1.Chuyeơn amin hóa.
Nhóm α-amine cụa aminoacid thường được tách khỏi phađn tử ở giai đốn đaău cụa quá trình dị hóa baỉng các cơ chê chuyeơn amin hóa hoaịc desamine hóa.
Nhờ phạn ứng chuyeơn amine hóa nhóm α-amine cụa ít nhât 11 aminoacid (alanine, arginine, asparagine, cisteine, isoleucine, lysine, phenylalanine, tryptophan, tyrosine, valine, và acid asparaginic) được tách khỏi phađn tử và được mang đên carbon
α cụa moơt trong ba cetoacid là acid α-cetoglutaric, acid pyruvic và acid asparaginic. Kêt quạ là aminoacid biên thành cetoacid, còn cetoacid biên thành aminoacid.
Phạn ứng chuyeơn amin hóa được thực hieơn nhờ các enzyme aminotransferase (hay transaminase). Trong sô những enzyme này được hieơu biêt nhieău nhât là alanie trasaminase và glutamate transaminase xúc tác các phạn ứng tương ứng sau đađy:
α-Aminoacid + Pyruvate α-Cetoacid + Alanine α-Aminoacid + acid α-Cetoglutaric α-Cetoacid + Acid glutamic
Transaminase có cạ trong ty theơ và trong bào tương, nhờ đó nhóm α-amine được vaơn chuyeơn giữa hai cơ quan này cụa tê bào. Coenzyme cụa transaminase là pyridoxalphosphate, dăn xuât cụa vitamine B6. Trong quá trình phạn ứng xạy ra sự chuyeơn hóa thuaơn nghịch giữa pyridoxalphosphate và pyridoxaminephosphate:
phạn ứng này trại qua giai đốn trung gian với sự hình thành các hợp chât ketimine (hình 11.1)
Hình 11.1. Các phạn ứng chuyeơn amin hóa
2. Desamin hóa.
Trong khi nhóm α-amine được lối khỏi phađn tử aminoacid chụ yêu baỉng con đường chuyeơn amin hóa thì các nhóm amine khác lái được lối khỏi phađn tử chụ yêu baỉng cơ chê desamine hóa. Trong moơt sô trường hợp desamine hóa cũng được sử dúng cho nhóm α-amine. Desamine hóa là quá trình lối bỏ nhóm amine ở dáng phađn tử ammoniac. Kieơu desamine hóa quan trĩng nhât là desamine hóa oxy hóa acid glutamic với sự xúc tác cụa glutamate dehydrogenase:
L-Glutamate + NAD+ α-Cetoglutarate + NH4+ + NAD.H + H+ Thođng qua phạn ứng chuyeơn amine hóa nhóm amine từ các aminoacid khác nhau cuôi cùng đeău có theơ trở thành nhóm amine cụa acid glutamic. Vì vaơy, phạn ứng tređn là con đường desamine hóa moơt cách gián tiêp mĩi aminoacid. Hình I.6.Các phạn ứng chuyeơn amin hóa.
Glutamate dehydrogenase là moơt enzyme đieău hòa, chiêm vị trí then chôt trong trao đoơi aminoacid. Hốt tính cụa nó bị ức chê bởi ATP, GTP, NAD.H và được hốt hóa bởi ADP và nhieău aminoacid khác nhau. Nó cũng chịu ạnh hưởng cụa tyroxine và moơt sô hormone steroid.
Ở moơt sô cơ theơ desamine hóa oxy hóa được thực hieơn nhờ hai dehydrogenase khác mà nhóm theđm là dăn xuât cụa flavine:
- Oxydase L-aminoacid có nhóm theđm là FMN, xúc tác phạn ứng:
L-Aminoacide + FMN + H2O α-Cetoacid + NH3 + FMN.H2
- Oxydase D-aminoacid có nhóm theđm là FAD, xúc tác phạn ứng tương ứng đôi với D-aminoacide. Tuy nhieđn, những enzyme này đóng vai trò khođng quan trĩng laĩm
trong vieơc trao đoơi nhóm amine. Người ta chưa rõ vai trò cụa enzyme sau cùng trong cơ theơ đoơng vaơt, nơi mà haău như khođng có D-aminoacid.
