Metabolismus aminokyselin SOUHRN. Vladimíra Kvasnicová



Podobné dokumenty
Metabolismus aminokyselin 2. Vladimíra Kvasnicová

Metabolismus aminokyselin. Vladimíra Kvasnicová

Metabolismus aminokyselin - testík na procvičení - Vladimíra Kvasnicová

Intermediární metabolismus. Vladimíra Kvasnicová

Propojení metabolických drah. Alice Skoumalová

Metabolizmus aminokyselin II

Metabolizmus aminokyselin II

Struktura proteinů. - testík na procvičení. Vladimíra Kvasnicová

Přehled energetického metabolismu

Metabolismus bílkovin. Václav Pelouch

Intermediární metabolismus - SOUHRN - Vladimíra Kvasnicová

Metabolizmus aminokyselin I

Metabolismus krok za krokem - volitelný předmět -

Obecná struktura a-aminokyselin

Biochemie jater. Vladimíra Kvasnicová

Metabolismus aminokyselin II. Močovinový cyklus

Intermediární metabolismus CYKLUS SYTOST-HLAD. Vladimíra Kvasnicová

PROTEINY. Biochemický ústav LF MU (H.P.)

Metabolismus aminokyselin I. Jana Novotná 2. LF UK, Ústav lékařské chemie a klinické biochemie

Aminokyseliny. Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Zlín. Tematická oblast Datum vytvoření Ročník Stručný obsah Způsob využití

Odbourávání a syntéza glukózy

Metabolismus mikroorganismů

Aminokyseliny, peptidy a bílkoviny

Biosyntéza a metabolismus bílkovin

Bílkoviny - proteiny

Procvičování aminokyseliny, mastné kyseliny

Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti. Metabolismus dusíkatých látek

NUTRACEUTIKA PROTEINY

DUM č. 15 v sadě. 22. Ch-1 Biochemie


Základní stavební kameny buňky Kurz 1 Struktura -7

AMINOKYSELINY REAKCE

METABOLISMUS SACHARIDŮ

Bílkoviny. Charakteristika a význam Aminokyseliny Peptidy Struktura bílkovin Významné bílkoviny

Masarykova univerzita v Brně Lékařská fakulta BÍLKOVINY

Dýchací řetězec (DŘ)

Inovace studia molekulární a buněčné biologie

Integrace metabolických drah v organismu. Zdeňka Klusáčková

Meziorgánové vztahy metabolismu aminokyselin. Přeměna aminokyselin na odvozené produkty. Jana Novotná

Proteiny. Markéta Vojtová VOŠZ a SZŠ Hradec Králové

Biochemie jater. Eva Samcová

Inovace profesní přípravy budoucích učitelů chemie

1. Napište strukturní vzorce aminokyselin D a Y a vzorce adenosinu a thyminu

AMK u prasat. Pig Nutr., 20/3

AMINOKYSELINY Substituční deriváty karboxylových kyselin ( -COOH, -NH 2 nebo -NH-) Prolin α-iminokyselina

Metabolismus proteinů a aminokyselin

Glykolýza Glukoneogeneze Regulace. Alice Skoumalová

Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, Vysoké Mýto

Aminokyseliny a dlouhodobá parenterální výživa. Luboš Sobotka

Onemocnění způsobené poruchou metabolizmu fenylalaninu. Martina Hozová

Proteiny globulární a vláknité a jejich funkce. Metabolismus aminokyselin

ZÁKLADNÍ SLOŽKY VÝŽIVY - BÍLKOVINY. Bc. Lucie Vlková Nutriční terapeut

Metabolismus lipoproteinů. Vladimíra Kvasnicová

ÚVOD DO BIOCHEMIE. Dělení : 1)Popisná = složení org., struktura a vlastnosti látek 2)Dynamická = energetické změny

Regulace metabolických drah na úrovni buňky

Polysacharidy. monosacharidy disacharidy stravitelné PS nestravitelné PS (vláknina) neškrobové PS resistentní škroby Potravinové zdroje

Biochemie dusíkatých látek při výrobě vína

Metabolismus pentóz, glykogenu, fruktózy a galaktózy. Alice Skoumalová

Regulace metabolizmu lipidů

Aminokyseliny příručka pro učitele. Obecné informace: Téma otevírá kapitolu Bílkoviny, která svým rozsahem překračuje rámec jedné vyučovací hodiny.

