CHUYỂN HÓA ACID AMIN

Chia sẻ: m310dy1ndark

Quá trình khử amin oxy hóa và trao đổi amin, liên quan giữa 2 quá trình Chu trình ure, liên quan giữa chu trình ure và acid citric Khái niệm về bệnh lý acid amin

Bạn đang xem 10 trang mẫu tài liệu này, vui lòng download file gốc để xem toàn bộ.

Nội dung Text: CHUYỂN HÓA ACID AMIN

CHUYỂN HÓA ACID AMIN
MỤC TIÊU: Trình bày được:
1. Quá trình khử amin oxy hóa và trao đổi
amin, liên quan giữa 2 quá trình
2. Chu trình ure, liên quan giữa chu trình
ure và acid citric
3. Khái niệm về bệnh lý acid amin
1.1.Tiêu hóa protein




2
Tiêu hóa protein và hấp thu  acid amin ở ruột




3
1.2.Thoái hóa protein nội sinh




Ubiquitin (8.5 kDa) đánh dấu các protein (ở tế bào nhân thật) để thoái hóa




Ubiquitin-Activating Enzyme (E1) 




Ubiquitin-Conjugating Enzyme (E2)




Ubiquitin-Protein Ligase (E3)  4
Thoái hóa protein ở mô
Proteasome thoái hóa các protein gắn với ubiquitin




5
Khái quát về thoái hóa acid amin
Protein nội bào

Protein
thức ăn
Khung carbon
Sinh tổng hợp aa,
nucleotid và các
amin sinh học




Chu trình
ure

Chu trình
Liên quan 2
acid citric
chu trình


6
Số phận của nitơ ở các sinh vật khác nhau



Phần lớn động Động vật
vật có xương có xương
sống dưới sống trên
nước bài xuất cạn, cá
amoni mập bài
xuất ure




Chim, bò sát bài
xuất acid uric

7
2. Thoái hóa acid amin
Bước đầu tiên ­> loại  Nitơ




8
2.1.Trao đổi amin




PLP
2.1. Trao đổi amin
Loại  Nitơ bởi aminotransferase




Prosthetic group involved in amino transfer 10
Trao đổi amin
∀ α- cetoglutarat + Ala Glu + Pyruvat
ALT (GPT)


∀ α- cetoglutarat + Asp Glu + Oxaloacetat
AST (GOT)


• ALT (Alanin transaminase) hay GPT
(Glutamat pyruvat transaminase)
• AST (Aspartat transamninase) hay GOT
(Glutamat oxaloacetat transaminase)
• Hoạt độ ALT và AST trong máu tăng cao là chỉ
điểm cho tổn thương một số mô (gan, cơ)
2.2. Khử amin oxy hóa

• Khử amin oxy hóa glutamat:
Enzym Glutamat dehydrogenase (GLDH) có trong ty th ể,
coenzym NAD+ hoặc NADP+. Hoạt tính xúc tác mạnh.
COOH COOH
COOH H2O
NAD+ NADH+H+ O C
H2N CH HN C
+ NH3
CH2 CH2
CH2
GLDH
GLDH
CH2 CH2
CH2

COOH COOH
COOH
2.2.Khử amin oxy hóa

• Khử amin oxy hóa các acid amin thông thường:
Do các L- acid amin oxidase xúc tác, coenzym là FMN.
Có ở lưới nội bào gan, thận. Hoạt tính thấp nên không
có vai trò quan trọng.
• Gồm 2 giai đoạn:
- Oxy hóa acid amin tạo acid α-imin
- Thủy phân tự phát acid imin tạo acid α-cetonic và NH4+
R-CH-COO- R-C-COO- R-CO-COO- + NH4+
NH3+ FMN FMNH2 NH + H2O

H2O2 O2

Catalase 1/2O2 + H2O
2.3.Liên quan giữa trao đổi amin và khử
amin oxy hóa
• Hoạt tính cao của glutamat aminotransferase làm nhóm amin của
các acid amin tập trung lại cho Glu
• Glu là acid amin duy nhất bị khử amin oxy hóa với tốc độ cao và có
lợi về mặt năng lượng
• Các L- acid amin oxidase hoạt động yếu, khi hoạt động sinh ra ch ất
độc
Vì vậy các acid amin khác khử amin oxy hóa gián tiếp qua Glu nh ờ
hệ thống trao đổi amin
α-cetoglutarat
Acid amin
NH4+
Transaminase
GLDH

