Introduzione+Formazione e Trasporto dell' Ammoniaca

Question 1

Per quale motivo non possiamo assumere azoto atmosferico?

Answer 1

Nella forma di N2 l’azoto è inerte e risulta tossico per l’essere umano

Question 2

In cosa può essere trasformato l’azoto atmosferico?

Answer 2

Può essere trasformato in ammoniaca (NH3) ad opera di alcuni batteri capaci di ridurlo

Question 3

A cosa serve l’azoto nel nostro organismo?

Answer 3

Serve per la formazione di varie molecole di rilevanza biologica come amminoacidi, basi azotate o molecole segnale

Question 4

Gli aminoacidi sono solo proteinogenici?

Answer 4

No, esistono classi di aminoacidi non proteinogenici (NPAA) che non sono codificati naturalmente dal nostro codice genetico e non si trovano in catene peptidiche.

Question 5

Oltre ad aminoacidi essenziali e non essenziali, esiste un ulteriore suddivisione?

Answer 5

Esistono i conditional non essential aminoacids, ovvero aminoacidi in grado di essere sintetizzati dal nostro corpo, ma in quantità limitate che potrebbero, senza un’integrazione esterna portare ad alcuni tipi di malattie

Question 6

Brevemente in cosa consiste il sistema di assorbimento degli aminoacidi?

Answer 6

Le proteine si ririgono nello stomaco in cui vengono degradate da peptidasi, in modo da favorire l’assorbimento degli aminoacidi a livello della mucosa intestinale

Question 7

A quanto ammonta il pool di aminoacidi nel nostro corpo?

Answer 7

Circa 100/150 g

Question 8

Quali sono le vie metaboliche che consumano il pool di aminoacidi e quali invece lo reintegrano

Answer 8

Vie che lo consumano:
Proteosintesi
Ciclo dell’ urea
Vie che lo reintegrano:
Proteolisi
Dieta
Sintesi de novo
Catabolismo proteico

Question 9

In cosa consiste la proteosintesi?

Answer 9

Consiste nella polimerizzazione degli aminoacidi in proteine necessarie ad alcuni processi

Question 10

In cosa consiste il ciclo dell’ urea?

Answer 10

In dei meccanismi per smaltire eccesso di aminoacidi e azoto (data l’incapacità del corpo di immagazzinare azoto molecolare e ammoniaca per via della tossicità)

Question 11

In cosa consiste la proteolisi?

Answer 11

Nella degradazione di proteine p e riciclare aminoacidi a livello di proteasomi e lisosomi da organelli disfunzionali

Question 12

In cosa consiste il catabolismo proteico?

Answer 12

Meccanismo in situazioni di stress o carenza di nutrienti che prevede la degradazione delle proteine dei muscoli in aminoacidi

Question 13

Quali sono le reazioni biologiche che coinvolgono gli aminoacidi?

Answer 13

Transaminazione
Deamminazione
Decarbossilazione

Question 14

A cosa servono transaminazione e deamminazione? E a cosa invece decarbossilazione?

Answer 14

Le prime a rimuovere eccesso di azoto, mentre l’ ultima serve a promuovere sintesi di ammine attive come alcuni ormoni e neurotrasmettitori

Question 15

Cosa prevede una reazione di transaminazione e quali sono le specie chimiche coinvolte?

Answer 15

Si parte da un chetoacido e da un aminoacido e tramite aminotransferasi si sposta un gruppo amminico NH3 dal chetoacido all’ aminoacido ottenendo l’aminoacido corrispondente al chetoacido e il chetoacido corrispondente all’ aminoacido di partenza e in questa reazione non si ha una deamminazione netta, ma si ha un’amminazione contemporanea ad una deamminazione.

Question 16

Dove avviene in genere la transaminazione?

Answer 16

Nel citoplasma degli eritrociti

Question 17

Quali sono le caratteristiche della transaminazione?

Answer 17

È reversibile e strettamente specifica all’ aminoacido donatore. Questo è rilevante anche dal punto di vista diagnostico: ad esempio l’alanina aminotransferasi che si trova nel fegato, quando l’organo è danneggiato viene rilasciata nel sangue e quest’ alterazione è misurabile

Question 18

Qual’è il gruppo prostetico delle aminotransferasi?

Answer 18

Il piridossalfosfato

Question 19

Come si lega il PLP all’ enzima (aminotransferasi)?

Answer 19

Attraverso una base di Schiff, nello specifico legandosi alla lisina dell’ enzima

Question 20

L’aminoacido, che è in grado di fare transaminazione con il piridossalfosfato che molecola forma?