Aminokyseliny, proteiny, enzymy

Přeměny proteinů a aminokyselin

Co jsou aminokyseliny

Esenciální Isoleucin Leucin Lysin Methionin Phenylalanin Threonin Tryptofan Valin

Složky výživy - proteiny. Mgr.Markéta Vojtová VOŠZ a SZŠ Hradec Králové

Sylabus pro předmět Biochemie pro jakost

AMINOKYSELINY Substituční deriváty karboxylových kyselin ( -COOH, -NH 2 nebo -NH-) Prolin α-iminokyselina

fce jater: (chem. továrna, jako 1. dostává všechny látky vstřebané GIT) METABOLICKÁ (jsou metabolicky nejaktivnější tkání v těle)

Metabolismus proteinů a aminokyselin

Testové úlohy aminokyseliny, proteiny. post test

Metabolismus aminokyselin I. Jana Novotná 2. LF UK, Ústav lékařské chemie a klinické biochemie

Metabolismus dusíkatých látek

Proteiny Genová exprese Doc. MVDr. Eva Bártová, Ph.D.

Aminokyseliny (AA) Bílkoviny

Publikováno z 2. lékařská fakulta Univerzity Karlovy v Praze (

Vzdělávací materiál. vytvořený v projektu OP VK. Anotace. Název školy: Gymnázium, Zábřeh, náměstí Osvobození 20. Číslo projektu:

Aminokyseliny, struktura a vlastnosti bílkovin. doc. Jana Novotná 2 LF UK Ústav lékařské chemie a klinické biochemie

3. přednáška. Živiny a jejich rozdělení, hlavní živiny, charakteristika a metabolismus bílkovin. Téma přednášky: Cíl přednášky:

Biochemie I. Aminokyseliny a peptidy

Organické látky v buňkách. Vladimíra Kvasnicová


vysoká schopnost regenerace (ze zachovalých buněk)

Vztahy v intermediárním

Struktura, chemické a biologické vlastnosti aminokyselin, peptidů a proteinů

Aminokyseliny. Peptidy. Proteiny.

Regulace metabolických drah na úrovni buňky. SBT 116 Josef Fontana

sloučeniny C, H, O Cukry = glycidy = sacharidy staré názvy: uhlohydráty, uhlovodany, karbohydráty

Metabolismus lipidů. Vladimíra Kvasnicová. doporučené animace:

Metabolismus xenobiotik. Vladimíra Kvasnicová

Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/

Inovace bakalářského studijního oboru Aplikovaná chemie

METABOLISMUS SACHARIDŮ

Struktura lipidů. - testík na procvičení. Vladimíra Kvasnicová

Názvosloví cukrů, tuků, bílkovin

Didaktické testy z biochemie 2

Vzdělávací materiál. vytvořený v projektu OP VK. Anotace. Název školy: Gymnázium, Zábřeh, náměstí Osvobození 20. Číslo projektu:

Energetický metabolizmus buňky

Struktura nukleových kyselin Vlastnosti genetického materiálu

Větvené aminokyseliny ve zdraví a nemoci

Biochemie nervové soustavy. Pavla Balínová

Transkript:

Metabolismus aminokyselin SOUHRN Vladimíra Kvasnicová

Aminokyseliny aminokyseliny přijímáme v potravě ve formě proteinů: důležitá forma organicky vázaného dusíku, který tak může být v těle využit k syntéze dalších organických dusíkatých sloučenin (proteinů tělu vlastních, nukleotidů, hemu, signálních molekul,...); celková konc. v krvi: kolem 2,5 mm 10 z 21 proteinogenních L-α-aminokys. je pro člověka esenciálních: lidské buňky je nedokáží syntetizovat, musí být dodávány potravou syntéza neesenciálních AMK vychází hlavně z α-ketokyselin (převážně meziprodukty metabolismu: pyruvát, oxalacetát, α-ketoglutarát) nadbytek aminokyselin lze využít jako zdroj energie přímo (oxidace v Krebsově cyklu) nebo po přeměně na glukózu a mastné kyseliny, tj. do zásoby se ukládají ve formě glykogenu nebo TAG AMK uvolněné ze svalových proteinů jsou při hladovění důležitým zdrojem krevní glukózy před využitím AMK v Krebsově cyklu, přeměnou na glukózu nebo mastné kyseliny musí být z molekuly odstraněn aminodusík: významné reakce jsou transaminace a oxidační deaminace nadbytečný aminodusík je z těla odstraněn močí hlavně ve formě močoviny (= urea) nebo jako NH 4 +

