ביוכימיה 5- מטבוליזם של חומצות אמינו Flashcards
חומצת אמינו הכרחית
חייבת להתקבל מהמזון
חומצות אמינו לא הכרחיות
יכולות להתקבל מהמזון או על ידי בנייה מסוכרים או משבילים מטבוליים בהם חומצה אמינית אחת הופכת לחומצה אמינית אחרת.
מה קובע את ערכו התזונתי של חלבון
תכולת חומצות האמינו ההכרחיות של לבון קובעת את ערכו התזונתי. צריך לדאוג לקבל את כל חומצות האמינו הדרושות מהחלבונים במזון.
טירוזין משמשת לבניית
ההורמונים טירוקסי ואפינפרין, וכן לפיגמנט מלנין.
גליצין משמשת לבניית
פורינים, קריאטין והם.
טריפטופן
דרושה לבניית סרוטונין.
גלוטמט דרושה לבניית .
GABA
היסטדין דרושה לבניית
היסטמין
ארגינין דרושה לבניית
NO
חומצות אמינו יכולות להתפרק כך
- חומצות אמינו יכולות להתפרק כך שבתחילת הפירוק קבוצת האמינו נפרדת מהמולוקולה.
- קבוצה זו תהפוך לתוצר פסולת- אוריאה.
- שארית המולקולה ממשיכה לעבור שינויים כאשר לחומצות אמינו שונות מסלולים מטבולים שונים.
חומצות אמינו יכולות לספק אנרגיה על ידי
כל חומצת אמינו יכולה להתפרק לפחמן דו חמצני ומים דרך מעגל חומצת הלימון ושרשרת הנשימה, ובצורה כזו לספק אנרגיה.
חומצות אמינו וגלוקוז
לחלק מחומצות האמינו יש גם אפשרות לשמש כמקור ליצירה של גלוקוז והן נקראות חומצות אמינו גליקוגניות. הן הופכות לגלוקוז בכבד בתהליך של הגלוקונאוגנזה.
מעבר של חומצות אמינו לגלוקוז היא דו כיוונית.
חומצות אמינו ואצטיל
חומצות אמינו אחדות יכולות להפוך לאצטיל קו-
A,
וממנו להפך לגופי קטו וחמצות שומן.
מטבוליזם של פנילאלנין וטירוזין
- הפיכת פנילאלנין לטירוזין על ידי הוספת קבוצת הידרוקסיל בתיווך האנזים פנילאלנין הידרוקסילזה.
- הפיכת טירוזין לנוראפינפרין ואפינפרין.
- גם התוצרים וגם תוצרי הביניים הם בעלי תפקידים פיזיולוגיים חשובים.
- הפיכת טירוזין למלנין- מלנין הוא הפיגמנט שמצוי בעור. הוא נוצר מ
DOPA
. חסר באנזים המייצר מלנין גורם ללבקנות.
Albinism. - הפיכת טירוזין לטירוקסין- הטירוזין משמש לסינתזה של הורמוני בלוטת התריס
3T ו4T.
הפרעות במשק חומצות האמינו
יש מחלות שבעקבות פגם מטבולי במשק ומצות האינו מביאות לעליה ברמת חומצה אמינו אחת או יותר בדם ובשתן.
המחלות שגורמות לעליה ברמת חמצות האמינו בשן שייכות לקבוצת
aminoaciduria
(הפרשת חומצות אמינו בשתן)
פנילקטונוריה- phenylketonuria-PKU
- חסר באנזים פנילאנין הידרוקסילזה, הופך פנילאנין לטירוזין ומצוי בכבד.
- החסר באנזים גורם לבלוק אנזימטי שמביא להצטברות של פנילאלנין בדם ובשתן. הריכוז הגבוה של פנילאלנין גורם לחלק מהמולקולות להתפרק ולצור מטבוליטים שלא נמצאים אצל אדם בריא. תוצרים אלה מכילים פניל וקבוצות קטוניות המופרשים בשתן ומכאן שם המחלה
*
פנילקונוריה
גורמים והתבטאות
- מחלה זו היא תורשתית-אוטוזומית רצסיבית.
- המחלה מתבטאת בילדים בפיגור שכלי קשה, פיגור התפתחותי ותוחלת חיים נמוכה.
- העודף בפנילאלנין הוא שגורם לנזקים שהביטוי הבולט שלהם הוא פגיעה מוחית ופיגור שכלי.
- הפגם לא גורם לחסר של טירוזין, בתנאי שבמזון יש כמות מספיקה של טירוזין.
