Przemiana azotu

Pierwszy etap katabolizmu - transaminacja opisz

Przeniesienie grupy alfa aminowej aminokwasow na alfa-ketoglutaran, z wytworzeniem alfa-ketokwasu (powstajacego z oryginalnego aminokwasu) i glutaminianu.

alfa-ketoglutaran rola

alfa-ketoglutaran odgrywa kluczową rolę w metabolizmie aminokwasow -jako akceptor grup aminowych, ulegajac jednoczesnie przekształceniu w glutaminian

Losy glutaminianu

Glutaminian wyprodukowany na skutek transaminacji moze 1) ulegac oksydacyjnej deaminacji albo 2) jako donor grupy aminowej, może być wykorzystany do syntezy aminokwasow nieniezbędnych.

Aminotransterazy (transaminazy) rola

Aminotransferazy katalizują przenoszenie grup aminowych z jednego szkieletu węglowodorowego na inny. Enzymy te wystepują w cytozolu i mitochondriach.

Jakie aminokwasy biora udzial w transaminacjach?

Wszystkie aminokwasy z wyjątkiem lizyny i treoniny.

Swoistość aminotransteraz

Każda aminotransferaza wykazuje swoistość wobec jednego lub kilku donorów grupy aminowej.

Skąd pochodzą nazwy aminotransferaz?

Nazwy aminotransferaz pochodzą od specyficznych donorów grupy aminowej, bowiem akceptorem grupy aminowej jest prawie zawsze alfa-ketoglutaran

Co katalizuje aminotransferaza alaninowa?

ALT jest obecna w wielu tkankach. Katalizuje przeniesienie grupy alfa aminowej z alaniny na alfa-ketoglutaran, w wyniku czego powstają pirogronian i glutaminan (reakcja jest odwracalna)

Aminotransferaza asparaginianowa (AST)

AST jest wyjątkiem od reguły mówiącej, że aminotransferazy kierują grupy aminowe w celu utworzenia glutaminianu. Podczas katabolizmu aminokwasów AST przenosi głównie grupy aminowe z glutaminianu na szczawiooctan, wytwarzając asparaginian,

koenzym aminotransferaz

Wszystkie aminotransferazy wymagają współdziałania koenzymu w postaci fosforanu pirydoksalu (pochodnej wit. B6), który jest wiązany kowalencyjnie z grupą aminową specyficznej reszty lizyny w miejscu aktywnym enzymu.

Co katalizują aminotransferazy, w jakim celu

aminotransferazy katalizują przeniesienie grupy aminowej aminokwasu na pirydoksal (fosforan pirydoksalu) w celu wytworzenia fosforanu pirydoksaminy.

Równowaga reakcji transaminacji, co umożliwia

Dla wiekszosci reakcji transaminacji, wartość stałej równowagi jest bliska równości.

Podwyższone osoczowe aktywnosci AST i ALT

są podwyższone w zwiazku z wszystkimi schorzeniami wątroby, ale szczegolnie wysokie wartości obserwuje się w okolicznościach powodujących martwicę komórki, jak w przypadku 1) zapalenia wirusowego 2) uszkodzenia toksycznego 3) przedłużającej się zapaści

Swoistość i ilość ALT I AST

1) ALT wykazuje większą swoistość dla schorzeń wątroby niż AST 2) badanie aktywności AST charakteryzuje się większą czułością, bowiem występuje ona w wątrobie w większych ilościach niż ALT.

Próby wątrobowe

Seryjne pomiary aktywności AST i ALT są często użyteczne w monitorowaniu przebiegu uszkodzenia wątroby.

Z czego wynika zwiększenie stężenia bilirubiny w osoczu?