Proteinogenní aminokyseliny

Další významné aminokyseliny ornithin citrulin L-dihydroxyfenylalanin selenocystein (L-DOPA) β-alanin γ-aminomáselná kyselina (GABA) taurin Obrázek převzat z knihy: J.Koolman, K.H.Röhm / Color Atlas of Biochemistry, 2 nd edition, Thieme 2005

Klasifikace proteinogenních AMK z hlediska jejich metabolismu 1) z hlediska biosyntézy v lidském těle neesenciální (syntetizují se) esenciální (musíme je přijímat potravou) 2) z hlediska degradačních produktů glukogenní (z jejich uhlíkaté kostry může vznikat Glc) ketogenní (degradačním produktem je acetyl-coa)

Esenciální aminokyseliny 10 1) rozvětvené: Val, Leu, Ile 2) aromatické: Phe ( Tyr), Trp 3) bazické: His, Arg, Lys 4) obsahující síru: Met ( Cys) 5) zvláštní : Thr

Esenciální aminokyseliny PVT TIM HALL (= private Tim hall) 1) rozvětvené: Val, Leu, Ile 2) aromatické: Phe ( Tyr), Trp 3) bazické: His, Arg, Lys 4) obsahující síru: Met ( Cys) 5) zvláštní : Thr

U řady nemocí vzniká deficit některých AMK, proto se klasifikace někdy rozšiřuje na esenciální/podmíněně esenciální a neesenciální: 1. esenciální a) totálně esenciální: Lys, Thr b) esenciální uhlíkový skelet: Val, Leu, Ile, Phe, Trp, His, Arg, Met (tj. z příslušných α-ketokyselin mohou v těle vznikat - toho se využívá při léčbě chronické renální insuficience: dodávají se ketokyseliny) 2. podmíněně esenciální a) vznikající z esenciálních AMK: Cys, Tyr, taurin, ornitin b) deficit u některých zátěžových stavů: a) + Gln, citrulin (příčina: snížená syntéza nebo nadměrná utilizace) 3. neesenciální Gly, Ala, Glu, Asp, Ser, Pro Výživa: většina živočišných proteinů (maso, mléko, vejce) obsahuje všechny esenciální AMK v dostatečném množství, v rostlinných proteinech často chybí Lys, Met a Trp (výjimkou je sója - obsahuje všechny esenciál. AMK) převzato z knihy: Milan Holeček - Regulace metabolismu cukrů, tuků, bílkovin a aminokyselin (Grada Publishing, 2006, ISBN 80-247-1562-7)

Esenciální / podmíněně esenciální / neesenciální aminokyseliny esenciální: Val, Leu, Ile, Thr, Phe, Trp, His, Arg, Lys, Met neesenc.: Gly, Ala, Pro, Ser, Tyr, Asn, Gln, Asp, Glu, Cys AMK ~ organicky vázaný dusík proteiny z potravy proteosyntéza proteiny těla pool AMK syntéza N-sloučenin biosyntéza de novo degradace (E, glc, tuk)

glutamin (Gln) nejčetnější AMK přítomná v krvi (570 µmol/l), koncentrace klesá při stresových onemocněních (sepse, polytraumata) do krve je uvolňován hlavně z kosterního svalstva významný substrát pro buňky střevní sliznice a imunitní systém (rychle se dělící buňky - energetický substrát i syntéza nukleotidů) slouží jako transportní forma dvou aminodusíků hlavně z kosterního svalstva do jater (tvorba močoviny) a ledvin (vyloučení NH 4+ ) v metabolismu slouží Gln jako zdroj N (z postranní amidové skupiny) při syntéze dusíkatých látek (např. purinových a pyrimidinových nukleotidů nebo tvorbě Asn z Asp) významné enzymy: glutaminsyntetáza (Glu + NH 3 + ATP Gln + ADP + P i ) a glutamináza (Gln Glu + NH 3 ) při acidóze je v játrech inhibována syntéza močoviny - játra pak Gln hlavně syntetizují, je uvolňován do krve a ve zvýšené míře je následně využíván v ledvinách k tvorbě NH 4+, který se vylučuje močí; glutamináza v ledvinách je při acidóze aktivována

