Amino Acid Oxidation, Ureatic Cycle

Question 0

Vad bildas när aminosyror blir av med sin amino del?

Answer 0

Alfa keto syror

Question 1

När kataboliseras aminosyror?

Answer 1

1. Normal protein turnover, protein degraderas och nybildas
2. Proteinrik diet där det bildas ett överskott av protein
3. Fasta ellet ovårdad diabetes mellitus

Question 2

Vad skiljer aminosyror från resten av catabolic pathways?

Answer 2

Aminosyrorna har en aminogrupp och åtminstone ett steg i enzymatiska räckan används för att katabolt ta bort den

Question 3

Hur ser aminosyre nedbrytningen ut i levern?

Answer 3

Aminosyror kommer till levern på 3 olika sätt. 1. Glutamine 2. Alanine 3. Födan

1. Glutamine kommer från muskler eller andra vävnader. Blir till glutamate och ammoniumjoner i levern. Glutamate ombildas till alfa ketoglutarate.
2. Alanine kommer från muskler. I levern bildar alanine tillsammans med alfa-ketoglutarate pyruvat och glutamate.
3. Intagna aminosyror från födan donerar sin aminogrupp till alfa-ketoglutarate som blir till glutamate och alfa-keto syror.

Question 4

Vilka 4 aminosyror är de viktigaste i aminosyre metabolismen?

Answer 4

Glutamate, glutamine, alanine och aspartate. De blir lättast till krebs cykel metaboliter.

Glutamate, glutamine->alfa-ketoglutarate
Alanine->pyruvat
Aspartate->oxaloacetate

Question 5

Varför är glutamine och glutamate viktiga?

Answer 5

Fungerar som bärare av aminogrupper till levern från andra vävnader. Inne i hepatocyters cytosol omvandlas aminsoryror via transaminering till alfa-keto syror och glutamate. Glutamate som innehåller aminogruppen går in i mitokondrien i hepatocyter och avger gruppen som blir till ammoniumjoner medan glutamate ombildas till alfa-ketoglutarate

Question 6

Hur gör muskler av med sin överlopps ammonium?

Answer 6

Glutamine fungerar som transportör men även alanine.

Question 7

Hur sker nedbrytningen av födans protein?

Answer 7

Protein i magsäcken stimulerar bildning av hormonet gastrin. Gastrin stimulerar bildning av saltsyra och pepsinogen. Saltsyran denaturerar proteiner. Pepsinogen ombildas vid lågt pH till pepsin via autocatalys. Pepsin hydrolyserar protein vid Phe, Trp, Tyr. Saltsyran i duodenum stimulerar frisättning av hormonet sekretin. Sekretin stimulerar bisköldskörteln till att bilda bicarbonater. Aminosyror i duodenum frisätter hormonet cholecystokinin. Trypsinogen, chymotrypsinogen och procarboxypeptidaserna A B frisläpps. Enteropeptidaser aktiverar trypsinogen till trypsin. Trypsin aktiverar chymotrypsin och procarboxypeptidaserna samt proelastase. Fortsatt nedbrytning sker av carboxypeptidase A och B, aminopeptidase. Aminosyrorna går via blodomloppet till levern.

Question 8

Vad är akut pankreatit?

Answer 8

För tidig aktivering av trypsin/procarboxypeptidase A/B/chymotrypsin vilket gör att bukspottskörteln tar skada

Question 9

Vad är huvudsakligen första steget av nedbrytning av aminosyror från födan?

Answer 9

Transaminering mha amino-transferaser eller transaminaser

Question 10

Vad sker vid transaminering?

Answer 10

Alfa-aminogruppen blir transaminerad till alfa-kolatomen på alfa-ketoglutarate, bildas glutamate samt alfa-keto syror.

Question 11

Vad är gemensamt för alla transaminaser? Förutom reaktionen

Answer 11

Alla har pyridoxal fosfat (PLP) som prostetisk grupp. Detta är koenzym formen av pyridoxine eller B6 vitamin. Amino-grupperna går alltid via PLP vid transaminering.

Question 12

Vad menas med att transaminerare är Ping-Pong enzymer?

Answer 12

Först binder ett substrat (aminosyra) som avger någon del (aminogrupp) och blir till något annat (alfa-ketosyra). Sedan kommer ett till substrat (alfa-ketoglutarate) som binder sagda del (aminogrupp) och blir till något annat (glutamate).

Question 13

Vad händer med glutamate i levern?

Answer 13

Förs in i levern och går genom oxidativ deamination, katalyseras av L-glutamate dehydrogenas. L-glutamate dehydrogenas är enda enzymey som antingen kan använda NAD+ eller NADP+ som mottagare av elektroner.

Question 14

Vad kan modulera L-glutamate dehydrogenas aktivitet?

Answer 14

Positiv modulator ADP, negativ modulator GTP.

Mutation vid bindningsställe för GTP kan leda till permanent aktivering vilket leder till hyperinsulinism-hyperammonemia syndrome.

Question 15

Hur transporteras extra ammoniumjoner i extrahepatisk vävnad?

Answer 15

Glutamine syntas slår ihop glutamate och ammoniumjonen till Glutamine. Reaktionen kräver ATP, eftersom glutamate först fosforyleras. Ammoniumjonen kan nu transporteras ut ur vävnaden i glutamine. Detta är orsaken till att glutamine finns i större koncentration i blodet.

Question 16

Vart förs överlopps glutamine?

Answer 16

Tunntarmen, levern och njurar. I dessa cellers mitokondrier frigörs ammoniumjonen från glutamine (bildas glutamate). Från njurar och tunntarm går ammoniumjonen via blodet till levern. Ammoniumjonerna blir till urea i levern.

Question 17

Vad sker i njurar vid metabolisk acidos?

