Как синтезируется гем в организме позвоночных?

Синтез гема в организме позвоночных включает в себя несколько последовательных реакций, которые протекают как в митохондриях, так и в цитозоле клеток. 1

Некоторые этапы синтеза:

1. Образование 5-аминолевулиновой кислоты (5-АЛК). 5 Вещество образуется из тиоэфира дикарбоновой янтарной кислоты и кофермента А (сукцинила-КоА) и глицина в матриксе митохондрий. 5 Катализатором выступает 5-аминолевулинатсинтаза — пиридоксальфосфат-зависимый фермент. 5
2. Образование порфобилиногена. 5 Из митохондрий 5-АЛК поступает в цитоплазму, где её молекулы соединяются по две, образуя монопорфобилиноген, имеющий пиррольное кольцо и две молекулы воды. 5 Реакция проходит в присутствии аминолевулинат-дегидратазы — фермента, локализованного в жидком содержимом клетки — цитозоле. 5
3. Образование гидроксиметилбилана. 5 Вещество образуется из четырёх молекул порфобилиногена с образованием линейного тетрапиррола — гидроксиметилбилана. 5 Катализатором служит фермент порфобилиноген-дезаминаза. 5
4. Окончательное образование гема. 5 Вначале из гидроксиметилбилана образуется уропорфириноген III. 5 Катализатором процесса служит вещество уропорфириноген III-косинтаза. 5 Затем из уропорфириногена удаляются четыре карбоксильных группы с образованием копропорфириногена. 5 Катализирует процесс фермент уропорфириноген-декарбоксилаза. 5
5. Превращение копропорфириногена III в протопорфириноген IX. 5 Процесс происходит в митохондриях. 5 Копрофибриноген III превращается в протопорфириноген IX с помощью фермента копропорфириноген-оксидазы, а затем под воздействием протопорфириноген-оксидазы — в протопорфирин IX. 5
6. Присоединение двухвалентного железа. 5 На заключительном этапе синтеза гема фермент феррохелатаза присоединяет к протопорфирину IX двухвалентное железо. 5

Гем синтезируется практически во многих клеточных структурах, но с наибольшей скоростью он вырабатывается в печени и костном мозге. 5 Железо, необходимое для синтеза гема, поступает в организм с пищей и из разрушенных «старых» эритроцитов. 5