Transcript Biochemie_I_14_metabolismus_dusikatych_latek

Metabolismus dusíkatých látek
Bílkoviny ↔ aminokyseliny
Nukleové kyseliny → nukleotidy
Koloběh dusíku
Proteasy
Odbourání proteinů - trávení - proteasy
Odbourání aminokyselin
NH3 - CH - COO-
Odstranění
dusíkaté části
Dekarboxylace
R
Biogenní aminy
ketokyseliny
Individuální osud
uhlíkatých koster
ketogenní
glukogenní
AK esenciální: organismus je není schopen synthetisovat (nebo v nedostatečném množství)
Pro člověka: Arg*, Phe, His, Ile, Leu, Lys, Met, Thr, Try, Val
Biogenní aminy - biologicky účinné látky - hormony,
neuromodulátory
Katabolické odbourávání AK
a) oxidační deaminace: oxidasy aminokyselin
b) transaminace:
AK1 + 2-oxokyselina2  2-oxokyselina1 + AK2
c) glutamátdehydrogenasová reakce
HOOC-CH2-CH2-CH-COOH + NAD(P)+ + H2O  HOOC-CH2-CH2-CO-COOH + NAD(P)H + H+ + NH4+
NH2
L-GLU + NAD(P)+ + H2O  2-OG + NAD(P)H + H+ + NH4+
OSUD NH3 (toxicita?):
uchování N pro synthesy, především pro synthesy aminokyselin:
a) glutamátdehydrogenasová reakce: obrácení výše zmíněné reakce (při vyšší
koncentraci NH3)
b) synthesa karbamoylfosfátu (vysoce aktivovaná karbamoylová skupina,
využití v řadě reakcí
karbamoylfosfátsynthasa
NH4+ + HCO3- + 2ATP   NH2-CO-O-PO32- + 2ADP + Pi
c) synthesa L-Gln (pohotovostní zásoba aktivního dusíku)
Vyloučení NH3
rozdělení organismů podle způsobu vylučování odpadního dusíku:
amonothelní: vylučují NH4+
O
NH
N
urikotelní (kyselina močová)
O
ureothelní: synthesa močoviny CO(NH2)2
O
N
NH
Ornithinový (močovinový) cyklus
Metabolická jaterní dráha vedoucí k syntéze močoviny z amoniaku a CO2
Sumární reakce celého cyklu je následující:
CO2 + NH4+ + 3 ATP + aspartát + 2H2O = CO(NH2)2 + 2ADP + 2Pi + PPi + fumarát + 6H+
Dusík v močovině pochází z amoniaku a aspartátu. Na této metabolické dráze se podílejí
enzymy cytosolu a matrix mitochondrií.
Enzymy močovinového cyklu
název
zkrat
ka
katalyzovaná reakce
lokalizace v
buňce
karbamoylfosfát syntétáza
CPS1
NH4+ + HCO3-+2ATP → karbamoylfosfát +
2ADP+ Pi
mitochondrie
ornitin transkarbamoyláza
OTC
karbamoylfosfát +ornitin → citrulin + Pi
mitochondrie
argininosukcinát syntetáza
ASS
citrulin + aspartát + ATP →
argininosukcinát + AMP + PPi
cytoplazma
argininosukcináza
(argininosukcinát lyáza
ASL
argininosukcinát → arginin a fumarát
cytoplazma
argináza
ARG
1
arginin → močovina + ornitin
cytoplazma
Synthesa AK
Odbourání a synthesa AK - individuální dráhy
Odbourání uhlíkatých skeletů AK:
Purinové base
odbourání
Biosynthesa:
α-D-ribosa-5´-P
+
Pyrimidinové base
odbourávání
biosynthesa
Nedostatek dusíku a rostliny