Aminosyrametabolismen Flashcards
Hur är en aminosyra uppbyggd?
- aminogrupp NH2
- alfa kol med H och R
- karbonylgrupp COOH
Vad är aminosyrapoolen?
Var kommer aminosyrorna ifrån?
I celler har vi en pool av aminosyror som används främst för att syntetisera kroppens proteiner, t.ex. enzymer och strukturer.
Aminosyrorna kommer främst från proteiner som har degraderats från kroppens proteiner, som sedan byggs upp igen. Näst har vi aminosyror som tillförs via kosten, och vi kan även tillverka aminosyror genom transaminisering.
Vilket syfte har aminosyrapoolen
- främst att bilda nya proteiner
- men även en del enklare molekyler med kväve i, som puriner och hormoner.
- om vi äter för mycket kan aminosyrorna även vara substrat för glukoneogenes och ketonkroppar, beroende på om aminosyran är ketogen eller glucogen.
Vad är ubikvitin och hur används det?
Kostar det något?
En form av taggning för proteiner, genom att fosforylisera med en ATP, som ska degraderas i cytosol och cellkärna. Gör att cellen inte äter upp sina proteiner som inte ska förstöras.
På proteasomet finns en ubikvitinreceptor som därmed känner av proteinet indirekt.
Vad är en lysosom?
Vad bryts ner här, och hur går det till.
Proteiner utanför cellen kommer genom endocytos (endosomer) ihop med lysosomer. Lysosomer har en hög vätejonkoncentration och innehåller många proteaser som klyver proteinerna som kommer in.
Lysosomer är en organell som degraderar proteiner som kommer från cellens yta eller de som kommer utifrån cellen, t.ex NT eller hormoner, t.ex. plasmaproteiner.
Hur bryts proteiner i tarmen ner? Key: inaktiv, enzymer,
I magsäcken har vi pepsinogen som kommer att aktiveras till pepsin vid sur miljö pH 2-4.
Pancreatiska enzymer aktiveras av trypsinogen (proenzym i bukspott), som blir trypsin genom att enteropeptidaser på enterocyterna i tunntarmen sojälkar trypsinogen.
Många olika proteaser behövs, då dem klyver efter specifika peptidbindingar (aminosyror)
Nämn 3 proteaser i tarmen
Elastas
Trypsin
Kymotrypsin
Vad är transaminering?
Vilka aminosyror använder inte transaminering?
Aminosyra reagerar med a-KG —> a-ketosyra + glutamat
- flytta en aminogrupp
- vi bildar alltid a-KG eller glutamat, mha transaminaser.
Vilka aminosyror använder inte transaminering?
- lysin och treonin
Beskriv reaktionen med ALT.
alaninaminotransferas
alanin + a-KG pyruvat + glutamat
Vad är skillnaden strukturellt på en alfa-aminosyra och en alfa-ketosyra?
Aminosyra: alfa-kolet har en NH3+
Ketosyra: alfa-kolet har skapat en karbonlgrupp. C=O
Beskriv AST
aspartataminotransferas
OAA + glutamat aspartat + a-KG
Vad är oxidativ deaminering?
Enzym?
Kofaktorer?
Vad stimulerar denna reaktion?
När vi äter, kommer glutamat —> a-KG
- detta leder till att ammoniak, NH3, spjälkas av (=deaminisering), samtidigt kommer vi oxidera glutamat. NAD+ blir NADH.
—–> vidare till ureacykeln
GLUTAMATDEHYDROGENAS
Vid svält, kommer andra reaktionen gå åt vänster, a-KG —> glutamat, eftersom vi spjälkar många proteiner och frisätter mycket ammoniak.
- kofaktor NADPH –> NADP+
Regleras av ADP som stimulerar deamineringen, GTP vice versa
Hur transporteras NH3 ut från kroppen?
Urea
Vilka vägar kan ammoniak ta för att gå till ureacykeln?
Viktiga enzymer här.
1) universellt. Glutamat + NH3 –> glutamin
GLUTAMINSYNTAS
- kostar 1 ATP
I lever
1. glutamin + H20 —> glutamat
GLUTAMINAS
- deaminisering (glutamatdehydrogenas)
2) muskler kan även transportera bort via alanin-glukos cykeln. - pyruvat + glutamat —> alanin + a-KG
- alanin går till levern
- ALT
- pyruvat till glukoneogenes, glutamat till GLUTAMATDEHYDROGENAS för deaminisering
Vad är glukos-alanincykeln?
Vid glukoneogenes behöver vi substrat.
- Glukos bryts ner i muskeln genom glykolys, vi får pyruvat.
- Pyruvat kommer genom ALT –> alanin.
- Alaninets respektive alfa-ketosyra är pyruvat. Pyruvat går in i glukoneogenesen i levern.
Detta är bra för att få energi snabbt via glykolysen. Vi tillför alltså levern pyruvat för att bilda glucos som kan gå in i glykolysen så vi får snabb energi.
Varför transporterar vi inte glutamat istället för glutamin?
Glutamat har två karboxylgrupper, därmed surare. Dessutom mer laddad och svårare att passera cellmembran.
Beskriv översiktligt ureacykeln.
- i mitokondrien har vi NH3 som förts dit via glutamin från celler som brutit ner aminosyror.
- en koldioxid och en NH3 kommer att bilda carbamoylfosfat, en energirik intermediär som kräver 2 ATP. (vi kopplar på en fosfatgrupp).
- Carbamoylfosfat kommer reagera med ornitin och bli citrullin som kommer gå ut i cytosolen. Lämnar av sin fosfatgrupp.