Acid α- cetonic Glutamat
Số phận của NH4+
• Glutamin vận chuyển NH4+ từ các mô về gan và
thận: Amoniac gắn với Glu tạo Gln nhờ Glutamin
synthetase

COOH COOH C OOH

H2N CH H2N CH H2N CH

P
CH2 ATP A DP NH3
CH2 CH2

CH2 CH2 CH2



O O O O P O NH2

γ - Glutamyl phosphat Glutamin
Glutamat
Số phận của NH4+

Glutamin theo máu tới
gan,thận.
Nhờ Glutaminase ở ty thể
thủy phân thành
glutamat và NH4+
- Ở thận thủy phân Gln
cung cấp amoniac, giúp
đào thải H+ điều hòa
thăng bằng acid base.
- Ở gan: NH4+ biến đổi
thành ure
Alanin mang NH4 từ cơ tới gan
+
Chu trình urê




Bào tương Ty thể




Carbamyl phosphat
synthetase I xúc tác
phản ứng tạo
carbamyl phosphat từ
bicarbonat và NH4+
Chu trình urê




Ornithin
carbamyl
transferase




Ornithin Citrullin
Chu trình urê
Chu trình urê
• Phản ứng tổng quát của chu trình urê có
thể viết:
NH3 + HCO3- + Aspartat + 3 ATP →
Urê + Fumarat + 2 ADP + 2 Pi + AMP +
PPi
Liên quan giữa chu trình ure và chu trình acid citric




NH4+
Điều hòa chu trình
urê

• Chủ yếu ở
bước tổng
h ợp
carbamyl
phosphat
Chuyển hoá của nhóm carboxyl
• R-CH-COO- → R-CH2-NH2 + CO2
Decarboxylase
NH2
Một số aa khử carboxyl thành amin có hoạt tính sinh
học. Sau khi hết tác dụng các amin bị khử amin oxy hóa
nhờ MAO (monoamino oxidase) hoặc diamino oxidase
GABA
Glu His Histamin
CO2 CO2
COOH
COOH
H2N CH2
H2N CH
H2
H2N C
H2N CH
CH2
CH2
CH2
CH2
HC
HC NH
NH
CH2
CH2
N C
N C
COOH COOH H
H
S ố  p h ậ n c ủa  kh un g  c a rb o n  c ủa  a c id  a m in




Trong số 20 aa thường gặp chỉ có Leu và Lys là không có khả năng tân
tạo glucose
Chuyển hóa của khung carbon của acid amin
• Sau khi loại bỏ nhóm amin, khung carbon của 20 acid
amin có thể bị thoái hóa
• Các sản phẩm thoái hóa là:
- Các sảm phẩm trung gian của chu trình acid citric
- Pyruvat
- Acetyl CoA hoặc acetoacetat
• Có 6 aa thoái hóa tạo pyruvat: Ala, Ser, Gly, Cys, Thr,
Try.
• 7 aa thoái hóa thành acetyl-CoA: Try, Lys, Ile, Phe, Tyr,
Leu,.
• 4 aa thoái hóa thành succinyl CoA: Met, Thr, Ile, Val
• 5 aa thoái hóa thành alpha –cetoglutarat: Arg, Pro, Glu,
Gln, His
• Asp và Asn thoái hóa thành oxaloacetat
Các acid amin sinh đường và
sinh thể ceton

• Các acid amin sinh đường có thể tân tạo
đường bởi chuyển thành pyruvat hay các
sản phẩm trung gian của chu trình acid
citric
• Các acid amin sinh thể ceton có thể tổng
hợp acid béo hay thể ceton
• Một vài acid amin vừa sinh đường vừa
sinh thể ceton
S ố  p h ậ n  kh un g  c a rb o n  c ủa  a c id  a m in
S ố  p h ậ n  kh un g  c a rb o n  c ủa  a c id  a m in




