Tyrosine là tiền chất tạo nhóm chất catecholamine (dopamine, norepinephrine và epinephrine) có chức năng điều hòa huyết áp.
o Thí dụ: bệnh Parkinson liên quan đến sự thiếu hụt dopamine trong máu khi đó xảy
ra tình trạng run rẩy không kiểm soát được, do vậy người bệnh thường được đều trị bằng tiền chất của dopamine là L-dopa.
o Dopamine là chất dẫn truyền xung thần kinh ở não bộ và có tầm quan trọng đặc biệt trong việc điều hào vận động được tổng hợp từ tyrosine.
o Nếu dopamine được tổng hợp quá nhiều ở não bộ sẽ là nguyên nhân gây bệnh tinh
thần phân lập (schizophrenia) – một loại bệnh tâm thần nặng, ảnh hưởng nghiêm
trọng tới khả năng suy nghĩ, khả năng biểu lộ tình cảm và mối quan hệ với người xung quanh ( rõ nhất là biểu hiện hoang tưởng, rối loạn suy nghĩ).
o Phản ứng decarboxyl hóa glutamate tạo γ – amino butyrate (GABA) ức chế lan truyền tín hiệu thần kinh. Sự tổng hợp không đầy đủ GABA là nguyên nhân gây
bệnh động kinh. GABA được sử dụng để chữa trị bệnh này và bệnh huyết áp cao.
Histamine làm giãn mạch máu và luôn có mặt ở các mô tế bào, nó được tạo thành một số lượng lớn khi cơ thể bị dị ứng, đồng thời histamine còn kích thích sự tiết acid ở dạ dày.
Nhóm chất polyamine (spermine và spermidine) tham gia tạo cấu trúc khối với DNA có nguồn gốc từ methionine và ornithine. Sự hiểu biết về quá trình tổng hợp polyamine giúp chữa trị bệnh ngủ châu Phi, rất phổ biến ở các nước châu Phi.
Hình B.IX: Sinh tổng hợp catecholamines
X. Chu trình Ornithin – Ure
Chu trình gồm nhiều phản ứng liên tục do nhiều enzim xúc tác. Bắt đầu bằng phản ứng kết hợp giữa khí cacbonic (CO2) và amoniac (do phân giải các axit amin tạo ra) tạo thành cacbamoylphotphat, sau đó kết hợp với ocnitin qua một số phản ứng trung gian tạo thành acginin. Acginaza thuỷ phân acginin trả lại ocnitin và giải phóng ure (bài tiết ra ngoài). CTO xảy ra trong tế bào gan của đa số động vật ở cạn và một số cá. Nhờ CTO, tác dụng độc của amoniac bị khử bỏ, tạo sản phẩm bài tiết cuối cùng của quá trình trao đổi nitơ trong cơ thể. Ở người, dùng 100 g protein hằng ngày, tạo ra 30 g ure bài tiết ra ngoài. Ở thực vật và vi sinh vật, dùng CTO kết hợp muối amoni tạo thành các chất hữu cơ chứa nitơ.
Vì Amoniac là độc tố của cơ thể, nên ở cơ thể động vật phải có cơ chế đào thải và tái sử dụng nó. Đa số động vật sống trong nước bài tiết amoniac trực tiếp vào môi trường xung quanh. Còn động vật trên cạn bài tiết amoniac ở dạng ure. Trong chu trình ure, axit amine ornithine đóng vai trò là chất tiếp nhận amoniac giống như vai trò của oxaloacetate tiếp nhận acetyl − CoA trong chu trình citric acid.
Trước tiên, ornithine kết hợp với NH3 và CO2 tạo ra citrulline. Phân tử NH3 thứ hai sau đó sẽ kết hợp với citrulline tạo ra arginine . Arginine sau đó sẽ phân huỷ tạo ure và ornithine. Ornithine tiếp tục tham gia vào chu trình ure còn ure sẽ được đưa vào máu tới thận và bài tiết ra ngoài cùng với nước tiểu.
Chu trình ure gồm 5 giai đoạn, hai giai đoạn đầu xảy ra trong ty thể còn 3 giai đoạn sau xảy ra trong tế bào chất của gan:
• Giai đoạn đầu: NH4+ ( từ các nguồn khác nhau ) có mặt trong ty thể của tế bào gan kết hợp với HCO3− ( tạo thành trong quá trình hô hấp ty thể) tạo ra carbomoyl phosphate ở phần cơ chất ty thể. Carbamoyl phosphate sau đó chuyển nhóm carbomoyl cho ornithine tạo cytrulline.
• Cytrulline chuyển ra tế bào chất, nhận thêm nhóm −NH2 thứ hai bằng phản ứng trùng ngưng.Phản ứng này khá phức tạp. Trước hết, citrulline kết hợp với ATP tạo phức trung gian citrulline − AMP sau đó phức này mớ có khả năng nhận nhóm −NH2 thứ hai từ aspartate tạo ra argininosuccinate.
• Phức này nhờ enzym argininosuccinate lyase phân rã thành arginine và fumarateđi vào chu trình axit citric.
• Arginine sau đó phân rã thành ornithine và ure nhờ enzym arginase xúc tác.
• Ornithine sẽ được vận chuyển quay trở lại bên trong ty thể để bắt đầu chu trình ure mới,còn ure tạo thành được máu đưa tới thận bài tiết ra ngoài.
C. Sự tổng hợp các acid amin không thay thế
1. Valine và Isoleucine
3. Threonine và lysine
5. Phenylalanine
6. Methionine