METABOLISMUL PROTEINELOR
Download
Report
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