Tài liệu CHUYỂN HÓA ACID AMIN pptx

Quá trình khử amin oxy hóa và trao đổi amin, liên quan giữa 2 quá trình 2.. Khái quát v thoái hóa acid amin ề Protein nội bào Protein thức ăn Chu trình acid citricLiên quan 2 chu trình.

CHUYỂN HÓA ACID AMIN

MỤC TIÊU: Trình bày được:

1 Quá trình khử amin oxy hóa và trao đổi amin, liên quan giữa 2 quá

trình

2 Chu trình ure, liên quan giữa chu trình ure và acid citric

3 Khái niệm về bệnh lý acid amin

1.1.Tiêu hóa protein

ru t ộ

1.2.Thoái hóa protein n i sinh ộ

4

Ubiquitin (8.5 kDa) đánh d u các protein ( t bào nhân th t) đ thoái ấ ở ế ậ ể

hóa

Ubiquitin-Activating Enzyme (E1)

Ubiquitin-Conjugating Enzyme (E2)

Ubiquitin-Protein Ligase (E3)

Thoái hóa protein mô ở

5

Proteasome thoái hóa các protein g n v i ubiquitin ắ ớ

Khái quát v thoái hóa acid amin ề

Protein nội bào

Protein thức ăn

Chu trình acid citricLiên quan 2

chu trình

S ph n c a nit các sinh v t khác ố ậ ủ ơ ở ậ nhau

Động vật

có xương sống trên cạn, cá mập bài xuất ure

2 Thoái hóa acid amin

B c đ u tiên -> lo i Nit ướ ầ ạ ơ

2.1.Trao đổi amin

PLP

Trao đổi amin

∀ α - cetoglutarat + Ala Glu + Pyruvat

∀ α - cetoglutarat + Asp Glu + Oxaloacetat

• ALT (Alanin transaminase) hay GPT

(Glutamat pyruvat transaminase)

• AST (Aspartat transamninase) hay GOT

(Glutamat oxaloacetat transaminase)

• Hoạt độ ALT và AST trong máu tăng cao là chỉ

điểm cho tổn thương một số mô (gan, cơ)

ALT (GPT)

AST (GOT)

2.2 Khử amin oxy hóa

• Khử amin oxy hóa glutamat:

Enzym Glutamat dehydrogenase (GLDH) có trong ty thể, coenzym NAD+ hoặc NADP+ Hoạt tính xúc tác mạnh.COOH

2.2.Khử amin oxy hóa

• Khử amin oxy hóa các acid amin thông thường:

Do các L- acid amin oxidase xúc tác, coenzym là

FMN Có ở lưới nội bào gan, thận Hoạt tính thấp nên không có vai trò quan trọng.

• Gồm 2 giai đoạn:

- Oxy hóa acid amin tạo acid α -imin

- Thủy phân tự phát acid imin tạo acid α -cetonic và

2.3.Liên quan giữa trao đổi amin và khử

amin oxy hóa

• Hoạt tính cao của glutamat aminotransferase làm nhóm amin

của các acid amin tập trung lại cho Glu

• Glu là acid amin duy nhất bị khử amin oxy hóa với tốc độ cao

và có lợi về mặt năng lượng

• Các L- acid amin oxidase hoạt động yếu, khi hoạt động sinh ra

chất độc

Vì vậy các acid amin khác khử amin oxy hóa gián tiếp qua Glu nhờ hệ thống trao đổi amin

Acid amin α -cetoglutarat

Acid α- cetonic Glutamat

NH4+Transaminase

GLDH

Số phận của NH 4 +

• Glutamin vận chuyển NH4+ từ các mô về gan

và thận: Amoniac gắn với Glu tạo Gln nhờ

Glutamin synthetase

COOH CH N

cung cấp amoniac, giúp

đào thải H+ điều hòa

thăng bằng acid base.

- Ở gan: NH4+ biến đổi

thành ure

Alanin mang NH4+ từ cơ tới gan

Chu trình urê

Chu trình urê

• Phản ứng tổng quát của chu trình urê có thể viết:

NH 3 + HCO 3- + Aspartat + 3 ATP →

Urê + Fumarat + 2 ADP + 2 Pi + AMP + PPi

Liên quan gi a chu trình ure và chu trình acid citric ữ

NH 4 +

Điều hòa chu trình

urê

• Chủ yếu ở bước tổng

hợp carbamyl

phosphat

Chuyển hoá của nhóm carboxyl

• R-CH-COO- → R-CH2-NH2 + CO2

NH2

Một số aa khử carboxyl thành amin có hoạt tính sinh học Sau khi hết tác dụng các amin bị khử amin oxy hóa nhờ MAO (monoamino oxidase) hoặc diamino oxidase

Decarboxylase

COOH CH

CH2

N

H2

CH2COOH

CO2

CH

COOH N

H2

CH2

NH C

H

N C H

CO2

CH2N

H2

CH2

NH C

H

N C H

S ph n c a khung carbon c a acid amin ố ậ ủ ủ

Trong số 20 aa thường gặp chỉ có Leu và Lys là không có khả năng tân tạo glucose

Chuyển hóa của khung carbon của acid amin

• Sau khi loại bỏ nhóm amin, khung carbon của 20

acid amin có thể bị thoái hóa

• Các sản phẩm thoái hóa là:

- Các sảm phẩm trung gian của chu trình acid citric

- Pyruvat

- Acetyl CoA hoặc acetoacetat

• Có 6 aa thoái hóa tạo pyruvat: Ala, Ser, Gly, Cys, Thr,

Try.