alanin (Ala) hned po Gln druhá nejčetnější AMK v krvi (390 µmol/l) stejně jako Gln se do krve uvolňuje hlavně ze svalů - primárním dárcem aminoskupiny při syntéze Ala z pyruvátu jsou větvené AMK (jejich transaminací vzniká Glu, který slouží k transaminaci pyruvátu) vznik pyruvátu z glukózy v glykolýze a jeho transaminace na Ala ve svalu je součástí glukózo-alaninového cyklu, kdy je Ala z krve vychytán v játrech a glukoneogenezí opět přeměněn na glukózu Ala je také produktem utilizace Gln ve střevě hlavním místem katabolismu Ala jsou játra důležitý enzym: alaninaminotransferáza = ALT = GPT (Ala + α-ketoglutarát pyruvát + Glu); stanovuje se v krvi jako marker poškození jater - zvýšená aktivita ukazuje na poškození hepatocytů glutamát (Glu) a aspartát (Asp) - také slouží jako neurotransmitery dikarboxylové AMK, tj. mají kyselý charakter postranního řetězce jejich amidy jsou glutamin a asparagin (bez náboje v postr.řetězci) důležitý enzym: aspartátaminotransferáza = AST = GOT (Asp + α-ketoglutarát oxalacetát + Glu), marker poškození jater a svalů

valin (Val), leucin (Leu), izoleucin (Ile) - mají proteoanabolické účinky větvené AMK = BCAA (branched chain amino acids) koncentrace v krvi: nejvíce Val (270 µmol/l, 3. nejčetnější po Gln a Ala) (pokles BCAA krvi: při těžkém poškození jater (cirhóza) a chronické renální insuficienci) esenciální v potravě, jejich transaminací ve svalech (+ α-ketoglutarát) vznikají rozvětvené α-ketokyseliny (BCKA = branched chain keto acids), z nichž mohou transaminací v játrech opět vznikat BCAA aminotransferáza BCAA je aktivní hlavně ve svalech, tj. svaly vychytávají z krve BCAA více než játra druhým krokem odbourávání BCAA je oxidační dekarboxylace dehydrogenázou BCAA, která je přítomna v játrech: při jejím defektu vzniká tzv. leucinóza (nemoc javorového syrupu) - v krvi se hromadí BCKA - toxický účinek na mozek, přítomny v moči poměr koncentrací BCAA/(Tyr + Phe) se označuje jako Fischerův index (hodnota F-indexu je kolem 3) BCAA a aromatické AMK mají stejný transportní systém přes hematoencefalickou bariéru změna F-indexu se projeví na změně poměru AMK transportovaných do mozku degradací Leu vzniká HMG-CoA ketolátky

fenylalanin (Phe), tyrozin (Tyr), tryptofan (Trp), histidin (His) aromatické AMK, kromě Tyr jsou esenciální (Tyr vzniká v těle z Phe) metabolizovány hlavně v játrech - při těžkém poškození jater se hromadí v krvi (současně klesají BCAA), klesá Fischerův index více aromatických AMK se dostává do mozku tzv. jaterní encefalopatie slouží jako substráty pro syntézu signálních molekul ze skupiny biogenních aminů: hydroxyláza aromatických AMK vyžaduje jako kofaktor tetrahydrobiopterin, dekarboxyláza pyridoxalfosfát (synt. katecholaminů z Tyr, serotoninu z Trp, histaminu z His) z Tyr vzniká také pigment melanin, z Trp hormon melatonin 90% Trp je v krvi přenášeno na albuminu (hydrofóbní charakter) His se často vyskytuje v aktivních centrech enzymů, je bohatě zastoupen v hemoglobinu (nedostatek His pokles koncentrace hemoglobinu anemie); vyšší potřeba His je u dětí významný enzym: fenylalaninhydroxyláza (Phe Tyr) - při defektu se hromadí Phe (hyperfenylalaninemie, fenylketonurie) při degradaci Tyr vzniká kys. homogentisová - při defektu jejího odbourávání se hromadí a vylučuje močí (alkaptonurie) při degradaci His vzniká kys. urokanová - v kůži a potu absorbuje UV zář.

