Transcript METABOLISMUL PROTEINELOR

METABOLISMUL PROTEINELOR
AMINOACIZII: EXCRETIA AZOTULUI


AA nu sunt depozitaţi în organism
3 surse:
→ alimentatie
→ sinteza de novo
→ degradarea proteinelor
AA în exces sunt degradaţi rapid
AMINOACIZII: EXCRETIA
AZOTULUI

Etapele catabolizării proteinelor:

1. Îndepărtarea grupărilor α-amino prin
transaminare şi dezaminare oxidativă
a. o parte din NH3 liber este excretată în urină
b. cea mai mare parte utilizata în sinteza de
uree= cea mai importantă cale dpdv cantitativ


AMINOACIZII: EXCRETIA
AZOTULUI

Etapele catabolizării proteinelor:

2. Scheletele de atomi de C ale α-cetoacizilor
sunt transformate în produşi intermediari
comuni ai metabolismului energetic
în final, se obţine CO2 şi apă, glucoză, AG,
corpi cetonici

PROTEINE INTRACELULARE
PROTEINE
ALIMENTARE
AA
SCHELETUL ATOMILOR
DE CARBON
BIOSINTEZA
AA,
NUCLEOTIDE
AMINE BIOLOGICE
CICLUL
UREOGENETIC
EXCREŢIE
UREE
α- CETOACIZI
ŞUNTUL
ASPARTATARGININOSUCCINAT
CICLUL
CITRIC
OAA
GLUCOZA
GNG
REZERVA DE AMINOACIZI

3 surse:

degradarea proteinelor organismului
proteinele alimentare
sinteza AA neesentiali din produsi
intermediari simpli ai organismului


REZERVA DE AMINOACIZI

Epuizarea rezervei de AA prin 3 căi:

sinteza proteinelor
precursori ai moleculelor azotate esentiale
mici
conversia în G, Glicogen, AG sau CO2
Rezerva de AA= 90-100g <<<< rezerva de
proteine: 12kg la un B adult de 70kg



REZERVA DE AMINOACIZI
TURNOVER-UL PROTEINELOR



proces dinamic (sinteza-degradare) ce
permite îndepărtarea proteinelor inutile
reglarea sintezei/ degradarea selectivă
Turn-over proteic= hidroliza şi resinteza unei
cantităţi zilnice de 300-400g de proteine
TURNOVER-UL PROTEINELOR



Proteinele reglatoare sau cu defecte de
pliere sunt degradate rapid
Proteinele celulare au T1/2 de câteva
zile/săptămâni
Proteinele structurale (colegen) sunt
metabolic stabile- T1/2 de luni-ani
DEGRADAREA PROTEINELOR

2 sisteme enzimatice majore:

1. mecanismul ubiquitină-proteazomi
dependent de energie (proteine intracelulare)
2. hidrolazele lizozomale independente de
energie (proteine extracelulare)

DEGRADAREA PROTEINELOR
PROTEINA





1. Calea proteolitică ubiquitinăproteazomi
proteina se leagă de Ub (Gli grupării α
carboxil a Ub-Lys grupării α amino a P)
3 etape catalizate enzimatic
adăugarea de Ub generează un lanţ de
poli-Ub
proteinele marcate cu Ub sunt
recunoscute de proteazomi, degradate
la peptide şi AA
AA
PROTEAZOMI
CILINDRICI PROTEOLITICI
DEGRADAREA PROTEINELOR

2. T1/2 al unei proteine depinde de natura AA
N-terminal

Dc Aa=Ser→ T1/2 al proteinei > 20 ore
Dc Aa=Asp→ T1/2 al proteinei este 3 min
Proteinele cu secvente PEST (Pro, Glu, Ser,
Thr) sunt degradate rapid


DIGESTIA PROTEINELOR
ALIMENTARE





Aport proteic zilnic= 70-100g/zi
Hidroliza proteinelor pt a fi absorbite în intestin
Exc. preluarea Ac materni din lapte
Enzimele proteolitice:
stomac, pancreas, intestin subtire
DIGESTIA PROTEINELOR
ALIMENTARE
DIGESTIA PROTEINELOR
ALIMENTARE

A. Digestia începe în stomac

1. HCl: distruge bacteriile şi denaturează proteinele
devenind mai susceptibile la hidroliză

2. Pepsina rezultată din activarea pepsinogenului
eliberează peptide şi aminoacizi liberi
DIGESTIA PROTEINELOR
ALIMENTARE

B. Digestia proteinelor sub acţiunea enzimelor
pancreatice

polipeptidele sunt degradate la oligopeptide în
prezenţa unui grup de enzime pancreatice

Tripsina, enteropeptidaza, chimotripsina, elastaza,
carboxipeptidaza
DIGESTIA PROTEINELOR
ALIMENTARE
intestin subţire
proteina exogena
TRIPSINA CHIMOTRIPSINA ELASTAZA
CARBOXIPEPTIDAZA
A, B
ANOMALII ÎN DIGESTIA
PROTEINELOR ALIMENTARE





Pancreatita cronică
Fibroza chistică
Excizia pancreasului
digestia incompleta a lipidelor si proteinelor
steatoree= grasimi in scaun
ANOMALII ÎN DIGESTIA
PROTEINELOR ALIMENTARE

Boala celiaca:

afectiune cronica intestinala caracterizata
printr-un sindrom de malabsortie cauzat de
leziuni imunologice ale intestinului subtire ca
raspuns la ingestia de gluten
DIGESTIA PROTEINELOR
ALIMENTARE