Aromatic amino acids need oxygenases + O 2
3. Sinh tổng hợp acid amin
• Cơ thể người và động vật bậc cao chỉ tổng hợp
được 10 aa hay 12 aa.
• Các acid amin cơ thể không tổng hợp được gọi là
các aa cần thiết, gồm: Val, Ile, Leu, Lys, Met,
Phe, Trp, Thr. Hai acid amin His và Arg cơ thể trẻ
và động vật còn non tổng hợp không đủ đáp ứng
nhu cầu phát triển gọi là aa bán cần thiết.
• Tuy nhiên người và động vật cao cấp không thể
tổng hợp NH4+ từ N2, nitrit, nitrat.
Các acid amin cần thiết ở người
• Cơ thể không thể tổng hợp được
• Đòi hỏi cung cấp từ thức ăn
• Arginine* Lysine
Histidine* Methionine
Isoleucine Threonine
Leucine Phenylalanine
Valine Tryptophan




• * cần thiết ở trẻ em
Chu trình của nitơ
3.1. Sự tạo thành NH4+

Sự cố định nitơ  ở visinh vật hay 
thực vật nhờ phức hợp nitrogenase




N2 + 10H+ + 8e- + 16 ATP →
2 NH4+ + 16ADP + 16 Pi + H2
3.2. Sự vận chuyển NH4+ vào các hợp chất sinh học:
Amoniac đi vào acid amin qua Glutamat và Glutamin




Major Ammonium ion carrier
Ammoniac đi vào Glutamat
• Amin hóa và khử α-ketoglutarat bởi
glutamat dehydrogenase xảy ra ở thực
vật, động vật và vi khuẩn
Glutamin cũng là chất mang nitơ
• Con đường đồng hóa ammoniac quan
trọng thứ hai là qua glutamin synthetase
Glutamat synthase vận chuyển
nitơ tới α -ketoglutarat
Sinh tổng hợp acid amin
Sinh tổng hợp Acid amin ở vi khuẩn và thực vật




Các acid amin cần thiết ở dạng chữ in đậm
Sinh tổng hợp Acid amin ở vi khuẩn và thực vật
Cơ chế ức chế Feedback điều hòa sinh tổng hợp acid amin
3.4. Sinh tổng hợp một số chất có hoạt tính 
sinh học từ acid amin
Amino acid là tiền chất để tổng hợp porphyrin
Acid Amin là tiền chất của hormon


COOH COOH
Biopterin-H4 H2
H2N CH H2N CH H2N C
Biopterin-H2
CH2 CH2 CH2
CO2
HC CH HC CH HC CH
H2O
HC CH HC CH
O2 OH HO

OH OH OH



Tyrosine Dihydroxyphenylalanine Dopamine
(L-DOPA)
Dopamine Norepinephrine

H2 H2
H2N C H2N C

Ascorbate
CH2 HC OH

Dehydroascorbate S-Adenosyl-Methionine
HC CH HC CH

CH CH
HO HO S-Adenosyl-
H2O homocysteine
O2
OH OH


H2
H3C N C
H
HC OH


HC CH
Epinephrine
CH
HO

OH
Tổng hợp creatin




AT: Amidinotransferase
GAMT: Guanidinoacetat
metyltransferase
Tổng hợp glutathion
CH2SH
CH2SH
COOH |
|
| 1 2 CONHCHCO-NHCH2COOH
CONHCHCOOH
(CH2)2
|
|
|
(CH2)2
(CH2)2
CHNH2
|
|
| CHNH2
CHNH2
COOH
|
Glutamat |
COOH
COOH
γ -glutamyl-
CH2SH
H2NCH2COOH
cysteinyl-glycin
|
H2NCHCOOH glycine (GSH)
cysteine



1: glutamate cysteine ligase (γ −glutamyl­cysteine synthetase)
2: glutathione synthetase
Một số bệnh rối loạn chuyển hóa acid amin di truyền
Đề thi vào lớp 10 môn Toán |  Đáp án đề thi tốt nghiệp |  Đề thi Đại học |  Đề thi thử đại học môn Hóa |  Mẫu đơn xin việc |  Bài tiểu luận mẫu |  Ôn thi cao học 2014 |  Nghiên cứu khoa học |  Lập kế hoạch kinh doanh |  Bảng cân đối kế toán |  Đề thi chứng chỉ Tin học |  Tư tưởng Hồ Chí Minh |  Đề thi chứng chỉ Tiếng anh
Theo dõi chúng tôi
Đồng bộ tài khoản