1 AMINOKWASY część II

2 AMINOKWASY Amino- transferazy Amino- transferazy DehydrogenazaSzczawiooctan Arginino- bursztynian Inne aminokwasy asparaginian Amino- transferazy fumaran Cykl mocznikowy Cytrulina Arginina Ornityna karbamoilo- fosforan Amino- transferazy Mocznik -keto- glutaran kwas glutaminowy Dehydrogenaza glutaminianowa

3 AMINOKWASY METABOLIZM AMONIAKU ŹRÓDŁA NH3 transdeaminacjaoksydazy aminokwasowe dehydratazy serynowa i treoninowa oksydazy aminowe glutaminaza (nerki i jelita) rozpad glicyny deaminacja puryn i pirymidyn UTYLIZACJA synteza glutaminianu synteza glutaminy synteza mocznika METABOLIZM AMONIAKU

4 1. DEHYDROGENAZA GLUTAMINIANOWAAMINOKWASY Usuwanie amoniaku 1. DEHYDROGENAZA GLUTAMINIANOWA Glutaminian -ketoglutaran 2. SYNTETAZA GLUTAMINOWA Glutaminian Glutamina 3. GLUTAMINAZA Glutamina Glutaminian 4. CYKL MOCZNIKOWY (WĄTROBA)

5 AMINOKWASY + COO-  HC ─ NH2 CH2 COO-  C = O CH2 NAD+ NADH + H+ NH3Enzym: DEHYDROGENAZA GLUTAMINIANOWA mitochondria reakcja odwracalna w większości tkanek reakcja ta poprzedza syntezę glutaminy.

6 AMINOKWASY COO-  HC ─ NH2 COO-  CH2 HC ─ NH2 ATP ADP + Pi CH2 C = O│ NH2 COO-  HC ─ NH2 CH2 ATP ADP + Pi Mg NH3 Enzym: SYNTETAZA GLUTAMINOWA mitochondria Forma transportowa amoniaku we krwi. Enzym najbardziej aktywny w tkance nerwowej. Reakcja poprzedzana działaniem dehydrogenazy glutaminianowej.

7 AMINOKWASY COO- COO-   HC ─ NH2 HC ─ NH2 H2O NH3 CH2 CH2 C = O │ NH2Enzym: GLUTAMINAZA (hydrolaza) nerki Reakcja poprzedza działanie dehydrogenazy glutaminianowej.

8 AMINOKWASY WĄTROBA

9 AMINOKWASY 2 ATP 2 ADP + Pi O // H2N ─ C ─ O ~ P CO2 + NH3 Enzym:SYNTETAZA KARBAMOILOFOSFORANOWA klasa VI mitochondria enzym regulatorowy allosterycznie aktywowany przez N-acetyloglutaminian 1.

10 AMINOKWASY COO- O // H2N ─ C ─ O ~ P COO- │ HC ─ NH3+ CH2 NH ─ C = O2. Enzym: KARBAMOILOTRANSFERAZA ORNITYNOWA klasa II mitochondria

11 AMINOKWASY COO- COO- │ HC ─ NH3+ CH2 NH3+ │ │ -OOC ─ CH ─ CH2 ─ COO-│ │ NH ─ C ── NH ─ CH ║ │ NH CH2 AMINOKWASY NH3+ │ -OOC ─ CH ─ CH2 ─ COO- COO- │ HC ─ NH3+ CH2 NH ─ C = O NH2 Mg +AMP + PPi Mg-ATP 3. Enzym: SYNTETAZA ARGININOBURSZTYNIANOWA klasa VI cytoplazma

12 AMINOKWASY COO- COO- │ HC ─ NH3+ CH2 │ -OOC ─ CH = CH ─ COO- HC ─ NH3+NH ─ C ── NH ║ NH AMINOKWASY COO- │ HC ─ NH3+ CH2 CH COO- │ │ NH ─ C ── NH ─ CH ║ │ NH CH2 -OOC ─ CH = CH ─ COO- 4. Enzym: LIAZA ARGININOBURSZTYNIANOWA klasa IV cytoplazma

13 AMINOKWASY COO- COO- H2O O │ ║ HC ─ NH3+ H2N ─ C ─ NH2 CH2 │ HC ─ NH3+NH ─ C ── NH ║ NH H2O 5. Enzym: ARGINAZA klasa III cytoplazma

14 AMINOKWASY -ketokwas Karbamoilofosforan Cytrulina Asparaginian aminoArginino- bursztynian Ornityna Szczawiooctan Jabłczan mocznik Fumaran Arginina CK Liaza arginino- bursztynianowa

15 AMINOKWASY Tkanki NH3 z metabolizmu aminokwasów α-ketoglutaranglutaminian NH3 NH3 glutamina KREW glutamina WĄTROBA NERKI glutamina glutamina glutaminian glutaminian cykl mocznikowy NH3 NH4+ NH3 α-ketoglutaran α-ketoglutaran mocznik metabolizm aminokwasów CO2 + H2O → H2CO3 → H+ + HCO3-

16 AMINOKWASY Aminotransferaza alaninowa (PLP) asparaginianowa (PLP)Glutaminaza Dehydrogenaza glutaminianowa Transaminacja Deaminacja oksydacyjna dehydratacyjna

17 AMINOKWASY AMINOKWASY SYNTEZA BIAŁEK KATABOLIZM SYNTEZA:AMIN BIOGENNYCH, NEUROTRANSMITERÓW, KREATYNY, HORMONÓW, PURYN, PIRYMIDYN, FOSFOLIPIDÓW, PORFIRYN (SYNTEZA HEMU), KOENZYMÓW

