Metabolizam aminokiselina Flashcards
Kada se odvija oksidativna razgradnja aminokiselina u stanici?
- Tijekom normalnog obrtaja proteina
- prekomjernim unosom proteina u organizam (u čovjeku nije moguće skladištenje aminokiselina)
- tijekom gladovanja ili metaboličkih proemećaja
U kojem ciklusu se uklanja višak dušika iz aminokiselina?
U ciklusu ureje.
Koje su ključne aminokiseline u metabolizmu dušika/amonijaka?
Glutamat, glutamin, alanin i aspartat.
Kako se sve razgrađuju proteini u čovjeka?
Probava započinje u želucu, gdje se pepsinom cijepaju proteini na manje polipeptide. Zatim u tankom crijevu se dalje cijepaju polipeptidi pomoću tripsina, kimotripsin, prokarboksipepotidaze A i B i elastaza koje stvara gušterača.
Unutar stanice proteini se degradiraju u proteasomu. Prethodno dolazi do poliubikvitinacije, čime ih se označava da ih treba razgraditi. Prvo se aktivira ubikvitin ATP-om (E1 enzim), zatim se konjugira s enzimom E2, i na kraju veže s ciljnim proteinom (enzim E3- ubikvitin-protein ligaza).
Koji su enzimi ključni u razgradnji aminokiselina, što kataliziraju i koji kofaktor koriste?
Ključne su transaminaze ili aminotransferaze. Amino skupina se prebacuje s aminokiseline na alfa-ketokiselinu. Koriste piridoksal-fosfat (PLP).
Što je ključno u mehanizmu enzima koji koriste PLP?
Položaj skupina na alfa-C atomu aminokiseline. Ona skupina koja je najokomitija na ravninu aromatskog sustava je ta koja će se ukloniti (koristi se kod racemaza, dekarboksilaza, dehidrataza…).
Koji su glavni prijenosnici dušika u krvotoku? Objasni.
Glutamin i alanin.
Višak amonijaka ugrađuje se u glutamat pomoću glutamin sintetaze. Prvo se fosforilira karboksilna skupina pomoću ATP dajući ADP i gama-glutamilfosfat. Zatim amonijak napadne karbonil i statane glutamin. Takav se glutamin prenosi krvlju iz mišića u jetru. U mitohondriju jetre se glutamin hidrolizira glutaminazom. Nastali se amonijak izbaci (npr. kao urea).
Radom mišića iz glukoze nastaje piruvat. Alanin aminotransferaza pretvori keto skupinu u amino skupinu tj. piruvat u alanin. Koristi glutamat koji postane alfa-ketoglutarat. Alanin putuje do jetre gdje se alanin aminotransferazom vrati u piruvat. Iz glutamata se dobije amonijak koji se izbaci. Piruvat se glukoneogenezom pretvori u glukozu i to djeluje kao ciklus.
Kako se uklanja višak amonijaka s glutamata?
Oksidativnom deaminacijom. Glutamat dehidrogenaza koristi NAD+ i nastane imin koji se hidrolizira u alfa-ketoglutarat.
Napiši reakcije ciklusa ureje i enzime koji kataliziraju reakcije.
1a. HCO3- + ATP → HOOC-OPO3^2- + ADP
1b. HOOC-OPO3^2- + NH3 → HOOCNH2 + Pi
1c. HOOCNH2 + ATP → O3POCONH2^2- + ADP (karbamoil-fosfat sintaza I)
2. ornitin + karbamoil-fosfat → citrulin + Pi (ornitin transkarbamoilaza)
3. citrulin + aspartat + ATP → argininosukcinat + PPi + AMP (argininosukcinat sintetaza)
4. argininosukcinat → arginin + fumarat (argininosukcinaza)
5. arginin + H2O → urea + ornitin (arginaza)
Gdje se odvija ciklus ureje?
Prve dvije reakcije u mitohondriju jetre, a ostatak u citosolu.
Što se događa sa fumaratom iz ciklusa ureje?
Fumarat se u citosolu pretvori u malat koji ulazi u mitohondrij i reakcijama CLK-a prelazi u oksaloacetat koji se transaminacijom pretvori u aspartat potreban za ciklus ureje.
Kako se alosterički regulira ciklus ureje?
Karbamoil-fosfat sintetaza I se alosterički aktivira N-acetilglutamatom. On se sintetizira iz acetil-CoA i glutamata pomoću N-acetilglutamat sintaze. Ovaj enzim kod sisavaca ima čistu regulatornu ulogu. Također, enzim se alosterički aktivira argininom.
Koje aminokiseline se razgrađuju do piruvata?
Alanin, serin i cistein. Glicin se može pretvoriti u serin pa time i on prelazi u piruvat. Treonin se preko 2-amino-3-ketobutirata pretvara u piruvat. Triptofanu se može ukloniti 3 C lanac čime nastaje alanin.
Koje aminokiseline daju alfa-ketoglutarat?
Glutamin, prolin, arginin, histidin daju glutamat koji transaminacijom daje alfaketoglutarat.
Što je zajedničko u razgradnji prolina i arginina?
Međuprodukt u razgradnji - glutamat gama-semialdehid. Prolin se oksidira u pirolidin 5-karboksilat koji hidrolizom daje glutamat gama-semialdehid. Arginaza hidrolizira arginin dajući ornitin te posebnom transaminacijom daje aldehidnu skupinu. Oksidacijom aldehida nastane glutamat.