Answer 17

Njurarna ökar på processeringen av glutamine. All NH4+ som bildas går inte tillbaka in i blodomloppet och uracykeln utan NH4+ går även ut i urinet rakt.

Question 18

Beskriv glukos-alanin cykeln

Answer 18

Glukos->pyruvat
Nedbrytningen av muskel protein bildar glutamate (aminosyra+alfa-koglutarate)
Glutamate+pyruvat->alanine (alanine-aminotransferase)
Alanine transporteras i blodet till levern
Alfa-ketoglutarate tar emot aminogruppen->glutamate+pyruvate (alanine aminotransferase)
Pyruvat->glukoneogenes->glukos->tillbaka till muskeln

Question 19

Vad är sista stegen vid ammoniumjons förgiftning?

Answer 19

Comatose stadium med cerebral ödem (ökning av vätskemängden i hjärnan, intrakraniala trycket ökar->koma)

Skador inkluderar neuroners död, förändrad synaps, defekt i cellulär metabolism.

Ammonium i hjärnan motverkas av glutamate dehydrogenas samt glutamine syntas. Ökning av glutamine genom ökningen av ammoniumjoner leder i hjärnan till ökning av osmolalitet vilket lede till intag vilket leder till svullnad.

Question 20

Vad är reaktionerna i ura cykeln?

Answer 20

1. NH4+HCO3+2ATP->carbamoyl fosfat (carbamoyl fosfat syntas I)
2. carbamoyl fosfat+ornithine->citrulline+Pi (ornithine transcarbamoylase)
3. Aspartate(bildas från oxaloacetat+glutamate i mitokondrien)+citrullyl-AMP(bildats tidigare via ATP)->argininosuccinate (argininosuccinate synthetase)
4. Argininosuccinate->fumarate+arginine (argininosuccinase)
5. Arginine+H2O->urea+ornithine (arginase)

Steg 1,2 sker i mitokondrien, resten cytosoliskt
Steg 4 enda reversibla reaktionen

Question 21

Hur kopplas krebs cykel och ureacykeln ihop?

Answer 21

Bildningen av fumarat via argininosuccinase reaktionen (argininosuccinate->arginine+fumarat)

Question 22

Vilka viktiga transportörer finns i mitokondrien?

Answer 22

Malate-alfa-ketoglutarate transportören
Glutamate-aspartate
Glutamate-OH

Fumarate kan inte transporteras in i mitokondrien men kan omvandlas till malate cytosoliskt för att sedan transporteras in.

Question 23

Vad håller balansen av aspartate-glutamate i skick?

Answer 23

Aspartate aminotransferase eller glutamate-oxaloacetate transaminase

AAT/GOT

Glutamate+oxaloacetate->aspartate, aspartate förs ut ur mitokondrien och bildar argininosuccinate tillsammans med citrullyl-AMP i ureacykeln

Question 24

Vilka enzymer används för att kolla efter hjärt och eller leverskador?

Answer 24

Alanine aminotransferase/glutamate-pyruvat transaminase (ALT/GPT) Aspartate aminotransferase/glutamate-oxaloacetate transaminase (AAT/GOT) Kan frisläppas vid hjärtattack, drog toxicitet eller infektion

Question 25

I vilken ordning kommer enzymerna vid hjärt attack?

Answer 25

1. Creatine kinase (kommer snabbt, försvinner snabbt) 2. Glutamate-oxaloacetat transaminase (AST) 3. Glutamate-pyruvate transaminase (ALT) Även laktat dehydrogenas läcker in i blodet vid hjärtattack Testas med SGOT och SGPT test

Question 27

Vad konsumerar ATP i urea cykeln och hur kompenseras det?

Answer 27

``` Steg 1 (bildningen av carbamoyl fosfat 2 ATP) Bildningen av citrullyl-AMP 1ATP ``` Kompenseras av bildningen av fumarat vid argininosuccinase reaktionen (argininosuccinate->arginine+fumarate, fumarate->malate->mitokondrien->krebs, malate dehydrogenas (steg 7 av krebs, bildar NADH)

Question 28

Hur kan man märka en mutation i ureacykeln?

Answer 28

Människor med defekter i cykeln kan inte tåla proteinrik föda. De kan ändå inte vårdas med förändring av diet. Alla utom en reaktion är irreversibla, därav märker man på koncentrationen av metaboliter var felet är. Patienter vårdas med benzoate, phenylbutyrate,

Question 29

Vilka är slutprodukterna av aminosyre katabolism?

Answer 29

``` Acetyl-CoA Alfa-ketoglutarate Succinyl-CoA Fumarate Oxaloacetate Pyruvate (->oxaloacetate/acetyl-CoA) ```

Question 30

Hur kan ketonkroppar bildas från aminosyror?

Answer 30

De aminosyror som blir till acetyl-CoA eller AcetoAcetyl-CoA kan bilda ketonkroppar. Aminosyrorna kallas ketogena aminosyror

Question 31

Hur kan glukos bildas ur aminosyror?

Answer 31

Alla aminosyror utom de som blir till acetyl-CoA blir till metaboliter av krebs cykel. Genom den kan det bildas oxaloacetat, som kan användas till glukoneogenes.

Question 32

Vilket ämne aktiverar urea cykeln?

Answer 32

N-acetylglutamate, bildas från glutamate och Acetyl-CoA av N-acetylglutamate syntas

Question 33

Vad är pernicious anemi?

Answer 33

B12 vitaminbrist. Ovanligt, sker vid mutationer i upptagningen/strikt vegetarisk diet. Ovanligt eftersom förrådet i levern håller runt 3-5 år. Anemin som sker är megaloblastisk anemi, anemi till följd av mindre bildning av färdiga erythrocyte och övertag av megaloblaster (leukemi?)