- Citrulline + aspartat (som innehåller nästa NH3) + ATP —> argininosuccinat + AMP + PPi
- fumarat spjälkas, vi får arginin
- arginin kommer hydrolyseras med ARGINAS som är ett unikt enzym i levern. Vi spjälkar av urea. En koldioxid och två amminogrupper.
—> vi får ornitin —> citrullin
Hur mycket ATP kräver ureacykeln?
Hur mycket vatten bildas?
3 ATP
3 H2O
Varför är ammoniak farligt?
- höjer pH
- vid leversjukdom kan vi ansamla för mycket ammoniak, som påverkar metabolismen av urea.
- CNS-påverkan
Vilka är dem glukogena aminosyrorna?
10 icke essentiella
4 essentiella
- alanin
- arginin
- asparagin
- aspartat
- cystein
- glutamat
- glutamin
- glycin
- prolin
- serin
- histidin
- methionin
- threonin
- valin
Vilka är dem ketogena aminosyrorna?
Är dem icke essentiella?
Leucin
Lysin
Essentiella
Vilka är aminosyror är både ketogena och glucogena?
1 icke essentiell
3 essentiella
- tyrosin
- isoleucin
- fenylalanin
- tryptofan
Vilka aminosyror kan omvandlas till pyruvat? 6 st
- alanin
- cystein
- glycin
- serin
- threonin
- tryptofan
Vilka aminosyror kan omvandlas till acetyl-CoA?
isoleucin
leucin
tryptofan
Vad är vitsen med dem glucogena aminosyrorna?
Kan gå in i glukoneogenes.
Beskriv reaktionen asparagin —> OAA
glukogen aminosyra
asparagin –> aspartat –> OAA
- sista reaktionen är AST
Beskriv katabolismen av tryptofan till pyruvat
Tryptofan är en stor aminosyra med en purin och en metylengrupp.
Alanin fås om vi bryter tar bort purinen. Alanin kan sedan genom ALT omvandlas till Pyruvat
Vilka intermediärer kan tryptofan bli? (key: TCA, glykolys, ketoner)
Tryptofan är både ketogen och glukogen. Den kan omvandlas till alanin (pyruvat) men också till CoA derivat som kan metaboliseras till ketonkroppar.
Vad är maple syrup urine disease?
Leucin, isoleucin och valin är förgrenade aminosyror, har mycket CH och CH2.
Vid katabolism med Branched-chain aminotransferas, kommer dessa att bilda en alfaketosyra. Vid maple syrup urine disease kan vi inte bryta ner dessa ketosyror pga defekt i enzymet
- branched chain a-keto acid dehydrogenase.
Behandling maple syrup urine disease?
Äta mindre leucin, isoleucin och valin (förgrenade aminosyror)
Vad är fenolketonuri?
PKU, är en sjukdom där fenylalaninhydroxylas saknas eller att defekt i koenzym.
Detta gör att vi inte kan bryta ner fenylalanin —> tyrosin, därmed ansamlas ketoner (genom reaktion från fenylalanin) i blodet som orsakar skador på CNS.
Hur behandlas PKU?
Minska intag av fenylalanin, öka intag av tyrosin för att minska halten fenylketoner.
Vad är alkaptonuri?
Mutation eller avsaknad av enzymet homogentisat 1,2-dioxygenas.
Vi kan inte katabolisera homogentisat —> maleylacetoacetat.
Sjukdomen leder till att homogentisat som är mörk, ansamlas i kroppens brosk och ger bl.a. upphov till ledskador. Mörkfärgad urin.
Ingen behandling.
Hur syntetiseras
- alanin
- aspartat
- glutamat
- Från pyruvat —> alanin
- Från OAA —> aspartat
- aKG —> glutamat
Sker med en aminotransferas.
Glutamat kan även bildas förutom aminering med aminotransferas på ett annat sätt, hur?
oxidativ deaminering
- sker när vi har höga nivåer av ammoniak i kroppen.
aKG —–> glutamat
- koenzym NADPH
Hur syntetiseras arginin i kroppen?
Genom ureacykeln.
argininsuccinat —> arginin + fumarat
Hur syntetiseras tyrosin?
Från fenylalanin som är en essentiell aminosyra.
Hur produceras serin och glycin?
Av glykolysintermediärern 3-fosfoglycerat. Först bildas serin, genom att aminera 3-fosfopyruvat, som i sin tur blir fosfoserin. Genom hydrolys och en fosfatas kommer vi få serine, bortspjälkning av fosfatgruppen.
Serin —> glycin
Tyrosin kan kataboliseras fumarat och acetyl-CoA, men vad mer kan vi göra med tyrosin?
- dopa som är en precursor till dopamin, som i sin tur kan omvandlas till noradrenalin och adrenalin.
- melanin
Vi kan alltså syntetisera dopmain, adrenalin och noradrenalin.
Vilka produkter bildar
a) histidin?
b) tryptofan?
a) histamin (dekarboxylering)
b) serotonin (två steg, sista steget decarboxylering)
Vad är det för fel om du har albinism?
Tyrosinas som kataluserar första reaktionen mot melanin fattas.
Vilka aminosyror syntetiserar kreatin?
Glycin och arginin
Varför är kreatin bra?
Kreatin kan omvandlas till fosfokreatin med KREATINKINAS i muskler, so är en mycket snabb tillgång för ATP.
Vilken produkt kan både kreatin och kreatinfosfat omvandlas spontant till?
kreatinin.
- kan mätas i urin
Vad tyder förhöjda nivåer kreatinkinas på?
Muskelskada (hjärtinfarkt)
