Verbum

БЯЛКО́ВЫ АБМЕ́Н,

сукупнасць хім. пераўтварэнняў бялкоў і амінакіслот у жывых арганізмаў; важнейшая частка абмену рэчываў (у спалучэнні з пераўтварэннямі інш. азотазмяшчальных рэчываў утварае сістэму азоцістага абмену). Два ўзаемазвязаныя бакі бялковага абмену ў арганізме — распад (катабалізм) і біясінтэз (анабалізм) бялкоў. Першая стадыя аднаўлення бялкоў — іх гідроліз да амінакіслот пры дапамозе ферментаў катэпсінаў (тканкавых пратэіназаў), што лакалізаваны пераважна ў лізасомах (дзейнічаюць у кіслым асяроддзі). Амінакіслоты ўтвараюцца і пры гідролізе (ператраўленні) харч. бялкоў пад уздзеяннем пратэалітычных ферментаў (пратэазаў) страўнікава-кішачнага тракту (пепсін, трыпсін, хіматрыпсін, эластаза, экзапептыдазы), якія ўсмоктваюцца ў ім і трапляюць у клетку. Толькі такім шляхам паступаюць у арганізм неабходныя яму незаменныя амінакіслоты. У клетках амінакіслоты ўтвараюць амінакіслотны фонд клеткі, выкарыстоўваюцца на сінтэз пептыдаў, бялкоў, пурынаў, пірымідзінаў, гемапратэінаў, вугляводаў, ліпідаў, нізкамалекулярных гармонаў і інш. рэчываў, уступаюць у асн. агульныя рэакцыі абмену: пераамініраванне, дэзамініраванне і дэкарбаксіліраванне.

Пры пераамініраванні (трансмініраванні) α-амінагрупа адшчапляецца ад L.-амінакіслот і пераносіцца ў асноўным на α-вуглярод α-кетаглутаравай кіслаты. Гэта рэакцыя мае асабліва вял. значэнне пры біясінтэзе амінакіслот у раслінах: нітраты і нітрыты, што трапляюць у расліны з глебы, аднаўляюцца з утварэннем аміяку, які звязваецца з α-кетаглутаравай кіслатой; утвараецца глутамінавая кіслата. Амінагрупа гэтай кіслаты ў працэсе рэакцыі пераносіцца на кетакіслоты з утварэннем інш. амінакіслот. Пры дэзамініраванні адбываецца распад амінакіслот з выдзяленнем аміяку. Найб. значэнне ў арганізме жывёл і чалавека мае акісляльнае дэзамініраванне, пры якім утвараецца кетакіслата і аміяк. Утвораныя пры пераамініраванні і акісляльным дэзамініраванні α-кетакіслоты здольныя аднаўляцца з утварэннем амінакіслот, якія ў працэсе катабалізму могуць выкарыстоўвацца на сінтэз глюкозы і ацэтонавых цел. Пры дэкарбаксіліраванні амінакіслот вылучаецца вуглякіслы газ (CO₂) і ўтвараюцца аміны, а пры дэкарбаксіліраванні араматычных амінакіслот — біягенныя аміны (трыптамін, сератанін, гістамін, γ-амінамасляная кіслата). Аміяк, што ўтвараецца пры дэзамініраванні амінакіслот і амінаў, таксічны для арганізма. Абясшкоджванне яго адбываецца пры аднаўленчым амініраванні, у рэакцыях сінтэзу глутаміну і аспаргіну, у цыкле сінтэзу мачавіны ў печані (у чалавека, млекакормячых і некат. інш. жывёл) ці мачавой кіслаты (у птушак, рэптылій, насякомых). У чалавека і жывёл мачавіна выдаляецца з арганізма з мачой, часткова ў выглядзе аманійных соляў, у раслін магчыма паўторнае яе ўключэнне ў працэсы сінтэзу бялку. Збалансаваны па паступленні (у т. л. ў складзе незаменных амінакіслот) і выдаленні азоту, бялковы абмен вызначае фарміраванне ў арганізме стану азоцістай раўнавагі, калі патрэба яго ў бялках можа быць мінімальнай (гл. Бялковы мінімум). Рэгулюецца бялковы абмен ў чалавека і жывёл ферментамі, гармонамі пры ўдзеле нерв. сістэмы (гл. Нейрагумаральная рэгуляцыя, Гарманальная рэгуляцыя).

Літ.:

Строев Е.А. Биологическая химия. М., 1986;

Николаев А.Я. Биологическая химия. М., 1989;

Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. 2 изд. М., 1990.