Zwiekszenie st. bilirubiny w osoczu wynika z uszkodzenia komórki wątrobowej, które jest przyczyną ograniczenia procesu sprzęgania bilirubiny w wątrobie i wydzielania bilirubiny sprzężonej do żółci

Reakcje oksydacyjnej deaminacji, co umozliwiaja, gdzie zachodzą, co dostarczaja

Reakcje oksydacyjnej deaminacji umożliwiaja uwolnienie grupy aminowej w postaci amoniaku. Reakcje te zachodzą głównie w wątrobie i nerkach. Dostarczają alfa-ketokwasów i amoniaku

Amoniak formy

W roztworach wodnych istnieje jako jon amonowy NH4+, przez błony biologiczne przenika w formie niezjonizowanej NH3

Dehydrogenaza glutaminianowa

Dehydrogenaza glutaminianowa katalizuje reakcje szybkiej oksydacyjnej deaminacji glutaminianu.

GDH i koenzymy

GDH, czyli dehydrogenaza glutaminianowa (enzym mitochondrialny) może współdziałać zarówno z dinukleotydem nikotynamidoadeninowym NAD+, jak i ze zredukowaną formą jego fosforanu NADPH jako koenzymami.

NAD+ wykorzystanie

NAD+ jest wykorzystywany głównie w reakcji oksydacyjnej deaminacji (utrata amoniaku z jednoczesnym utlenianiem szkieletu węglowodorowego)

NADPH udział

NADPH bierze udział w redukcyjnej aminacji (wbudowywanie amoniaku z jednoczesną redukcją szkieletu węglowodorowego)

Kierunek reakcji

Kierunek reakcji zależy od względnych stężeń 1) glutaminianu 2) alfa-ketoglutaranu 3) amoniaku 4) od ilorazu stężeń utlenionych i zredukowanych form koenzymów.

Regulatory allosteryczne GDH

1) Guanozynotrifosforan GTP jest allosterycznym inhibitorem GDH (dehydrogenazy glutaminianowej) 2) Adenozynodifosforan ADP jest aktywatorem GDH.

D-aminokwasy

1) D-aminokwasy są dostarczane w diecie, ale u ssakow nie służa do syntezy białek. 2) Są wydajnie metabolizowane do a) alfa-ketokwasów b) amoniaku c) nadtlenku wodoru w peroksysomach komórek wątroby i nerek

alfa-ketokwasy powstałe z D-aminokwasów

alfa-ketokwasy mogą uczestniczyć w głównych szlakach metabolizmu aminokwasów i ulegać reaminacji do L-izomerów lub być katabolizowane w celu pozyskania energii.

co katalizuje DAO (oksydaza D-aminokwasów)

DAO katalizuje rozpad D-seryny, formy izomerycznej seryny, która moduluje receptory glutaminianu typu NMDA (N-metylo-D-asparaginian)

Transport azotu do wątroby

U ludzi są dwa mechanizmy transportu azotu z tkanek obwodowych do wątroby, w celu jego przekształcenia w mocznik.

Pierwszy mechanizm transportu azotu do wątroby

Pierwszy mechanizm wykorzystuje SYNTETAZĘ GLUTAMINOWĄ do wiązania amoniaku z glutaminianem w glutaminę - nietoksyczną formę transportową amoniaku. Glutamina jest transportowana we krwi do wątroby, gdzie ulega rozpadowi na glutaminian i amoniak

Drugi mechanizm transportu azotu do wątroby

Drugi mechanizm obejmuje powstawanie alaniny w reakcji transaminacji pirogronianu, produkowanego w glikolizie zachodzacej w warunkach tlenowych lub w wyniku metabolizmu sukcynylo-CoA pochodzącego z katabolizmu izoleucyny i waliny

transaminacja alaniny

Alanina jest transportowana we krwi do wątroby, gdzie ulega transaminacji do PIROGRONIANU przy udziale ALT (aminotransferazy alaninowej)

Do czego wykorzystywany jest pirogronian

Pirogronian jest wykorzystywany do syntezy glukozy, ktora moze byc uwalniana do krwi i spozytkowana przez miesnie, w szklaku zwanym CYKLEM GLUKOZA-ALANINA

Glutaminian jako produkt ALT

Glutaminian, będący drugim obok pirogronianu produktem ALT, moze byc deaminowany przez GDH z utworzeniem amoniaku.