metionin (Met), cystein (Cys), homocystein, taurin aminokyseliny obsahující síru, Met je esenciální v potravě homocystein se nevyskytuje v proteinech, taurin je aminosulfonová kyselina (nikoli aminokarboxylová kys.) Met slouží v aktivní formě (jako S-adenosylMet = SAM) k přenosu metylu při metabolických reakcích (např. při syntéze adrenalinu, kreatinu, karnitinu) Cys vzniká ze serinu (Ser) - donorem síry je Met (transsulfurační cesta přes cystationin); ze Ser vzniká i vzácná 21. kódovaná AMK selenocystein (obsahuje Se místo S, vzniká kotranslační modifikací Ser) homocystein (v krvi do 12 µmol/l) vzniká po předání metylu z Met v reakcích využívajících SAM, jeho zvýšená koncentrace v krvi koreluje s vážností kardiovaskulárních onemocnění; příčinou zvýšení může být i nedostatek vitaminů B 6, B 12 nebo folátu taurin vzniká oxidací -SH skupiny cysteinu a jeho dekarboxylací, slouží jako konjugační činidlo v játrech (konjugace žluč. kyselin, xenobiotik) a v nervovém systému působí jako neurotransmiter cystin a homocystin jsou disulfidy vzniklé spojením 2 Cys nebo 2 homocysteinů přes -S-S- vazbu (vznikají oxidací - dehydrogenací -SH sk.) z Cys vzniká tripeptid glutation (Glu-Cys-Gly) - významný buněčný antioxidant

treonin (Thr), serin (Ser), glycin (Gly) Thr a Ser patří (spolu s Tyr) k AMK obsahujícím -OH skupinu, tj. mohou být fosforylovány (viz. regulace aktivity enzymů různými proteinkinázami), Thr a Ser v proteinech bývají také glykosylovány Thr je esenciální, Gly a Ser z něj mohou vznikat (kromě vzniku z 3- fosfoglycerátu - meziprodukt glykolýzy) Gly je nejmenší AMK, není opticky aktivní (není ani L- ani D- AMK), je bohatě zastoupen v kolagenu (každá 3. AMK polypept. řetězce), využívá se při syntéze hemu, purinových nukleotidů a kreatinu, slouží jako konjugační činidlo v játrech, je inhibičním neurotransmiterem významným zdrojem Ser jsou ledviny, ze Ser vzniká Cys, etanolamin, cholin (pro fosfolipidy) a acetylcholin (neurotransmiter), při přeměně na Gly je donorem metylenové skupiny (C1-fragment) pro tetrahydrofolát (metylen-thf) prolin (Pro), hydroxyprolin (HyPro) obsaženy v kolagenu, HyPro vzniká posttranslační modifikací Pro, po hydrolýze proteinu je vylučován močí (marker degradace kolagenu) Pro vzniká cyklizací a redukcí z Glu

lyzin (Lys), arginin (Arg), ornitin, citrulin bazické AMK, Lys a Arg jsou esenciální, ornitin a citrulin se nevyskytují v proteinech (k bazickým AMK patří i His) Arg, ornitin a citrulin patří k meziproduktům močovinového (ornitinového) cyklu, tj. cyklu syntetizujícího močovinu v játrech Lys a hydroxlyzin se vyskytují v kolagenu, podílí se na tvorbě příčných vazeb v kolagenních vláknech, přes Lys se na proteiny váže neenzymaticky glukóza (glykace proteinů); Lys je substrátem pro syntézu karnitinu Arg je v močovinovém cyklu (v játrech) štěpen arginázou na močovinu a ornitin; je substrátem syntázy oxidu dusnatého (NOS): Arg + O 2 NO + citrulin, jeho koncentrace v krvi klesá při stresových onemocněních (sepse, polytraumata), nezbytný je při vývoji a pro spermatogenezi (i když je meziproduktem mtb a vzniká v těle, patří mezi esenciální AMK); Arg se využívá k syntéze kreatinu (spolu s Gly a Met) a prolinu; je významným allosterickým aktivátorem syntézy močoviny hlavním zdrojem citrulinu přítomného v krvi je tenké střevo, kde vzniká z Gln; vzniká také z Arg při syntéze NO (endotel, fagocyty, NS); většina citrulinu se v ledvinách využívá pro syntézu Arg

Zabudování anorganického dusíku do org. molekul v metabolismu člověka Obrázek je převzat z http://web.indstate.edu/thcme/mwking/nitrogen-metabolism.html (leden 2007)