В.​К.​Кухта.

т. 3, с. 398

АКІСЛЕ́ННЕ БІЯЛАГІ́ЧНАЕ,

біяхімічны працэс, сукупнасць акісляльна-аднаўляльных рэакцый. Адбываецца ва ўсіх жывых клетках (пераважна ў мітахондрыях), складае аснову тканкавага дыхання і браджэння. Асн. функцыя акіслення біялагічнага — забеспячэнне арганізма энергіяй, якая паступова вызваляецца з арган. рэчываў пры перадачы аднаўляльных эквівалентаў (АЭ) — пратонаў і электронаў (ці толькі электронаў) ад донара да акцэптара (з прычыны рознасці іх акісляльна-аднаўляльных патэнцыялаў) і назапашваецца пераважна ў форме багатых энергіяй сувязяў адэназінтрыфосфарнай кіслаты (АТФ) і інш. макраэргічных злучэнняў. У аэробаў (большасць жывёл і раслін, многія мікраарганізмы) канчатковы акцэптар АЭ — кісларод. Пастаўшчыкі АЭ — арган. і неарган. рэчывы. Найб. значэнне мае акісленне біялагічнае, якое адбываецца пры гліколізе, акісленні α-кетаглутаравай к-ты і пры пераносе АЭ у ланцугу акісляльных (дыхальных) ферментаў (гл. Акісляльнае фасфарыліраванне). У разліку на 1 малекулу глюкозы гліколіз дае 2, акісляльнае фасфарыліраванне ў дыхальным ланцугу — 34 малекулы АТФ. У працэсе дыхання адбываецца паслядоўнае многаступеньчатае акісленне вугляводаў, тлушчаў і бялкоў, што прыводзіць да аднаўлення асн. пастаўшчыкоў АЭ для дыхальнага ланцуга, якое ў значнай ступені ажыццяўляецца ў трыкарбонавых кіслот цыкле. Мяркуюць, што гліколіз, цыкл трыкарбонавых кіслот і дыхальны ланцуг функцыянуюць у клетках усіх эўкарыётаў. Рэакцыі акіслення біялагічнага ў клетках каталізуюць аксідарэдуктазы. Акісляльныя рэакцыі, аднак, не заўсёды суправаджаюцца назапашваннем энергіі. Яны таксама нясуць функцыі пераўтварэння рэчываў (напр., пры ўтварэнні жоўцевых к-т, стэроідных гармонаў, на шляхах метабалізму амінакіслот і інш.). Акісленнем абясшкоджваюцца многія чужародныя і таксічныя для арганізма рэчывы (араматычныя злучэнні, недаакісленыя прадукты дыхання і інш.). Такое акісленне біялагічнае наз. свабодным акісленнем і суправаджаецца ўтварэннем цяпла. Мяркуюць, што сістэма пераносу электронаў, якая ажыццяўляе акісляльнае фасфарыліраванне, здольная пераключацца на свабоднае акісленне пры павелічэнні патрэбнасці ў цяпле.

Вывучэнне працэсаў акіслення ў арганізме пачалося ў 18 ст. з прац А.​Лавуазье. Вял. заслуга ў даследаванні акіслення біялагічнага належыць У.І.Паладзіну (разглядаў акісленне біялагічнае як ферментацыйны працэс). Значны ўклад зрабілі таксама сав. вучоныя А.​М.​Бах, У.​А.​Энгельгарт, У.​А.​Беліцэр, С.​Я.​Севярын, У.​П.​Скулачоў, ням. О.​Варбург, Г.​Віланд, англ. Д.​Кейлін, Х.​Крэбс, П.​Мітчэл, амер. Д.​Грын, А.​Ленінджэр, Б.​Чанс, Э.​Рэкер і інш. (лакалізацыя акіслення біялагічнага ў клетцы, сувязь з інш. працэсамі абмену рэчываў, механізмы ферментацыйных акісляльна-аднаўляльных рэакцый, акумуляцыя і пераўтварэнне энергіі і інш.). Гл. таксама Біяэнергетыка.

На Беларусі розныя аспекты акіслення біялагічнага вывучаюць у ін-тах біяарганічнай хіміі, фотабіялогіі, фізіялогіі, біяхіміі (Гродна) АН, БДУ.

Літ.:

Кривобокова С.С. Биологическое окисление: Ист. очерк М., 1971;

Ленинджер А. Основы биохимии: Пер. с англ. Т. 1—3. М., 1985;

Строев Е.А. Биологическая химия. М., 1986;

Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. 2 изд. М., 1990.

