Metabolizm aminokwasów seminarium biochemia
Aminy biogenne
Źródła metaboliczne wolnych aminokwasów
-rozpad białek pokarmowych
- rozpad białek komórkowych àwewnątrzkomórkowa pula wolnych aminokwasów
-rozpad białek pozakomórkowych
-synteza aminokwasów
Są zużywane na:
-syntezę peptydów i białek
-syntezę fosfolipidów, koenzymów
-syntezę hormonów i barwników (melanina i porfiryna)
-syntezę zasad purynowych, pirymidynowych
-syntezę neurotransmiterów
Rozpad białek pokarmowych
Substrat białkowy —proteaza, H2Oàdwa produkty proteolizy
Proteazy są hydrolizami: trypsyna, chymotrypsyna itd.
-endoproteazy
-egzopeptydazy-skrajne końce
Rozpad białek w jelicie cienkim àwykład
Aktywacja enzymów w jelicie cienkim i to co one trawią
Rozpad białek wewnątrzkomórkowych
Szlak pozalizosomalny
-cytoplazma
-mitochondria
-ER
-AG
-jądro komórkowe
-błona komórkowa
Szlak lizosomalny
Błona lizosomu jest zaopatrzona w pompy protonowe, które warunkują utrzymanie niskiego pH wewnątrz lizosomu
-enzymy: katepsyny
Szlak pozalizosomalny -proteasomyàwykład
Ubikwitynacja:
-monoubikwitynacja
-poliubikitynacja: wzmocnienie sygnału
Budowa proteasomu 20S
-7 podjednostek alfa: od góry i od dołu
-podjednostki beta wewnątrz proteasomu
Powstaje immunoproteasom + podjednostki regulatorowe - 26S
Rozpad białek pozakomórkowych np. białko kolagenowe
Kolagenozy tkankowe tną kolagen na tropokolagen a i tropokolagen b które są rozkładane przez denaturacje BANIAK
Biosynteza aminokwasów
-aminokwasy endogenne syntetyzowane przez organizm człowieka (alanina, arginina, asparaginian, asparagina…)
àgłównym miejscem syntezy aminokwasów są mięśnie (ponad 50% ogólnej ilości amin)
-aminokwasy egzogenne dostarczane są z pożywieniem
-duża część aminokwasów powstaje z odpowiednich ketokwasów, poprzez przyłączenie odpowiedniej grupy aminowej w miejsce grupy ketonowej - transaminacja
Węgiel alfa jest to taki węgiel który ma trzy różne podstawniki
Reakcje transami nacji !!
Lizyna, treonina - nie posiadają grupy NH3 prolina i hydroksyprolina mają grupę iminową, a nie aminową - nie mogą być donorami grupy NH3+
Oksydacyjna deaminacja
-odłączenie grupy aminowej pod wpływem dehydrogenaz
*Aktywatory allosteryczne: GDP, ADP
*Inhibitory allosteryczne: GTP, ATP
Deaminacja nieoksydacyjna
àpirogronian i amoniak
Cykl alaninowy
Rysunek z wykładu!
2NH2
Glukozaà2pirogronianà2 alanina
Detoksykacja amoniaku
NH3 + H+ à NH4+ - alkalizacja tkanek
Cykl mocznikowy
CO2+NH3+2ATP +H2Oà2ADP +2Pi
Mocznik jest produktem nietoksycznym dla organizmu
Mocznik wartości arbitalne
-15-40 mg.l surowica
-15-30 g/dobę mocz
Amoniak
K<82 mg/dl surowica
M<94mg/dl
Egzamin-rozpad białek zewnątrzkomórkowych [rozpad kolagenu!]
AMINY BIOGENNE
Są to związki azotowe o znaczeniu
Są prostymi zasadami organicznymi o małej masie cząsteczkowej powstające w organizmie w wyniku dekarboksylacji aminokwasów lub aminacji i transaminacji ketonów i aldehydów. Potrzebne są do utrzymania żywotności komórki i prawidłowego przebiegu procesów komórkowych m.in. wpawających na replikacje DNA, syntezę białek, przepuszczalność błony komórkowej i regulują laktacje u ssaków, niektóre wykazują charakter kancerogenny.
W żywności na skutek aktywności enzymów zawartych naturalnie są wytarzane na drodze mikrobiologicznej dekarboksylacji aminokwasów.