Answer 20

Piridossammina fosfato (PMP) e il chetoacido relativo all’ aminoacido di partenza. Nel mezzo della reazione si forma un intermedio chiamato intermedio chinonoide. Può avvenire anche il meccanismo contrario e la formazione di PLP e aminoacido, essendo la reazione reversibile

Question 21

Attraverso che tipo di reazione si ha la formazione di ammoniaca?

Answer 21

Attraverso deamminazione

Question 22

Dove avviene la deamminazione?

Answer 22

Nel fegato e più precisamente nei mitocondri

Question 23

Cosa prevede la deamminazione del glutammato?

Answer 23

Il glutammato perde il suo gruppo amminico in ambiente acquoso grazie a glutammato deidrogenasi e si forma il suo chetoacido corrispondente (alfa-chetoglutarato) e ammoniaca. Nel processo è coinvolto il NADP che si riduce a NADPH

Question 24

Quali sono gli effettori allosterici positivi e negativi di glutammato deidrogenasi?

Answer 24

La GTP è effettore allosterico negativo, l’ADP è invece effettore allosterico positivo

Question 25

Quali sono i vantaggi della deamminazione del glutammato?

Answer 25

Ottenere sia alfa chetoglutarato che rientra poi nel ciclo di Krebs, facendo da fonte energetica, sia azoto che può essere smaltito tramite ciclo dell’ urea

Question 26

Da cosa si può ottenere glutammato?

Answer 26

Da qualsiasi aminoacido per transaminazione

Question 27

Quali sono le due molecole che permettono il trasporto di ammoniaca nel flusso sanguigno?

Answer 27

Glutammina e alanina

Question 28

Per quale motivo sono utilizzate glutammina e alanina come molecole trasportatrici di ammoniaca e dove queste intervengono?

Answer 28

Sono utilizzate in quanto intermedi non tossico. La glutammina è aspecifica e si trova in ogni tessuto, l’alanina è invece specifica solo dei tessuti muscolari

Question 29

Qual’è il primo step di formazione della glutammina?

Answer 29

Nel primo step il glutammato prende un fosfato dall’ ATP che diventa ADP e si forma l’intermedio gamma-glutamyl fosfato. L’enzima che catalizza la reazione è la glutammina sintasi

Question 30

Qual’è il secondo step della formazione di glutammina?

Answer 30

Da gamma-glutamyl fosfato, legando lo ione ammonio genera glutammina e fosfato inorganico

Question 31

Dove finisce la glutammina una volta formata?

Answer 31

Finisce nel circolo sanguigno e quella in eccesso è direzionata al fegato per essere metabolizzata

Question 32

Dove e come si può riottenere glutammato a partire da glutammina?

Answer 32

Lo si può fare nei mitocondri epatici grazie a glutamminasi che converte glutammina in glutammato e NH4+, e quest’ ultimo entra nel ciclo dell’ urea per essere smaltito

Question 33

Da quale organo a quale organo l’alanina trasporta ammoniaca?

Answer 33

Da muscolo a fegato

Question 34

Cosa accade nel muscolo nel ciclo glucosio-alanina?

Answer 34

Nel muscolo il glucosio diventa piruvato, questo viene convertito in alanina grazie a alanina aminotransferasi che accoppia la trasformazione di glutammato in alfa-chetoglutarato

Question 35

Cosa accade nel fegato nel ciclo glucosio-alanina?

Answer 35

Nel fegato arriva l’alanina dal circolo sanguigno e reagisce con alfa, chetoglutarato grazie ad alanina aminotransferasi che forma piruvato e glutammato. Il piruvato poi viene riconvertito in glucosio grazie a gluconeogenesi. Dal glutammato per deamminazione si può ottenere NH4+ che entra nel ciclo dell’ urea

Question 36

Come viene regolata a livello allosterico la glutammina sintetasi?

Answer 36

Con meccanismo a feedback negativo dove gli inibitori sono i prodotti finali del metabolismo della glutammina, oltre che alanina e glicina

Question 37

Come viene regolata a livello covalente la glutammina sintetasi?

Answer 37

Viene regolata dall’enzima adenilil transferasi che trasferisce un AMP sulla tirosina della glutammina sintetasi inattivandola. Quando invece non lega AMP è attiva

Question 38

Come viene regolata a livello covalente la adenilil transferasi?

Answer 38

Viene regolata da legame con UTP che la inattiva, e viene legato grazie a uridilil transferasi. Se non lega UTP è invece attiva e permette la disattivazione della glutammina sintetasi

Question 39

Come viene regolato a livello allosterico l’uridilil transferasi?

Answer 39

Viene regolato positivamente da ATP e alfa chetoglutarato e negativamente da glutammina

Question 40

Cosa può fare la glutammina ammidotransferasi?

Answer 40

Può trasferire un gruppo ammidico dalla glutammina ad un altro substrato formando glutammato