11.5.7. Белки как дыхательный субстрат

Белки используются как дыхательный субстрат крайне редко - только после того, как будут исчерпаны все имеющиеся запасы углеводов и жиров. Сначала белки гидролизуются до аминокислот, из которых состоят их молекулы, а затем аминокислоты дезаминируются (от них отщепляются аминогруппы). С отщеплением аминогрупп протекают реакции двух типов: окислительное дезаминирование и трансаминирование.

Окислительное дезаминирование происходит в клетках печени позвоночных. В результате дегидрирования и гидролиза от аминокислоты отщепляется молекула аммиака. Позже азот выводится из организма в виде аммиака, мочевой кислоты или мочевины (у разных животных выводимый продукт может быть различным; см. разд. 18.5). Аминокислота при дезаминировании превращается в α-оксокислоту. В зависимости от природы боковых групп аминокислот их углеродные скелеты могут в процессе дыхания расщепляться по пути, характерному для углеводов или же для жирных кислот (рис. 11.19).

Рис. 11.19. Окислительное дезаминирование глутаминовой кислоты

Эту реакцию, свойственную всем клеткам, катализируют ферменты, называемые трансаминазами. Трансаминирование - это перенос аминогруппы от аминокислоты на оксокислоту. Таким образом, вместо одной аминокислоты может получиться другая. Одновременно образуются соответствующие α-оксокислоты, которые могут затем подвергаться обычному расщеплению в процессе дыхания. Несколько примеров трансаминирования приведено на рис. 11.20. На рис. 11.21 представлены главные метаболические пути, участвующие в дыхании.

Рис. 11.20. Примеры реакций трансаминирования

Рис. 11.21. Главные метаболические пути, участвующие в процессе дыхания