Klasyfikacja amin:
-alifatyczne
*monoaminy - metyloamina, dimetyloamina, trimetyloamina, etyloamina, kolamina, cysteamina, β-hydroksypropyloamina
*poliamidy: trimetylodiamina, tetrametyloamina, pentametyloamina
-katecholowe: tramina, dopamina, noradrenalina, adrenalina
-heterocykliczne
Powstawanie amin biogennych
1.Histydyna po dekarboksylacji przechodzi w histaminę
2.5-hydroksytrypofan -- CO2à5-hydroksytryptamina (serotonina)
3.Seryna –CO2àetanoloamina
4.Glutaminian—CO2àgamma-aminomaślan
Adrenalina, epinefryna-hormon i neurotransmiter katecholowy wytwarzany przez gruczoły dokrewne pochodzące z rdzenia nadnerczy, komórek C tarczycy oraz uwalniany na zakończeniach włókien współczulnego układu nerwowego.
Wzrost adrenaliny skutkuje: przyspieszonym biciem serca, wzrostem ciśnienia tętniczego krwi, rozszerzeniem oskrzeli, źrenic itd. Oprócz tego adrenalina reguluje poziom glukozy we krwi przez nasilenie rozkładu glikogenu do glukozy w wątrobie.
Noradrenalina –hormon, nauroprzekaźnik wydzielany w części rdzeniowej nadnerczy zwykle razem z adrenaliną w sytuacjach powodujących stres.
Wyrzut noradrenaliny do krwi powoduje ze szybko dociera ona do mózgu który na jej obecność reaguje przyspieszeniem rytmu serca, przemiana glikogenu w glukozę, napięciem mięśni oraz poszerzeniem źrenic.
Dopamina - ważny katecholaminowy neuroprzekaźnik syntetyzowany i uwalniany przez dopaminonergiczne neurony ośrodkowego układu nerwowego. Dopamina działa przez swoiste receptory zlokalizowane w błonie RE i postsynaptyczne. Odgrywa odmienna role w zależności od miejsca swego działania.
àw układzie pozapiramidowym jest odpowiedzi elana za napęd ruchowy, koordynację oraz napięcie mięśni. W chorobie Parkinsona występuje niedobór dopaminy.
àw układzie rąbkowym limbicznym jest odpowiedzialna za procesy emocjonalne, wyższe czynności psychiczne oraz w znacznie mniejszym stopniu procesy ruchowe
àw podwzgórzu jest związana głownie z regulacją wydzielania hormonów
Histamina - występuje naturalnie w organizmie ludzkim, pełni funkcję mediatora procesów zapalnych, neuroprzekaźnika oraz pobudza wydzielanie kwasu żołądkowego. Jej produkcja zachodzi w wielu miejscach, najwyższe stężenia obserwuje się w płucach, skórze, błonie śluzowej nosa i żołądka
àJest magazynowana w ziarnistościach bazofili i mastocytów, skąd może być uwalniana w czasie reakcji zapalnej. W żołądku występuje w histaminocytach a w OUN w neuronach histaminergicznych
àAminy biogenne występują w wielu artykułach żywnościowych przed wszystkich wytwarzanych i dojrzewających przy udziale procesów fermentacyjnych, także nieświeżych lub silnie skażonych mikrobiologicznie. Prekursorami tych amin są aminokwasy uwalniane z białek na drodze hydrolizy
Serotonina-biologicznie czynna amina, hormon tkankowy, ważny neuroprzekaźnik w OUN i w układzie pokarmowym. Produkowana w jądrach szwu. Związek ten występuje tez w trombocytach.
Serotonina powstaje na drodze enzymatycznych przemian aminokwasu L-
-wytwarzana w OUN
Serotonina jest niezbędna do snu - u zwierząt doświadczalnych blokowanie jej syntezy powoduje bezsenność. Poziom tej substancji w mózgu wpływa również na potrzeby seksualne, zachowania impulsywne i apetyt.
GABA kwas gamma aminomasłowy
Pełni funkcje głównego neuroprzekaźnika o działaniu hamującym w całym układzie nerwowym. Odkryto trzy receptory GABA podtypu A, B i C . Receptory GABA typu A obecne niemal na każdej komórce nerwowej są miejscem działania wielu związków (agonistów, receptora GABA). Odpowiada za zmniejszanie pobudliwości i rozluźnienie mięśni, stąd zablokowanie jego działanie powoduje zespół niespokojnych nóg w sytuacjach znacznego braku, konwulsje a nawet śmierć.
buniagumis