida. 2. Fosfatidilxolin hosil bo‘lishida. 3. N-metilnikotinamid hosil bo‘lishida. 4. Adrenalin hosil bo‘lishida. 5. Metillangan asoslar hosil bo‘lishida. S-adenozilmetionin bulardan tashqari qator moddalar sinte-zida ham ishtirok etadi. Bir uglerodli qoldiqlarning tashilishi. Koferment va ularning boshqarilishi Organizmda bir uglerodli qoldiqlarning birlamchi manbai bo‘lib serinning β-uglerod atomi, glitsinning a-uglerod atomi, metioninning, xolinning-CH3 guruhi, triptofan indol halqasining 2 C atomi, gistidin imidazol halqasining 2 C atomi hisoblanadi. Misol tariqasida tetragidrofolat kislotasi (TGFK) kofaktori ishtirokida serindan glitsin sintezi va aksincha glitsindan serin sintezida, glitsinning katabolizmi natijasida bir uglerodli qoldiq metilen hosil bo‘ladi. 284 Bu vitamin, yani folat kislota hayvon mahsulotlarida ham, o‘simlik mahsulotlarida ham keng tarqalgandir. Folat kislotaning koferment shakllari uning tetragidrofolat kislota (N4-folat) ga qaytarilgandan keyin hosil bo‘ladi. Metionin almashinuvida ham bir uglerodli qoldiq - CH3 metil muhim rol o‘ynaydi. Shuni takidlash kerakki, TGFKning barcha koferment shakllari ozaro bir-biriga o‘tadi. Bir uglerodli qoldiqlar xilmaxil sintetik reaksiyalarda masalan, formil-metionil-tRNK hosil bo‘lishida, purinlar, pirimidinlar, ayrim aminokislotalar (serin, glitsin, metionin) sintezida foydalanadi.

43. 
    Fenilalanin va tirozin almashinuvi.
    

Fenilalanin va tirozin almashinuvi. Hayvon to‘qimalari fenilalaninning benzol halqasini sintezlay olmasligi tufayli u almashtirib bo‘lmaydigan aminokislotalarga kiradi. Tirozin esa ovqat bilan fenilalanin yetarli darajada iste’mol qilinsa, to‘liq almashtirib bo‘ladigan aminokislotalarga kiradi. Chunki, fenilalaninning asosiy almashinuv yoli uning tirozingacha gidrolizlanishidir. Ushbu reaksiyani maxsus ferment fenilalanin-4-mono-oksigenaza (fenilalaningidroqsilaza) katalizlaydi.
Songra tirozindan esa, biologik muhim moddalar: katexolaminlar (adrena-lin, noradrenalin), qalqonsimon bez gormonlari va melanin sintezlanadi di.

44. 
    Aminokislotalar almashinuvining irsiy kasalliklari (fenilketuriya, kislotasi va B12 vitaminining transmetillanish reaktsiyalarida ishtirok etishi. Adrenalin, kreatin, xolin, DNK sintezida va yot moddalar va gormonlarning suvsizlanishida transmetillanishning ahamiyati.alkaptonuriya, albinizm, gistidinemiya, gomosistinuriya).