Metabolismus aminokyselin. Vladimíra Kvasnicová



Podobné dokumenty
Metabolismus aminokyselin 2. Vladimíra Kvasnicová

Metabolismus aminokyselin - testík na procvičení - Vladimíra Kvasnicová

Intermediární metabolismus CYKLUS SYTOST-HLAD. Vladimíra Kvasnicová

Intermediární metabolismus. Vladimíra Kvasnicová

Biochemie jater. Vladimíra Kvasnicová

Metabolismus aminokyselin SOUHRN. Vladimíra Kvasnicová

Dýchací řetězec (DŘ)

Obecná struktura a-aminokyselin

Procvičování aminokyseliny, mastné kyseliny

Metabolismus bílkovin. Václav Pelouch

Přehled energetického metabolismu

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

Intermediární metabolismus - SOUHRN - Vladimíra Kvasnicová

Propojení metabolických drah. Alice Skoumalová

Metabolismus proteinů a aminokyselin


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

Struktura proteinů. - testík na procvičení. Vladimíra Kvasnicová

Metabolizmus aminokyselin II

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

Inovace bakalářského studijního oboru Aplikovaná chemie

Základní stavební kameny buňky Kurz 1 Struktura -7

Metabolizmus aminokyselin II

Bílkoviny - proteiny

Aminokyseliny a dlouhodobá parenterální výživa. Luboš Sobotka

DUM č. 15 v sadě. 22. Ch-1 Biochemie

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

Odbourávání a syntéza glukózy

Inovace studia molekulární a buněčné biologie

Metabolizmus aminokyselin I

DYNAMICKÁ BIOCHEMIE. Daniel Nechvátal ::

Proteiny. Markéta Vojtová VOŠZ a SZŠ Hradec Králové

Metabolismus krok za krokem - volitelný předmět -

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

Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti URČOVÁNÍ PRIMÁRNÍ STRUKTURY BÍLKOVIN

Onemocnění způsobené poruchou metabolizmu fenylalaninu. Martina Hozová

Bílkoviny. Charakteristika a význam Aminokyseliny Peptidy Struktura bílkovin Významné bílkoviny

Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, Vysoké Mýto

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

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

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

Názvosloví cukrů, tuků, bílkovin

Vzdělávací materiál. vytvořený v projektu OP VK CZ.1.07/1.5.00/ Anotace. Metabolismus sacharidů. VY_32_INOVACE_Ch0216.

NaLékařskou.cz Přijímačky nanečisto

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

AMINOKYSELINY REAKCE

Určení molekulové hmotnosti: ESI a nanoesi

Biosyntéza a metabolismus bílkovin

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

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

Cysteinové adukty globinu jako potenciální biomarkery expozice styrenu

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

Metabolismus mikroorganismů

NUTRACEUTIKA PROTEINY

Co jsou aminokyseliny

Metabolismus aminokyselin II. Močovinový cyklus

BIOSTIMULÁTOR AGRO-SORB ZDRAVÍ PRO POLE. VP AGRO, spol. s.r.o. Stehlíkova , Praha 6 - Suchdol

AMK u prasat. Pig Nutr., 20/3

Metabolismus pentóz, glykogenu, fruktózy a galaktózy. Alice Skoumalová

Obecný metabolismus.

Biochemie I. Aminokyseliny a peptidy

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

Integrace metabolických drah v organismu. Zdeňka Klusáčková

Biochemie nervové soustavy. Pavla Balínová

Struktura nukleových kyselin Vlastnosti genetického materiálu

METABOLISMUS SACHARIDŮ

Genetický kód. Jakmile vznikne funkční mrna, informace v ní obsažená může být ihned použita pro syntézu proteinu.

Tomáš Oberhuber. Faculty of Nuclear Sciences and Physical Engineering Czech Technical University in Prague

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

Proteiny globulární a vláknité a jejich funkce. Metabolismus aminokyselin

Jméno autora: Mgr. Ladislav Kažimír Datum vytvoření: Číslo DUMu: VY_32_INOVACE_19_Ch_OCH

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

Biochemie dusíkatých látek při výrobě vína

Regulace metabolických drah na úrovni buňky

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

Aminokyseliny (AA) Bílkoviny

Aminokyseliny. Peptidy. Proteiny.

Proteiny krevní plazmy SFST - 194

Všeobecná fakultní nemocnice v Praze Diagnostické laboratoře Ústavu dědičných metabolických poruch Ke Karlovu 2, Praha 2

Text zpracovala Mgr. Taťána Štosová, Ph.D PŘÍRODNÍ LÁTKY

Biochemie jater. Eva Samcová

Biochemie I. Aminokyseliny a peptidy

Inovace profesní přípravy budoucích učitelů chemie

3.2. Metabolismus bílkovin, peptidů a aminokyselin

Klinická fyziologie a farmakologie jater a ledvin. Eva Kieslichová KARIP, Transplantcentrum

BÍLKOVINY R 2. sféroproteiny (globulární bílkoviny): - rozpustné ve vodě, globulární struktura - odlišné funkce (zásobní, protilátky, enzymy,...

Proteiny ve sportu Diplomová práce

Přeměny proteinů a aminokyselin

Biochemie ledvin. (upraveno ze starší verze M. Rovenská: Biochemie ledvin) Tomáš Kučera.

Aminokyseliny, peptidy a bílkoviny

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

Anorganické látky v buňkách - seminář. Petr Tůma některé slidy převzaty od V. Kvasnicové

METABOLISMUS NUKLEOTIDŮ

Glykolýza Glukoneogeneze Regulace. Alice Skoumalová

Český institut pro akreditaci, o.p.s. List 1 z 5

ELIMINACIA EMISIE AMONIAKU U OŠÍPANÝCH VO VÝKRME IONIZÁCIÍ VZDUCHU AN AMMONIA EMISSE ELIMINATION OF FATTENING PIGS BY AIR-IONIZATION Dolejš,Jan,

STANOVENÍ AMINOKYSELINOVÉHO SLOŽENÍ BÍLKOVIN. Postup stanovení aminokyselinového složení

umožňují enzymatické systémy živé protoplazmy, nezbytný je kyslík,

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

Biotransformace Vylučování

Transkript:

Metabolismus aminokyselin 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,...) 8 (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-oxokyselin (převážně meziprodukty metabolismu: pyruvát, oxalacetát, α-oxoglutarát) 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 +

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

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

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)

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

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

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

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

Tvorba aktivovaného methioninu = S-adenosylmethionin (SAM) SAM je donorem CH 3 skupiny v methylačních 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)

B12 Regenerace Met (vitaminy: folát + B12) 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)

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)

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)

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 (ornithinový) 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 + ornithin ornithin 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