Срезы печени, образование мочевины

Кребсом было изучено влияние различных аминокислот на скорость образова- иия мочевины срезами печени в среде, содержавшей аммиак и углекислоту. Оказалось, что из всех аминокислот только 3 аминокислоты — орнитин, цитруллин и аргинин — в неско,пько раз увеличивали скорость синтеза мочевины, в то время как остальные аминокислоты, а также некоторые другие азотистые соединения существенного влияния на образование мочевины в печени не оказывали. На основании полученных данных была выдвинута теория, согласно которой орнитин играет роль катализатора в процессе синтеза мочевины. [c.358]

Биосинтез мочевины. Основным механизмом обезвреживания аммиака является синтез мочевины в печени. Исходя из исследований школы И.П. Павлова, мочевина синтезируется в печени, так как при выключении печени из кровотока (фистула Экка—Павлова) в крови возрастает фонд свободных аминокислот, аммиака и резко уменьшается содержание мочевины. М.В. Ненцкий и С.С. Салазкин установили, что в печени происходит образование мочевины из аммиака и углекислоты. Г. Кребс и К. Гензелейт (1932) показали, что инкубация срезов печени с различными аминокислотами дает малый выход мочевины. Однако, если добавить одну из трех аминокислот (орнитин, цитруллин или аргинин) выход мочевины резко возрастает. При этом другие аминокислоты также становятся предшественниками мочевины. На основании этих данных, Кребс создал первый в биохимии метаболический цикл мочевинообразования. Г. Коен и С. Ратнер выяснили, что начальной реакцией этого цикла является синтез карбамоилфосфата. Из мышц и других тканей аммиак достав- [c.261]

Кребсом было изучено влияние различных аминокислот на скорость образования мочевины срезами печени в среде, содержавшей аммиак и углекислоту. Оказалось, что из всех аминокислот только 3 аминокислоты — орнитин, цитруллин и аргинин — в несколько раз увеличивали скорость синтеза мочевины, в то время как остальные аминокислоты, а также некоторые другие азотистые соединения, существенного влия- [c.339]

В 1932 г. Кребс и Хензелайт [33с] предположили, что в срезах печени мочевина образуется в ходе циклического процесса, в котором орнитин превращается сперва в цитруллин и далее в аргинин. Гидролитическое расщепление аргинина приводит к образованию мочевины и регенерации орнитина (рис. 14-4, внизу). Последующие эксперименты полностью подтвердили это предположение. Попытаемся проследить весь путь удаляемого в печени азота избыточных аминокислот. Транс-аминазы (стадия а, рис. 14-4, в центре справа) переносят азот на а-кетоглутарат, превращая последний в глутамат. Поскольку мочевина содержит два атома азота, должны быть использованы аминогруппы двух молекул глутамата. Одна из этих молекул прямо дезаминируется глутаматдегидрогеназой с образованием аммиака (стадия б). Этот аммиак присоединяется к бикарбонату (стадия в), образуя карбамоилфосфат, карбамоильная группа которого переносится далее на орнитин с образованием цитруллина (стадия г). Азот второй молекулы глутамата путем переаминирования переносится на оксалоацетат (реакция й) с превращением его в аспартат. Молекула аспартата в результате реакции с цитруллином целиком включается в состав аргининосукцината (реакция е). В результате простой реакции элиминирования 4-углеродная цепь аргининосукцината превращается в фумарат (стадия ж) в качестве продукта элиминирования образуется аргинин. Наконец, гидролиз аргинина (стадия з) дает мочевину и регенерирует орнитин. [c.96]

Механизм образования мочевины в организме млекопитающих был выяснен благодаря классическим работам Кребса. Этот процесс происходит в печени, что было доказано, между прочим, при помощи техники срезов печени. Последние количественно превращают аммиак в мочевину. Далее наблюдалось, что орнитин сильно катализирует образование мочевины из аммиака (или из некоторых аминокислот, одновременно подвергающихся дезаминированию). Аргинин обладает аналогичным эффектом. Наконец, было установлено, что цитрулин (аминокислота, найденная в свободном состоянии в арбузе, itrullus vulgaris) тоже облегчает этот процесс. Отсюда был сделан вывод, что орнитин взаимодействует с Oj и NHg, давая цитрулин, который при реакции с новой молекулой NHg превращается в аргинин последний подвергается гидролизу, катализируемому аргиназой, давая мочевину и [c.403]