3. Decarboxyl hóa.
Bị decarboxyl hóa, aminoacid mât nhóm –COOH và biên thành amine hoaịc diamine. Ví dú:
CH3 – CHNH2 – COOH CH3 – CH2NH2 + CO2
H2N – (CH2)4 – CHNH2 – COOH H2N – (CH2)5 – CHNH2 + CO2
(Cadaverine)
Amine là những chât rât đoơc đôi với cơ theơ đoơng vaơt cũng như thực vaơt. Ở đoơng vaơt chúng hình thành trong quá trình leđn men thôi, ví dú trong ruoơt già. Ở thực vaơt người ta nhaơn thây cadaverine và putresine (sạn phaơm decarboxyl hóa cụa ornitin) xuât hieơn nhieău khi cađy thiêu kali. Trong trường hợp đó cađy có theơ bị chêt.
Các phạn ứng desamine hóa aminoacid được xúc tác bởi nhóm enzyme decarboxylase mà nhóm theđm cũng là pyridoxalphosphate.
Trong cơ theơ các amine chuyeơn hóa tiêp túc nhờ monoaminoxydase hoaịc diaminoxydase:
O
R – CH2 – NH2 + H2O +O2 R- C + NH3 + H2O2
H
Ở thực vaơt amine có theơ tham gia toơng hợp các hợp chât dị vòng, trong đó có alcaloid
4. Sô phaơn cụa ammoniac và chu trình urea. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Moơt lượng lớn ammoniac xuât hieơn trong quá trình dị hóa aminoacid và các hợp chât nitơ khác. Ở thực vaơt nó được hâp thú lái thođng qua các phạn ứng toơng hợp aminoacid, muôi amon cụa acid hữu cơ hoaịc urea. Ở đoơng vaơt có vú, lưỡng theđ và moơt sô loài cá urea cũng được toơng hợp đeơ sau đó bị bài tiêt ra mođi trường.
Vieơc toơng hợp amide (asparagine và glutamine) được thực hieơn nhờ asparagine synthetase và glutamine synthetase nhờ naíng lượng cụa ATP:
Acid asparaginic + NH3 + ATP Asparagine + ADP + Pvc Acid glutamic + NH3 + ATP Glutamine + ADP + Pvc
Trong nhieău trường hợp NH3 táo muôi với các acid hữu cơ trong dịch bào cụa thực vaơt, ví dú với acid malic, acid oxalic v.v...
Toơng hợp urea ở thực vaơt và moơt sô đoơng vaơt là moơt quá trình goăm nhieău giai đốn gĩi là chu trình urea hay chu trình ornitine (hình 11.2).
Hình 11.2 Chu trình ornitine (chu trình urea).
5. Dị hóa aminoacid và chu trình acid tricarboxylic.
Sự phađn giại aminoacid được thực hieơn baỉng nhieău con đường khác nhau, song đeău dăn đên moơt sô ít sạn phaơm đeơ sau đó tiêp túc tham gia chu trình acid tricarboxylic (hình 11.3).
Các aminoacid khác nhau baỉng các con đường khác nhau đi vào chu trình acid tricarboxylic tái 5 đieơm: acetyl-CoA (qua pyruvate hoaịc qua acetoacetyl-CoA), α- cetoglutarate, succinyl-CoA, fumarate và oxaloacetate. Chi tiêt cụa những con đường này rât phức táp. Có theơ tìm thây chúng trong nhieău tài lieơu giáo khoa khác nhau veă hóa sinh.
GS.TS. Mai Xuađn Lương Khoa Sinh hĩc
Hình 11.3. Môi lieđn heơ giữa dị hóa aminoacid và chu trình acid tricarboxylic.