Významné reakce AMK 1) ionizace funkčních skupin (-COO -, -NH 3+ ) 2) transaminace α-ketokyseliny 3) deaminace α-ketokyseliny 4) dekarboxylace biogenní aminy 5) tvorba peptidové vazby peptidy a proteiny

Syntéza AMK v lidském těle - 5 substrátů - 1. oxalacetát Asp, Asn 2. α-ketoglutarát Glu, Gln, Pro, (Arg) 3. pyruvát Ala 4. 3-fosfoglycerát Ser, Cys, Gly 5. Phe Tyr

1. transaminace Syntéza AMK v lidském těle - typické reakce - Pyr Ala OA Asp α-ketoglt Glu 2. amidace Asp Asn Glu Gln 3. z jiných AMK Phe Tyr Ser Gly Glu Pro Met + Ser Cys

Transaminační reakce je vratná enzymy: aminotransferázy koenzym: pyridoxalfosfát (derivát vitaminu B6) Obrázek je převzat z http://web.indstate.edu/thcme/mwking/nitrogen-metabolism.html (leden 2007)

Aminotransferázy významné v klinice ( transaminázy ) alaninaminotransferáza (ALT = GPT) aspartátaminotransferáza (AST = GOT) Obrázek je převzat z učebnice: Devlin, T. M. (editor): Textbook of Biochemistry with Clinical Correlations, 4th ed. Wiley-Liss, Inc., New York, 1997. ISBN 0-471-15451-2

amidace glutamátu = postranní karboxylová skupina Glu se mění na amidovou skupinu glutaminsyntetáza GLUTAMIN je nejvýznamnější transportní formou aminodusíku v krvi Obrázek je převzat z učebnice: Devlin, T. M. (editor): Textbook of Biochemistry with Clinical Correlations, 4th ed. Wiley-Liss, Inc., New York, 1997. ISBN 0-471-15451-2

Při syntéze ASPARAGINu je donorem NH 2 glutamin (nikoli amoniak jako při syntéze Gln) Obrázek je převzat z učebnice: Devlin, T. M. (editor): Textbook of Biochemistry with Clinical Correlations, 4th ed. Wiley-Liss, Inc., New York, 1997. ISBN 0-471-15451-2

Poruchy metabolismu aminokyselin fenylketonurie (PKU, v ČR 1:6 500) - Phe glutarová acidurie typ I (GA I, 1:40 000) Lys, Trp izovalerová acidurie (IVA, 1:230 000) - Leu leucinóza (MSUD, nemoc javorového syrupu, 1:185 000) -Val,leu,Ile homocystinurie (1:30 000 1:80 000) cystinurie (1:6 500) histidinemie defekt histidázy - odbourávání His cystationinurie defekt cystathionázy, bez klinických příznaků alkaptonurie defekt homogentisát dioxygenázy odb. Tyr albinismus defekt tvorby melaninu z Tyr defekt methylmalonylcoa mutázy (MUT) (48.-72. hodina života) více viz.: http://novorozenecky-screening.cz/index.php?pg=lekari--informace-o-chorobach-vysetrovanych-v-cr

Syntéza Tyr z Phe Obrázek je převzat z http://web.indstate.edu/thcme/mwking/amino-acid-metabolism.html (leden 2007)

Tvorba aktivovaného metioninu = S-adenosylmetionin (SAM) SAM je donorem CH 3 skupiny v metylačních reakcích Obrázek je převzat z http://web.indstate.edu/thcme/mwking/amino-acid-metabolism.html (leden 2007)

Syntéza Cys z Met a Ser Obrázek je převzat z http://web.indstate.edu/thcme/mwking/amino-acid-metabolism.html (leden 2007)

Regenerace Met (vitaminy: folát + B12) B12 (vit. B 6 ) Obrázek je převzat z http://web.indstate.edu/thcme/mwking/amino-acid-metabolism.html (leden 2007)

Obrázek je převzat z http://www.biocarta.com/pathfiles/cysteine2pathway.asp (leden 2007)

glykolýza Syntéza serinu a glycinu Obrázek je převzat z http://www.biocarta.com/pathfiles/glycinepathway.asp (leden 2007)