• 7 aa thoái hóa thành acetyl-CoA: Try, Lys, Ile, Phe,

Tyr, Leu,.

• 4 aa thoái hóa thành succinyl CoA: Met, Thr, Ile, Val

• 5 aa thoái hóa thành alpha –cetoglutarat: Arg, Pro,

Glu, Gln, His

• Asp và Asn thoái hóa thành oxaloacetat

Các acid amin sinh đường và

sinh thể ceton

• Các acid amin sinh đường có thể tân tạo đường bởi chuyển thành pyruvat hay các sản phẩm trung gian của chu trình acid citric

• Các acid amin sinh thể ceton có thể tổng hợp acid béo hay thể ceton

• Một vài acid amin vừa sinh đường vừa sinh thể ceton

S ph n khung carbon c a acid aminố ậ ủ

S ph n khung carbon c a acid aminố ậ ủ

Aromatic amino acids need oxygenases

+ O2

3 Sinh tổng hợp acid amin

• Cơ thể người và động vật bậc cao chỉ tổng

hợp được 10 aa hay 12 aa

• Các acid amin cơ thể không tổng hợp được

gọi là các aa cần thiết, gồm: Val, Ile, Leu, Lys, Met, Phe, Trp, Thr Hai acid amin His và Arg cơ thể trẻ và động vật còn non tổng hợp không

đủ đáp ứng nhu cầu phát triển gọi là aa bán

cần thiết.

• Tuy nhiên người và động vật cao cấp không

thể tổng hợp NH4+ từ N2, nitrit, nitrat.

Các acid amin cần thiết ở người

• Cơ thể không thể tổng hợp được

• Đòi hỏi cung cấp từ thức ăn

•

• * cần thiết ở trẻ em

Lysine Methionine Threonine Phenylalanine Tryptophan

Chu trình c a nit ủ ơ

3.1 S t o thành NH ự ạ 4+

S c đ nh nit visinh v t ự ố ị ơ ở ậ hay th c v t nh ph c h p ự ậ ờ ứ ợ nitrogenase

N2 + 10H+ + 8e- + 16 ATP →

2 NH4+ + 16ADP + 16 Pi + H2

Major Ammonium ion carrier

3.2 S v n chuy n ự ậ ể NH4+ vào các h p ch t sinh h c: ợ ấ ọ

Amoniac đi vào acid amin qua Glutamat và Glutamin

Ammoniac đi vào Glutamat

• Amin hóa và khử α-ketoglutarat bởi glutamat dehydrogenase xảy ra ở thực vật, động vật và vi khuẩn

Glutamin cũng là chất mang nitơ

• Con đường đồng hóa ammoniac quan trọng thứ hai là qua glutamin synthetase

Glutamat synthase vận chuyển

nitơ tới α -ketoglutarat

Sinh t ng h p acid amin ổ ợ

Sinh t ng h p Acid amin vi khu n và th c v tổ ợ ở ẩ ự ậ

Các acid amin c n thi t d ng ch in đ m ầ ế ở ạ ữ ậ

Sinh tổng hợp Acid amin ở vi khuẩn và thực vật

C ch c ch Feedback đi u hòa sinh t ng h p ơ ế ứ ế ề ổ ợ

acid amin

3.4 Sinh t ng h p m t s ch t có ho t tính ổ ợ ộ ố ấ ạ

sinh h c t acid amin ọ ừ

Amino acid là ti n ch t đ t ng h p porphyrin ề ấ ể ổ ợ

Acid Amin là ti n ch t c a hormon ề ấ ủ

H2

CH2

C H

CH CH

OH

O H

CH

COOH N

H2

CH2

CH C

H

C H

C H

C H

CH CH

OH

O H

H C H

C H

CH CH

OH

O H

S-Adenosyl-Dopamine Norepinephrine

Epinephrine

Tổng hợp creatin

AT: Amidinotransferase

GAMT: Guanidinoacetat

metyltransferase

| (CH 2 ) 2

| CHNH 2

| COOH

CH 2 SH |

CONHCHCO-NHCH 2 COOH

| (CH 2 ) 2

| CHNH 2

| COOH

Một số bệnh rối loạn chuyển hóa acid amin di truyền