C. În intestin
aminopeptidaza- exopeptidaza ce scindeaza
in mod repetat gruparea N-terminala a
oligopeptidelor, rezultand:
peptide mai mici
AA liberi
DIGESTIA PROTEINELOR
ALIMENTARE

Absortia AA si a dipeptidelor

AA liberi sunt preluaţi de enterocite prin
intermediul unui sistem secundar de transport
dependent de Na+
Di- şi tripeptidele sunt captate prin intermediul
unui sistem de transport dependent de H+

DIGESTIA PROTEINELOR
ALIMENTARE

În enterocite, peptidele sunt hidrolizate în
citosol până la AA înainte de a fi transportate în
sistemul port hepatic

După o masă cu conţinut proteic, în vena portă
sunt prezenţi numai AA liberi:
→ metabolizati la nivel hepatic
→ eliberati în circulaţia generală
TRANSPORTUL AMINOACIZILOR
ÎN CELULE

Sisteme de transport activ ce necesită
ATP pt deplasarea AA din spaţiul
extracelular în interiorul celulelor

7 sisteme de transport
sistem pt cistina, aa dibazici (ornitina,
arginina, lizina) afectat in cistinuria
ereditara cu aparitia in urina a celor
4aa si litiaza renala

CĂI GENERALE DE DEGRADARE A AA:
TRANSAMINAREA

Reprezintă procesul de transfer al grupării aminice
de pe un AA pe un α-cetoacid, cu formarea unui nou
AA (corespunzător cetoacidului iniţial) şi a unui nou
α-cetoacid (corespunzător AA iniţial)
CĂI GENERALE DE DEGRADARE A AA:
TRANSAMINAREA

Reacţia – catalizată de aminotransferaze sau
transaminaze, ce au ca grupare activă PALPO, un
derivat al vitaminei B6:piridoxal-fosfat ce încarcă
tranzitoriu gruparea amino; PMP= piridoxamin-fosfat

De obicei α-cetoacidul este α-cetoglutaric
CĂI GENERALE DE DEGRADARE A AA:
TRANSAMINAREA
α-CETOGLUTARAT
PALPO
L-GLUTAMAT
AMINOTRANSFERAZE
L-AMINOACID
PALPO
α-CETOACID
CĂI GENERALE DE DEGRADARE A AA:
TRANSAMINAREA



Cele mai importante transaminaze
(aminotransferaze) sunt:
- GOT sau ASAT
- GPT sau ALAT
ASAT se află în ficat, inimă, muşchii scheletici;
raportul dintre nivelul hepatic şi extrahepatic este 1:1
ALAT se află în cea mai mare parte în hepatocite;
raportul dintre nivelul hepatic şi extrahepatic este
10:1.
CĂI GENERALE DE DEGRADARE A AA:
TRANSAMINAREA
CĂI GENERALE DE DEGRADARE A AA:
TRANSAMINAREA

ASAT/ALAT= teste care indică creşterea
permeabilităţii celulare
Amplitudinea creşterii enzimelor depinde de:
 numărul celuleor implicate
 gradul distrucţiei celulare
 Vascularizaţia ţesutului distrus
 Existenţa barierei inflamatoare
 Timp de înjumătăţire al enzimelor în plasmă
CĂI GENERALE DE DEGRADARE A AA:
TRANSAMINAREA
Amplitudinea creşterii enzimelor depinde de:
 Hepatita Virală acută – creşteri de 10-50x; în special
ALAT
 Hepatita Cronică- creşteri între 5-20x
 - creşteri stabile- 2-3x;
 - acutizarea e marcată de creşterea ASAT
 Hepatopatie alcoolică 5-10 x, în special ASAT
 Ciroză hepatică necompensată parenchimatos–
valori normale sau uşoare creşteri
CĂI GENERALE DE DEGRADARE A AA:
TRANSAMINAREA
Amplitudinea creşterii enzimelor depinde de:
 Procese tumorale- creşteri uşoare ale ASAT (leziuni
necrotice)
 Necroza acută (intoxicati cu ciuperci,
organofosforice) - creşteri mari 100x

În afecţiunile nonhepatice: IMA, afecţiuni musculare
CĂI GENERALE DE DEGRADARE A AA:
TRANSAMINAREA
Transaminarea – importanţă:
- obţinerea aminoacizilor
- α-cetoglutaricul, oxalilaceticul, acidul piruvic –
substrate pentru ciclul citric
- activitatea ASAT şi ALAT – valoare
diagnostică deosebită

CĂI GENERALE DE DEGRADARE A AA:
DEZAMINAREA OXIDATIVĂ

Valoarea diagnostică:
- în infarct miocardic creşte nivelul ambelor enzime în
ser, dar mai mult ASAT; normal GOT/GPT=1,33
(raportul de RITTIS)
- în citoliză hepatică cresc ambele; raportul ≈ constant.
În debutul icterului activitatea celor două enzime poate
atinge valori de 30 ori mai mari
DEZAMINAREA OXIDATIVĂ

La mamifere, dezaminarea oxidativă are loc la
nivelul ţesutului hepatic şi renal
DEZAMINAREA OXIDATIVĂ

Glu suferă dezaminare sub acţiunea GDH ce conţine
NAD+ sau NADP+
DEZAMINAREA OXIDATIVĂ
Reversibilitatea reacţiei – importanţă excepţională
- singurul aminoacid ce se formează pe seama NH3
- odată format, prin transaminare generează alţi
aminoacizi



Amoniacul rezultat este îndepărtat prin ureogeneză
Cetoacidul este transformat, direct sau indirect, în
intermediari ai ciclului citric.
DECARBOXILAREA AMINOACIZILOR
DECARBOXILAREA AMINOACIZILOR