Z některých aminokyselin vznikají další důležité látky: 1) Gln, Asp, Gly puriny, pyrimidiny 2) Gly porfyriny, kreatin (s Arg a Met) 3) Arg NO 4) Cys taurin Obrázek je převzat z učebnice: Devlin, T. M. (editor): Textbook of Biochemistry with Clinical Correlations, 4th ed. Wiley-Liss, Inc., New York, 1997. ISBN 0-471-15451-2

Syntéza purinových nukleotidů C Y T O P L A Z M A Obrázek převzat z http://web.indstate.edu/thcme/mwking/nucleotide-metabolism.html (leden 2007)

Syntéza pyrimidinových nukleotidů C Y T O P L A Z M A mitochondrie Obrázek převzat z http://web.indstate.edu/thcme/mwking/nucleotide-metabolism.html (leden 2007)

Dekarboxylací AMK vznikají monoaminy (= biogenní aminy) 1) Tyr katecholaminy (adrenalin, noradrenalin, dopamin) 2) Trp serotonin (= 5-hydroxytryptamin) 3) His histamin 4) Ser etanolamin cholin acetylcholin 5) Cys cysteamin Asp β-alanin koenzym A Glu γ-aminobutyrát (GABA) (červeně: aminokyseliny - nikoli aminy)

TEST: Rozhodněte se o pravdivosti tvrzení a) valin patří mezi větvené aminokyseliny b) serin obsahuje v postranním řetězci thiolovou skupinu c) glutamát patří mezi esenciální aminokyseliny d) tryptofan je prekurzor katecholaminů

Rozhodněte se o pravdivosti tvrzení a) valin patří mezi větvené aminokyseliny b) serin obsahuje v postranním řetězci thiolovou skupinu c) glutamát patří mezi esenciální aminokyseliny d) tryptofan je prekurzor katecholaminů

Odbourávání AMK 1) odstranění aminodusíku z molekuly AMK 2) detoxikace uvolněné aminoskupiny 3) metabolismus uhlíkaté kostry AMK 7 produktů

7 degradačních produktů AMK 1. pyruvát Gly, Ala, Ser, Thr, Cys, Trp 2. oxalacetát Asp, Asn 3. α-ketoglutarát Glu, Gln, Pro, Arg, His 4. sukcinyl-coa Val, Ile, Met, Thr 5. fumarát Phe, Tyr 6. acetyl-coa Ile glukogenní AMK ketogenní AMK 7. acetoacetyl-coa Lys, Leu, Phe, Tyr, Trp

Vstup uhlíkaté kostry AMK do citrátového cyklu Obrázek je převzat z http://www.biocarta.com/pathfiles/glucogenicpathway.asp (leden 2007)

Příklad odbourávání AMK na meziprodukty CC Obrázek je převzat z http://www.biocarta.com/pathfiles/asparaginepathway.asp (leden 2007)

Odbourávání větvených AMK SVAL JÁTRA http://seqcore.brcf.med.umich.edu/mcb500/aasyl/aametab.html

Osud aminodusíku aminokyselin a) extrahepatálně transaminace (vzniká hlavně Ala a Glu + 2-oxokyseliny) deaminace (reaguje málo AMK: Ser,Thr,His; uvolní se NH 3 ) amidace Glu + NH 3 Gln (spotřeba ATP) b) v játrech viz. a) oxidační deaminace Glu (vzniká α-ketoglt + NH 3 ) enzym: glutamátdehydrogenáza (GMD)

Glutamin je hlavní transportní formou aminodusíku Obrázek je převzat z http://www.sbuniv.edu/~ggray/che3364/b1c25out.html (prosinec 2006)

Transport aminodusíku při odbourávání svalových proteinů vylučované produkty Obrázek je převzat z učebnice: Devlin, T. M. (editor): Textbook of Biochemistry with Clinical Correlations, 4th ed. Wiley-Liss, Inc., New York, 1997. ISBN 0-471-15451-2

Glukózo-alaninový cyklus játra svaly Obrázek je převzat z učebnice: Devlin, T. M. (editor): Textbook of Biochemistry with Clinical Correlations, 4th ed. Wiley-Liss, Inc., New York, 1997. ISBN 0-471-15451-2

Metabolismus aminodusíku většina tkání játra svaly Obrázek je převzat z http://courses.cm.utexas.edu/archive/spring2002/ch339k/robertus/overheads-3/ch18_ammonia-transport.jpg (leden 2007)

