Два этапа биосинтеза креатина
Процесс образования креатина строго разделен между двумя органами и требует участия трех аминокислот: аргинина, глицина и метионина.
- Почки (Начальный этап). Биосинтез стартует с взаимодействия аргинина и глицина. Под действием фермента глицинамидинотрансферазы происходит перенос группы, в результате чего образуются гуанидинацетат и орнитин.
- Печень (Этап метилирования). Синтезированный гуанидинацетат покидает почки и с током крови доставляется в печень. Здесь осуществляется ключевая реакция метилирования — присоединение метильной группы (-CH3). Донором выступает активная форма метионина — SAM (S-аденозилметионин). Фермент гуанидинацетат-метилтрансфераза превращает субстраты в готовый креатин и S-аденозилгомоцистеин (SАГ).
Функция креатинфосфата в тканях
Из печени креатин транспортируется в свои главные ткани-мишени — скелетные мышцы и головной мозг.
Попав в клетку, креатин подвергается реакции обратимого фосфорилирования, которую катализирует фермент креатинкиназа. При взаимодействии с АТФ образуется креатинфосфат — важнейшее высокоэнергетическое (макроэргическое) соединение и АДФ.
Креатинфосфат работает как мощный энергетический буфер. В покоящейся мышце его содержание колоссально и превышает запасы АТФ в 8 раз. Когда мышца начинает активно сокращаться, уровень АТФ в первые моменты остается абсолютно стабильным. Это достигается за счет того, что креатинфосфат моментально отдает свой фосфат обратно на АДФ (ресинтез АТФ), обеспечивая работающую мышцу энергией в начальный период нагрузки. При этом концентрация самого креатинфосфата в клетке стремительно падает.
Образование и выведение креатинина
В отличие от большинства биохимических превращений, образование креатинина (ангидрида креатина) происходит спонтанно.
Часть пула креатина и креатинфосфата в организме подвергается постоянному неферментативному превращению с образованием циклической структуры — креатинина. Поскольку это конечный продукт обмена, он подлежит удалению из организма и выводится почками вместе с мочой.
Норма экскреции креатинина для человека составляет 1–2 г/сут (или 8,8–17,6 ммоль/сут). Постоянство этого процесса делает креатинин отличным маркером для оценки работы выделительной системы.
Клинико-диагностическое значение
Определение уровня креатина и креатинина в крови и моче широко используется в медицинской практике для диагностики заболеваний почек и оценки патологий мышечной системы. В спортивной медицине эти параметры служат надежным показателем эффективности работы мышц.
Снижение выделения креатинина является тревожным сигналом. Оно свидетельствует об уменьшении мышечной массы на фоне длительного отрицательного азотистого баланса и состояний, ведущих к атрофии мускулатуры. К таким состояниям относятся:
- Длительное голодание;
- Острые инфекционные заболевания;
- Сахарный диабет;
- Гипертиреоз.
Запомнить аминокислоты для синтеза креатина поможет аббревиатура «ГАМ»: Глицин, Аргинин, Метионин.
Вопросы с занятий и экзамена
С участием каких органов протекает синтез креатина?
Биосинтез протекает в две стадии: первый этап происходит в почках (образование гуанидинацетата), а второй — в печени (метилирование до креатина).
Что такое креатинин и как он образуется?
Креатинин — это конечный продукт обмена креатина (его ангидрид). Он образуется спонтанно, без участия ферментов, путем отщепления воды или фосфорной кислоты от креатина и креатинфосфата.
Зачем мышцам нужен креатинфосфат?
Это макроэргическое соединение выступает резервуаром энергии. В начальный период физической нагрузки он обеспечивает моментальный ресинтез АТФ, поддерживая её уровень постоянным.
Что ещё разобрать по теме
- Механизм действия креатинкиназы и ее изоферменты в клинической диагностике
- Метаболический путь S-аденозилметионина (SAM) и его роль в других реакциях
- Особенности азотистого баланса при сахарном диабете
- Связь уровня креатинина с клубочковой фильтрацией почек
Разберите тему целиком в курсе «Биохимия»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Обмен креатина» и ещё 3 574 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 115 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Обмен аминокислот»
Бесплатные видеоуроки: биохимияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.