טיפול ומניעה פנילקטונוריה
- דיאטה דלת פנילאנין
- מכיוון שפנילאלנין היא חומצת אמינו הכרחית, החולים צריכים לקבל כמויות מאוזנות של פנילאלנין ולהיות במעקב אחר הרמה שלה בדם.
- אסורים חומרים לא חלבוניים המכילים פנילאלנין כמו הממתיק המלאכותי אספרטיים.
- שמירה קפדנית על דיאטה מאפשרת התפתחות ילדים תקינה
אבחנת המחלה פנילקטונוריה
- בדיקת סקר לכל ילוד בארץ בשיטה הנקראת שיטת גאתרי-מספיגים דם של כל ילוד על גבי טפסים העשויים ניר סינון. הבדיקה נעשית בעזרת חיידקים היכולים לגדול רק בנוכחות פנילאלנין. על מצב הגידול של החיידקים שמים את דסקיות הניר עם דמם של הילודים. קוטר הצמיחה של החיידקים הוא בהתאמה לרמת הפנילאלנין. (בריכוז נורמלי אין צמיחת חיידקים). חשוב לערוך בדיקה זו בגיל 2-3 ימים.
- זוני מחלה די נדירה. בארץ שכיחה יותר בקרב עדות המזרח ואכלוסיה הערבית. אצל יוצאי תימן השכיחות הגדולה ביותר.
- אפשר לאבחן עוברים ונשאים של המחלה על ידי בדיקות
DNA.
הומוציסטאין-
למרות שמבחינה כימית זוהי חומצה אמינית, היא לא משמשת לבניית חלבון. מקורה במטבוליזם של חומצות האמינו.
רוב ההומוציסטאין הופך למתיונין כך שריכוזו הנורמלי בדם נמוך.
ריכוז גבוה של הומוציסטאין בדם הוא גורם סיכון חשוב ועצמאי למחלות כלי דם חסימתיות והתקפי לב.
סילוק הומוציסטאין מהדם והפיכתו למתיונין מתווכת על ידי האנזימים הדורשים חומצה פולין וויטמין B12 לפעילותם.
מכאן שגורמים לעליה של רמת הומוציסטאין בדם הם בין היתר:
חוסר תזונתי בחומצה פולית וויטמין B12.
פגם גנטי שמרפיע למנגנון הסילוק של ההומוציסטאין מהדם.
יצירת אוריאה
השלב הראשון
השלב הראשון של פירוק חומצות אמינו הוא סילוק הקוצה האמינית. סילוק האמין נעשה על ידי אנזימים הנקראים בשם כולל אמינוטרנספרז. האמין משתחרר בצורת אמוניה
NH3
האמוניה הופכת בסביבה מימית ליון אמון
NH4+ .
יצירת אוריאה
השלב הראשון
השלב הראשון של פירוק חומצות אמינו הוא סילוק הקוצה האמינית. סילוק האמין נעשה על ידי אנזימים הנקראים בשם כולל אמינוטרנספרז. האמין משתחרר בצורת אמוניה
NH3
האמוניה הופכת בסביבה מימית ליון אמון
NH4+ .
האמוניה שהיא חומר רעיל לגוף עוברת להיות תוצר פסולת שנקרא אוריאה (שתנן)
מעגל אוריאה
האוריאה נוצרת בכבד במעגל אוריאה. המעגל נקרא גם מעגל האורניתין. משום שבמעגל זה משתתפת חומצת אמינו בשם אורניתין שקושרת אליה בהדרגה פחמן דו חמצני, ושתי קבוצות אמיניות ומשחררת אותם בצורת אוריאה.
לאחר שהאוריאה משתחרר מתקבל שוב האורניתין שחוזר ומשתתף ביצירת מולקולה נוספת של אוריאה.
האוריאה היא תוצר פסולת המופרש בכליות.
כאשר הכבד נפגע ויכולתו להפוך אמויה לאוריאה נפגעת, עולה ריכוז רמת האמוניה בדם. האמוניה היא חומר רעיל- היא חודרת למח ומשבשת את פעילות מעגל קרבס, מצב שיכול להביא לקומה ואפילו למוות. במצב זה יש לפעול להורדת כמות האמוניה בדם ולהפעלת מעגל חומצת הלימון.
ריכוז אוריאה בדם
ריכוז האוריאה בדם מבוטא במ”ג אוריאה בדצ”ל, או ביחידות של
BUN-blood urea nitrogen
המציין את ריכוז החנקן בדם שמקורו באוריאה. מכיוון שהמסה של החנקן היא כמחצית ממסת האוריאה, ערך ה
BUN
יהיה כמחצית מערך האוריאה.
ערך נורמלי של אוריאה בדם הוא 15-45 מג לדצל, השווה ל
BUN 7-21
מג לדצל.