GLUTAMÁTDEHYDROGENÁZA odstraňuje v játrech aminoskupinu z uhlíkaté kostry Glu 1. NH 2 sk. byla z AMK přenesena transaminací glutamát 2. oxidační deaminací glutamátu se NH 2 uvolní jako amoniak Obrázek je převzat z http://web.indstate.edu/thcme/mwking/nitrogen-metabolism.html (leden 2007)

Transport a detoxikace aminodusíku - SOUHRN - aminotransferázy glutamát nebo alanin glutaminsyntetáza glutamin glutamináza glutamát + NH 4 + glutamátdehydrogenáza 2-oxoglutarát + NH 4 + játra: močovinový cyklus močovina ledviny: glutamináza glutamát + NH 4 + moč

Cyklus Gln v játrech Obrázek převzat z knihy Devlin, T. M. (editor): Textbook of Biochemistry with Clinical Correlations, 4th ed. Wiley-Liss, Inc., New York, 1997. ISBN 0-471-15451-2

TEST: Z uhlíkaté kostry těchto aminokyselin mohou vznikat následující produkty: a) aspartát oxalacetát b) lyzin glukóza c) alanin zásobní tuk d) glutamin α-ketoglutarát

Z uhlíkaté kostry těchto aminokyselin mohou vznikat následující produkty: a) aspartát oxalacetát b) lyzin glukóza c) alanin zásobní tuk d) glutamin α-ketoglutarát

TEST: Aminodusík, uvolněný z uhlíkaté kostry AMK, je transportován krví jako a) NH + 4 b) alanin c) glutamin d) urea

Aminodusík, uvolněný z uhlíkaté kostry AMK, je transportován krví jako a) NH + 4 b) alanin c) glutamin d) urea

Aminodusík uvolněný z uhlíkaté kostry AMK je transportován krví jako a) NH 4 + fyziologicky do 35 µmol/l (NH 3 + H + NH 4+ ) b) alanin vzniká transaminační reakcí z pyruvátu c) glutamin nejvýznamnější transportní forma NH 2 v krvi d) urea je odpadním produktem aminodusíku (játra ledviny moč)

Močovinový (ornitinový) cyklus detoxikační mtb dráha (NH 3 je toxický pro mozek) probíhá pouze v játrech lokalizován v mitochondrii /cytoplazmě karbamoylfosfát syntetáza I (= mitochondriální) okyseluje organismus (spotřeba HCO 3- ) energeticky náročný (spotřeba ATP) propojen s citrátovým cyklem přes fumarát močovina je odpadní produkt ( moč)

Detoxikace amoniaku v játrech Obrázek je převzat z http://www.biocarta.com/pathfiles/ureacyclepathway.asp (leden 2007)

Propojení močovinového a citrátového cyklu Obrázek je převzat z http://courses.cm.utexas.edu/archive/spring2002/ch339k/robertus/overheads-3/ch18_tca-urea_link.jpg (leden 2007)

Metabolismus amoniaku: význam glutaminu detoxikace aminodusíku (transport -NH 2 ) syntéza nukleotidů ( nukleové kyseliny) syntéza citrulinu (propojení s močovinovým cyklem): příjem proteinů potravou (za sytosti) nebo degradace proteinů tělu vlastních (hladovění) koncentrace glutaminu

enterocyt: ledviny: játra: Gln citrulin krev ledviny citrulin Arg krev játra Arg urea + ornitin ornitin zvýšená rychlost SYNTÉZY MOČOVINY = detoxikace NH 3 pocházejícího z proteinů

Regulace močovinového cyklu alosterická regulace + indukce enzymů vlivem vysokoproteinové diety nebo metabolických změn při hladovění regulační enzym karbamoylfosfát syntetáza I (= mitochondriální) aktivace N-acetylglutamát inhibice N-acetylglutamát syntetáza arginin Syntéza močoviny je inhibována při acidóze šetří se HCO 3 -

TEST: Při detoxikaci amoniaku v lidském těle se uplatňuje a) močovinový cyklus probíhající pouze v játrech b) štěpení glutaminu v játrech a ledvinách c) ATP jako zdroj energie d) vznik ornithinu z citrulinu a karbamoylfosfátu

Při detoxikaci amoniaku v lidském těle se uplatňuje a) močovinový cyklus probíhající pouze v játrech b) štěpení glutaminu v játrech a ledvinách c) ATP jako zdroj energie d) vznik ornithinu z citrulinu a karbamoylfosfátu