18 AMINOKWASY Dekarboksylacja NH2 │ -OOC ─ CH2 ─ CH ─ COO- CO2 NH2 │Asparaginian → β-alaninę Glutaminian → γ-aminomaślan Tryptofan → tryptamina 5-OH-tryptofan → serotoninę Tyrozyna → tyraminę Dopamina → dopaminę Histydyna → histaminę NH2 │ -OOC ─ CH2 ─ CH ─ COO- DEKARBOKSYLAZA ASPARAGINIANOWA CO2 NH2 │ -OOC ─ CH2 ─ CH2

19 AMINOKWASY Aminy biogenne Aminokwas Amina FunkcjaSeryna Etanoloamina Składnik fosfolipidów Cysteina Cysteamina Składnik koenzymu A Treonina Aminopropanol Składnik vit. B12 Asparaginian β-alanina Składnik koenzymu A Glutaminian -aminomaślan Neurotransmiter Histydyna Histamina Mediator DOPA Dopamina Neurotransmiter 5-OH-tryptofan Serotonina Mediator, Neurotransmiter

20 AMINOKWASY Neurotransmitery Glicyna Adrenalina Glutaminian SerotoninaDopamina Histamina Noradrenalina Kwas -aminomasłowy GABA

21 AMINOKWASY Neurotransmitery aminy katecholowe Hydro ksylaza tyrozynydopaminy (β-oksydaza dopaminowa) (Cu2+) Dekarbo ksylaza DOPA (PLP) Metylo transferaza noradre naliny Hydro ksylaza tyrozyny 2 CO2 Tyrozyna DOPA Dopamina Noradrenalina Adrenalina Dehydro- askorbinian S-adenozyno- homocysteina H2●Biopteryna S-adenozyno- metionina Askorbinian H4●Biopteryna NADPH+H+ NADP+

22 AMINOKWASY Hydroksylaza tryptofanowa Dekarboksylaza 5-OH-tryptofanowaPLP Tryptofan 5-OH-Tryptofan Serotonina H2●Biopteryna CO2 H4●Biopteryna PLP MELATONINA CO2 Tryptamina

23 AMINOKWASY Serotonina O2 + H4•Biopterin H2O + H2•Biopterin PLP CO2Hydroksylaza tryptofanowa H2O + H2•Biopterin PLP dekarboksylaza tryptofanowa (PLP) CO2

24 Dekarboksylaza aminokwasówAMINOKWASY O2 + H4•Biopterin  lŚwiatło Hydroksylaza tryptofanowa H2O + H2•Biopterin PLP Dekarboksylaza aminokwasów aromatycznych  światło CO2  światło

25 AMINOKWASY Dekarboksylaza Histydynowa PLP HISTYDYNA HISTAMINA CO2

26 S-adenozynometioninaAMINOKWASY S-adenozynometionina COO- │ HC ─ NH3+ CH2 S CH3 COO- │ HC ─ NH3+ CH2 S ─── CH2 CH3 H2O Pi + PPi + ATP + Adenina Enzym: ADENOZYLOTRANSFERAZA L-METIONINOWA O OH OH

27 AMINOKWASY GABA NH2 │ -OOC ─CH2 ─ CH2 ─ CH ─ COO- CO2 NH2 │PLP DEKARBOKSYLAZA GLUTAMINIANOWA CO2 NH2 │ -OOC ─ CH2 ─ CH2 ─ CH2

28 AMINOKWASY Synteza fosfokreatyny COO- COO- │ HC ─ NH3+ CH2 NH C = N+H2S-adenozyno- metionina COO- │ H2C ─ NH3+ S-adenozyno- homocysteina COO- │ CH2 NH C = N+H2 NH2 COO- │ CH2 NH ─ CH3 C = N+H2 NH ~ P ADP ORNITYNA ATP AMIDYNO- TRANSFERAZA GLICYNOWA (NERKI) METYLO- TRANSFERAZA GUANIDYNO- OCTANOWA (WĄTROBA) MIĘŚNIE) H2O + Pi Kreatyna występuje w mięśniach, mózgu i krwi zarówno jako fosfokreatyna jak i w stanie wolnym. KREATYNINA

29 AMINOKWASY + Acetylocholina O // CH3 ─ C ─ SCoASERYNA ETANOLOAMINA O // CH3 ─ C ─ SCoA + OH ─ CH2 ─ CH2 ─ N(CH3)3 enzym: acetylotransferaza cholinowa O // CH3 ─ C ─ O ─ CH2 ─ CH2 ─ N(CH3)3 HSCoA

30 AMINOKWASY T3 (trójjodotyronina) T4 (tetrajodotyronina, TYROKSYNA)

31 AMINOKWASY Synteza hemu

32 AMINOKWASY Karnityna wymagana jest do transportu długołańcuchowych kwasów tłuszczowych przez błonę mitochondrialną z cytozolu do mitochondrium. COO- | CH2 H – C – OH N+ (CH3)3 Karnityna jest syntetyzowana z lizyny i metioniny w wątrobie i nerce, występuje w dużych ilościach w mięśniach. Karnityna jest pochodną reszt lizynowych niektórych białek. Grupa aminowa łańcucha bocznego lizyny jest trzykrotnie metylowana w obecności SAM. Następnie reszta jest uwalniana z białka przez hydrolizę i przekształcana do karnityny.

33 AMINOKWASY Aminokwasy niezbędne są do syntezy: glutationu tlenku azotukwasu foliowego koenzymu A fosfolipidów NAD puryn i pirymidyn karnozyny poliamin (spermina, spermidyna)

34 AMINOKWASY

35 AMINOKWASY syntaza tlenku azotu (I klasa)