PHẦN 2 CHUYỂN HÓA PROTID
3. TỔNG HỢP ACID AMIN
Cơ thể người và động vật có xương sống chỉ có thể tổng hợp được 10 hoặc 12 acid amin từ các sản phẩm chuyển hóa của glucid và lipid, đó là arginin, histidin, isoleucin, leucin, lysin, methyonin, phenylalanin, threonin, tryptophan, valin. Số cịn lại cơ thể khơng tổng hợp được là acid amin cần thiết, phải lấy từ thức ăn (vi sinh vật và thực vật). Ở trẻ em, hai acid amin không thể tổng hợp được là Arg và His nên gọi là acid amin bán cần thiết.
3.1. Quá trình tạo thành NH4+ từ nitơ, nitrit và nitrat
Q trình này chỉ có ở vi sinh vật và thực vật thượng đẳng.
N2 + 10H+ + 8e- + 16ATP 2NH4+ + 16ADP + 16Pi + H2
3.2. Sự vận chuyển NH4+ vào các hợp chất sinh học
NH4+ hình thành sẽ được chuyển vào các hợp chất sinh học qua glutamat và glutamin.
Quá trình tổng hợp glutamin đơn giản và giống nhau ở mọi cơ thể sống.
- Tạo glutamin : Con đường quan trọng nhất là tập trung NH4+ vào glutamat và
glutamin dưới sự xúc tác của enzym glutamin synthetase.
- Tạo glutamat:
• Ở vi khuẩn: tổng hợp glutamat bằng cách amin hóa 𝛼-ketoglutarat nhờ
enzym glutamat synthetase, glutamin là chất chuyển nhóm amin.
-ketoglutarat + Glutamin + NADPHH+ 2 Glutamat + NADP
• Ở động vật: Sự tạo thành glutamat chủ yếu bằng trao đổi amin với 𝛼
cetolutarat hoặc có thể gắn với NH4+ với 𝛼 cetoglutarat.
cetoglutarat + NH4+ + NADPHH+ Glutamat + NADP + H2O
Trong cơ thể NH4+ được đưa vào phân tử sinh học ở dạng nhóm amin của glutamat
hoặc glutamin. Các nhóm amin này tham gia q trình sinh tổng hợp của các acid amin và những hợp chất có chứa nitơ khác.
3.3. Sự tổng hợp acid amin
Tổng hợp 20 acid amin thường gặp ở các thể sinh vật có sự khác nhau. Thực vật thượng đẳng tổng hợp được tất cả các acid amin cần cho sự tổng hợp protid từ các nguồn nitơ, nitrit, nitrat. VD: E.coli tổng hợp được tất cả các acid amin từ NH4+.
Quá trình tổng hợp acid amin là q trình gắn nhóm amin vào khung carbon tương ứng tạo các acid amin tương ứng. Từ khung carbon (các chất chuyển hóa trung gian) tổng hợp nên một số acid amin gọi là họ của acid amin: họ 𝛼-ketoglutarat, họ 3
phosphoglycerat, họ oxaloacetat và pyruvat, họ phosphoenol pyruvat, v.v...
Sự tổng hợp acid amin được điều hòa theo cơ chế điều khiển ngược (Feedback), sản phẩm cuối cùng của quá trình ức chế enzym xúc tác đầu tiên.
88