М.​М.​Філімонаў.

т. 1, с. 191

АБМЕ́Н РЭ́ЧЫВАЎ, метабалізм,

сукупнасць хім. ператварэнняў рэчываў у жывых арганізмах, якія забяспечваюць іх развіццё, жыццядзейнасць, самаўзнаўленне, сувязь з навакольным асяроддзем і адаптацыю да змен у ім. Аснову абмену рэчываў складаюць непарыўна звязаныя і ўзаемаабумоўленыя працэсы анабалізму, катабалізму і абмену энергіі. У сукупнасці яны забяспечваюць структурную і функцыян. цэласнасць арганізмаў, ляжаць у аснове іх гамеастазу. У планетарным маштабе абмен рэчываў складае важную частку кругавароту рэчываў у прыродзе. Для кожнага віду жывых арганізмаў характэрны свой, генетычна замацаваны ўзровень абмену рэчываў, які залежыць ад іх спадчынных уласцівасцяў, месца ў эвалюцыйным радзе, узросту, полу, умоў існавання і інш. фактараў (напр., абмен рэчываў ніжэйшы ў раслін і халаднакроўных жывёл, вышэйшы ў цеплакроўных, слабы ў час спячкі, анабіёзу, высокі ў перыяд размнажэння і г.д.). Пры вял. і разнастайным асартыменце арган. рэчываў, якія ўцягваюцца ў абмен, агульная яго схема ў розных арганізмаў падобная, вызначаецца ўпарадкаванасцю і падабенствам паслядоўнасці біяхім. ператварэнняў, што адбываюцца пры абавязковым удзеле ферментаў. Дзякуючы абмену рэчываў з пажыўных рэчываў утвараюцца характэрныя для дадзенага арганізма злучэнні, якія выкарыстоўваюцца як буд. ці энергет. матэрыял, пастаянна і няспынна абнаўляюцца органы і тканкі без прынцыповай змены іх хім. саставу. Асн. тыпы злучэнняў, якія ўдзельнічаюць у абмене рэчываў у арганізме, — бялкі, тлушчы, вугляводы, мінеральныя рэчывы. Іх навук. даследаванне вылучаецца ў самаст. раздзелы біяхіміі.

Ператварэнні рэчываў ад моманту іх паступлення ў арганізм да ўтварэння канчатковых прадуктаў распаду складаюць сутнасць т.зв. прамежкавага абмену рэчываў. Асн. яго этапы: ператраўленне і ўсмоктванне пажыўных рэчываў у страўнікава-кішачным тракце; дастаўка атрыманых рэчываў да розных органаў і тканак; іх перабудова, раскладанне і выкарыстанне для біясінтэзу спецыфічных рэчываў, клетак і тканак; раскладанне такіх рэчываў з утварэннем прамежкавых злучэнняў і канчатковых прадуктаў абмену; выдаленне апошніх з арганізма. Цэнтр. месца ў абмене рэчываў належыць цыклу трыкарбонавых кіслот, у якім перакрыжоўваюцца шляхі бялковага, вугляводнага, тлушчавага абмену (гл. схему). Найважн. прамежкавы прадукт абмену рэчываў — ацэтылкаэнзім A, які ўдзельнічае ва ўсіх працэсах анабалізму і катабалізму і аб’ядноўвае іх; асн. канчатковыя прадукты — H₂O, CO₃, NH₃, мачавіна і інш. У рэгуляванні працэсаў абмену рэчываў гал. месца займаюць змены актыўнасці і інтэнсіўнасці сінтэзу клетак, абмен можа самарэгулявацца па прынцыпе адваротнай сувязі. Вял. значэнне ў рэгуляванні абмену рэчываў маюць біял. мембраны. У высокаарганізаваных жывёл рэгулюецца і каардынуецца нейрагумаральнай сістэмай пры ўдзеле біял. актыўных рэчываў (вітаміны, гармоны, медыятары і інш.). Разбалансаванне абмену рэчываў з’яўляецца прычынай або вынікам узнікнення разнастайных хвароб, фіксацыя змен у ім — важны дыягнастычны сродак. Гл. таксама Бялковы абмен, Вугляводны абмен, Тлушчавы абмен, Мінеральны абмен.

Літ.:

Ленинджер А. Основы биохимии: Пер. с англ. Т. 1—3. М., 1985;

Страйер Л. Биохимия: Пер. с англ. Т. 1—3. М., 1984—85.

Я.​В.​Малашэвіч.

т. 1, с. 28