Биохимия человека Том 1 - Марри Р. 1993

Метаболизм белков и аминокислот
Биосинтез аминокислот
Введение

Оценивая пищевую ценность аминокислот, мы часто одни из них называем «незаменимыми», а другие — «заменимыми» (табл. 29.1). Хотя с точки зрения питания все это верно, не следует упускать из виду общую биологическую значимость и незаменимость всех 20 аминокислот. Более того, можно даже заключить, что как раз «заменимые» аминокислоты более важны для клетки, чем «незаменимые», поскольку утрата способности организма (например, организма человека) синтезировать определенные аминокислоты представляется в эволюционном отношении более естественной в отношении менее важных аминокислот.

Пищевые потребности в тех или иных соединениях свидетельствуют о том, что зависимость от внешнего источника метаболитов может оказаться более благоприятной для выживания организма, чем способность организма синтезировать эти соединения. Если специфический интермедиат присутствует в пище, то организм, сохраняющий способность синтезировать это соединение, передает будущим поколениям соответствующую генетическую информацию отрицательной ценности. Это свойство для организма не просто бесполезно, но даже вредно, поскольку приходится дополнительно затрачивать питательные вещества и АТР на синтез «лишних» фрагментов ДНК. В клетках прокариот число ферментов, необходимых для синтеза незаменимых аминокислот, существенно больше числа ферментов, необходимых для синтеза заменимых аминокислот (табл. 29.2). Следовательно, сохранение возможности синтезировать «легкие» аминокислоты и утрата способности к синтезу «трудных» имеют определенные биологические преимущества.

Таблица 29.1. Потребности человека в аминокислотах

Незаменимые

Заменимые

Аргинин 1)

Аланин

Валин

Аспарагин

Гистидин 1)

Аспартат

Изолейцин

Гидроксилизин 2)

Лейцин

Гидроксипролин 2)

Лизин

Глицин

Метионин

Глутамат

Треонин

Глутамин

Триптофан

Пролин

Фенилаланин

Серин

Тирозин

Цистеин

1) Фактически это «полунезаменимая» аминокислота, поскольку она синтезируется в организме, однако скорость синтеза недостаточна для того, чтобы обеспечить рост организма в детском возрасте.

2) Не используется в процессе синтеза белка и образуется в ходе посттрансляционного процессинга коллагена.

Таблица 29.2. Ферменты, необходимые для синтеза аминокислот из амфиболических метаболитов

Число ферментов, требующихся для синтеза

незаменимых аминокислот

заменимых аминокислот

Arg 7 (из Glu)

Ala 1

His 6

Asp 1

Thr 6

Asn 1 (из Asp)

Met 5

Glu 1

Lys 8

Gin 1 (из Glu)

Ile 8

Pro 3 (из Glu)

Val 1

Ser 3

Leu 3

Gly 1 (из Ser)

Phe 10

Cys 2 (из Ser + S2-)

Trp 5

Туr 1 (из Phe)

Hyl 1 (из Lys)

Итого 59

Hyp 1 (из Pro)


Итого 17