Так, если в рацион нормального животного вводить больщое количество белка, то увеличивается количество выделяемой им мочевины. Если же у животного удалить печень, то оно может прожить несколько дней при условии, что из рациона будут исключены белки. Но если в пищу животных с удаленной печенью добавить белки, то такие животные быстро погибнут. Дело в том, что в почках происходит образование аммиака из аминокислот, а печень переводит этот аммиак в мочевину. Поэтому животное, лишенное печени, умирает от интоксикации большими количествами аммиака. Дальнейшим расширением этого экспериментального подхода явился метод получения хирургическим путем изолированных органов, жизнедеятельность которых поддерживается с помощью перфузии их кровью, плазмой или синтетическим раствором, приближающимся по составу к нормальной крови. Деятельность сердца имитировали насосами, с помощью которых, кроме того, перфу-зионный раствор насыщали кислородом. Перфузия и теперь еще является ценным методическим приедюм, но сейчас ее больше используют при изучении контроля метаболических процессов, а не при изучении метаболических путей. Однако в последнее время при изучении глюконеогенеза в печени крыс было установлено, что метод перфузии имеет ряд преимуществ по сравнению с использованием срезов печени [16]. При работе со срезами печени скорость синтеза глюкозы из таких субстратов, как сукцинат, малат, глу-тамат и аспартат, обычно очень низка. При использовании же перфузированной печени скорость синтеза глюкозы превышала максимальную скорость у нормального животного. В результате опытов с перфузией было показано, что в печени происходит количественное превращение аммиака в мочевину и образование ацето-уксусной кислоты из жирных кислот, содержащих четное число атомов углерода. [c.17]

Превращение орнитина в аргинин было окончательно доказано при помощи дейтерия и После того как мышам давали с пищей орнитин с дейтерием в а-положении, последний появлялся в аргинине из тканей [1427]. Орнитин с N H2 в а- или а-положеиии вводился в пищу крысам, после чего появлялся в тех же положениях в аргинине [1427]. Это показывает, что основная цепочка орнитина Ат(СН2)зЫН2— входит в аргинин, не разрушаясь. Амидиновая группа аргинина происходит из аммония или аминокислот пищи. При кормлении крыс меченым или разными -аминокислотами (глицином, лизином, лейцином, аргинином и др.) в аргинине, тканей оказывается в NHj-rpynne. Соизмеримые количества появляются в мочевине из мочи, что подтверждает ее образование из аргинина [1400, 1428). В дальнейшем почти весь меченый азот аргинина выводится с мочевиной. В опытах со срезами печени было подтверждено, что углерод из бикарбоната НСО или H Юg переходит в карбонил мочевины [1430]. Таким образом, были подтверждены основные звенья орнитинового цикла и внесены в него дополнительные данные. [c.495]

Теория Г. Кребса (орнитиновый цикл). Согласно этой теории в процессе образования мочевины основная каталитическая роль принадлежит аминокислоте орнитину (а-б-диаминовале-риановая кислота). В опытах с добавлением к срезам печени различных аминокислот было установлено, что орнитин, цитрул-лин и аргинин ускоряют во много раз синтез мочевины. На основании этих данных Кребс предложил теорию синтеза мочевины. Синтез мочевины начинается реакцией взаимодействия орнитина с углекислым газом и аммиаком. Продуктом этой реакции является аминокислота с уреидной группой — цитруллин. К образовавшемуся цитруллину присоединяется вторая молекула аммиака и возникает новая аминокислота — аргинин. Аргинин под действием фермента аргиназы расщепляется на мочевину и орнитин. Освободившийся орнитин, подобно катализатору, снова вступает в реакцию с углекислым газом и аммиаком, и цикл повторяется. Весь процесс происходит в печени и представляет собой как бы замкнутый крут. Поэтому его и называют орни-тиновым циклом. [c.259]

В 1932 г. Кребс и Хензелейт показали, что синтез мочевины может происходить в переживающих срезах печени. При прибавлении к срезам печени, инкубируемым в аэробных условиях, аммонийной соли можно наблюдать синтез мочевины. В опытах с заменой аммонийной соли различными аминокислотами было установлено, что только добавление аргинина приводит в срезах печени к усиленному образованию мочевины. Этот факт объясняли тем, что аргинин в срезах печени подвергается действию аргиназы с отщеплением мочевины и орнитина. Далее, однако, оказалось, что и прибавление малых количеств орнитина, цитруллина и аргинина, при наличии аммонийной соли, приводит к усиленному образованию мочевины. Из результатов этих опытов вытекало, что аргинин, орнитин и цитрул шн катализируют процесс синтеза мочевины, а не являются материалами для ее образования. Отсюда возникла новая теория образования мочевины, извест ная как теория образования мочевины по циклу Кребса. Важно подчеркнуть, что образование мочевины по циклу Кребса в срезах печени происходит в присутствии кислорода и веществ, подвергающихся окислению, например, молочной кислоты. При этих условиях наличия уже самых малых доз орнитина оказывается достаточным для превращения значительного количества аммонийной соли в мочевину. [c.414]

В 1903 г. немецкий химик Коссель открыл фермент аргиназу, катализирующий гидролиз аргинина с образованием орнитина и мочевины (рис. 11.12). Тогда же было высказано предположение, что эта реакция может быть конечной стадией синтеза мочевины в печени. Спустя 30 лет Кребс и Гензелейт в опытах на срезах печени обнаружили, что синтез мочевины ускоряется при добавлении в инкубационную среду орнитина. На этом основании они предположили существование циклического процесса, в котором орнитин, получающийся при распаде аргинина, затем вновь превращается в аргинин (орнитиновый цикл, цикл Кребса—Гензелейта). В последующие десятилетия были раскрыты остальные реакции цикла. [c.343]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология