Aminohapete N katabolism Uurea tsükkel
description
Transcript of Aminohapete N katabolism Uurea tsükkel
![Page 1: Aminohapete N katabolism Uurea tsükkel](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061605/5681508b550346895dbe8870/html5/thumbnails/1.jpg)
Aminohapete N katabolismUurea tsükkel
22.09.2005
![Page 2: Aminohapete N katabolism Uurea tsükkel](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061605/5681508b550346895dbe8870/html5/thumbnails/2.jpg)
N sisaldavad metaboliididnukleiinhappedvalgud
Peamine lämmastiku eemaldamise meetod- uurea
Ammoonium on toksiline kõrges kontsentratsioonis
Põhiline uurea süntees toimub maksas
. Uurea süntees on olulineN ülejääkaminohapete kasutamine energiaallikana
![Page 3: Aminohapete N katabolism Uurea tsükkel](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061605/5681508b550346895dbe8870/html5/thumbnails/3.jpg)
Karbamiid ehk uurea-N katabolismi lõpprodukt imetajatel
NH4+
kusihape
H2N-C-NH2 urea
O
NH4+
O
O
HN
NH
NH
NH
O
Enamik maismaaloomi
Linnud ja roomajadKalad jt vees elavad selgroogsed
NH4+ või
kusihape on samuti
jääkproduktiks.
aminohappedC suunatakse TCA tsüklisse
![Page 4: Aminohapete N katabolism Uurea tsükkel](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061605/5681508b550346895dbe8870/html5/thumbnails/4.jpg)
Aminohape-(i) 2-ketohape-(i)
Aminohape-(ii)2-ketohape-(ii)
Oksaalatsetaat Püruvaat
2-ketoglutarate e.g. Glutamaat
transaminaasCOO-
CH2
+3HN-CH-COO-
CH2
COO-
CH2
O=C-COO-
CH2
COO-
+3HN-CH-COO-
CH2O=C-COO-
CH3
Aspartaat Alaniin
+3HN-CH-COO-
CH3
COO-
O=C-COO-
CH2
Glutamaadi dehüdrogenaas
NH4+ + NADH
NAD+
Aminohapete koosseisust kantakse lämmastik glutamaadi koosseisu transaminaside abil, kust järgnevalt eemaldatakse glutamaadi dehüdrogenaasi poolt. Transaminaaside tulemusel muutuvad
aminohapped ketohapeteks. Sellistes reaktsioonides osaleb kofaktorina PLP.
![Page 5: Aminohapete N katabolism Uurea tsükkel](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061605/5681508b550346895dbe8870/html5/thumbnails/5.jpg)
Transaminaasid
Kofaktor püridoksaal-
fosfaat
![Page 6: Aminohapete N katabolism Uurea tsükkel](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061605/5681508b550346895dbe8870/html5/thumbnails/6.jpg)
Ensüüm
Ensüüm
![Page 7: Aminohapete N katabolism Uurea tsükkel](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061605/5681508b550346895dbe8870/html5/thumbnails/7.jpg)
![Page 8: Aminohapete N katabolism Uurea tsükkel](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061605/5681508b550346895dbe8870/html5/thumbnails/8.jpg)
2-ketohape produkt
![Page 9: Aminohapete N katabolism Uurea tsükkel](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061605/5681508b550346895dbe8870/html5/thumbnails/9.jpg)
Ensüüm
Ensüüm
Reaktsioonist on näidatud ainult esimene pool. Protsess jätkub tagurpidi suunas, kasutades 2-ketohapet, mis konverteeritakse teiseks aminohappeks, lõpuks on esialgne püridoksaalfosfaat taastunud.
2-ketohape produkt
![Page 10: Aminohapete N katabolism Uurea tsükkel](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061605/5681508b550346895dbe8870/html5/thumbnails/10.jpg)
H C R
Aminohapete ratsemisatsiooni ja dekarboksüleerimise reaktsioone katalüüsivad samuti PLP seoselised
ensüümid
Schiffi alus
Schiffi alus
H2O
H2O
CH=O
CH3
CH2O- PHO
NH +
NH2
-O2C C R
H
CH
N
H C R
CH3
CH2O- PHO
NH
CH
CH3
CH2O- PHO
NH +
N
-O2C C R
H
CH3
CH2O- PHO
NH +
CH
N
H
NH2
H C R
H
H+
CO2
Amino hape
amiin
![Page 11: Aminohapete N katabolism Uurea tsükkel](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061605/5681508b550346895dbe8870/html5/thumbnails/11.jpg)
Aminohapete dekarboksüleerimisel tekivad neurotransmitteritena
funktsioneerivad amiinid
CO2-
CH2
CH2
CH2
NH3+
CO2-
CO2-
+H3N C H
CH2
CH2
Dihüdroksü-Phe (DOPA)
Glu 5-hüdroksü-Trp
dopamiin-aminobutüraat (GABA) serotoniin
CO2-
+H3N C H
CH2
HO NH
CH2
HO NH
CH2
NH3+
CO2
CO2-
+H3N C H
CH2
OHOH
CH2
CH2
OHOH
NH3+
CO2CO2
![Page 12: Aminohapete N katabolism Uurea tsükkel](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061605/5681508b550346895dbe8870/html5/thumbnails/12.jpg)
O=C-COO-
COO-
CH2
+3HN-CH-COO-
CH2
COO-
CH2
CH2
NH4+NAD+
NADH
+3HN-CH-COO-
CONH2
CH2
+3HN-CH-COO-
CH2
COO-
CH2
CH2
NH4+
Glutamiin Glutamaat
Glutaminaas
H2O
+3HN-CH-COO-
COO-
CH2
+3HN-CH-COO-
CH2
CONH2
Asparagiin Aspartaat
NH4+H2O
Asparaginaas
Lämmastiku eemaldamine aminohapete koosseisust
Glutamiin ja asparagiin hüdrolüüsitakse glutamaadiks ja aspartaadiks vastavalt glutaminaasi ja asparaginaasi poolt.
Glutamaat deamineeritakse otse ketoglutaraadiks ja ammooniumiks kasutades glutamaadi dehüdrogenaasi
![Page 13: Aminohapete N katabolism Uurea tsükkel](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061605/5681508b550346895dbe8870/html5/thumbnails/13.jpg)
Gln ja Glu koosseisu kuuluv lämmastik võib vabaneda maksarakkude mitokondrites
H2ONAD+
Glu
-keto happed
Raku valgud
Valk toidust
NADH + H+
-keto-glutarate
CO2-
+H3N C H
R
CO2-
CO2-
C=OCH2
CH2
CO2-
CO2-
+H3N C H
CH2
CH2
CO2-
C=O
Ramino happed
Gln lihastest jt kudedest
NH4+ Ammoonium on toksiline,
eriti närvikoe rakkudele ja organismid peavad sellest lahti saama
CONH2
CO2-
+H3N C H
CH2
CH2
![Page 14: Aminohapete N katabolism Uurea tsükkel](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061605/5681508b550346895dbe8870/html5/thumbnails/14.jpg)
Alaniini kasutatakse lämmastiku transportimiseks lihastest maksa
Ala
-keto- glutaraat
püruvaat
CO2-
C=O
CH3
Glu
NH4+
glükoos
CO2-
+H3N C H
CH3
uurea
maks
Ala-keto- glutaraat
Lihaste valk
püruvaat
CO2-
C=O
CH3
Glu
aminohapped
glükoos
CO2-
+H3N C H
CH3
lihased veri O
H2N-C-NH2
Glükoosi-alaniini tsükkel
![Page 15: Aminohapete N katabolism Uurea tsükkel](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061605/5681508b550346895dbe8870/html5/thumbnails/15.jpg)
Maks:Valkude biosünteesGlükoneogeneesKetogeneesUurea tsükkelHargnenud ahelaga AH ei kataboliseerita
Lihased:Lihasvalkude biosünteesHargnenud ahelaga aminohapete katabolismEnamus N eksporditakse Ala või Gln kujulAla maksa glükoneogeneesiksGln neerudesse
Neerud:Gln laguneb KG ja NH4
KG glükoneogeneesNH4 uurea tsükkel või väljut
![Page 16: Aminohapete N katabolism Uurea tsükkel](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061605/5681508b550346895dbe8870/html5/thumbnails/16.jpg)
![Page 17: Aminohapete N katabolism Uurea tsükkel](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061605/5681508b550346895dbe8870/html5/thumbnails/17.jpg)
Uurea tsükkel toimub maksas, kuhu suunatakse lämmastik aminohapete (eelkõige Ala ja Gln) kujul ning vaba ammooniumioonina
![Page 18: Aminohapete N katabolism Uurea tsükkel](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061605/5681508b550346895dbe8870/html5/thumbnails/18.jpg)
1. Karbamoüül-fosfaadi süntetaas
Ammoonium pärineb transaminaaside ja glutamaadi dehüdrogenaasi reaktsioonist
![Page 19: Aminohapete N katabolism Uurea tsükkel](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061605/5681508b550346895dbe8870/html5/thumbnails/19.jpg)
1. Karbamoüülfosfaadi süntaas I
2. Ornitiini transkarbamoülaas
3. Arginiinisuktsinaadi süntaas
4. Arginiinosuktsinaas
5. Arginaas
Uurea tsükkel
![Page 20: Aminohapete N katabolism Uurea tsükkel](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061605/5681508b550346895dbe8870/html5/thumbnails/20.jpg)
Aspartaat saadakse fumaraadist tekkinud oksaalatsetaadi transamineerimisest
2-ketoglutaraat
Glutamaat
2-ketoacid
aminohape
![Page 21: Aminohapete N katabolism Uurea tsükkel](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061605/5681508b550346895dbe8870/html5/thumbnails/21.jpg)
Uurea tsükkelAminohapete aminorühmad muudetakse karbamiidiks ehk uureaks
(NH2CONH2) maksas ja väljutatakse sellisel kujul neerude abil.
Reaktsioonid toimuvad nii tsütosoolis kui mitokondris
Kulub 3 (4 ekvivalenti) ATP molekuli
1 karbamiid 1 aminorühm tuleb vabast ammooniumist
CO saadakse karbonaadist (CO2).
1 NH3 tuleb aspartaadist (saadakse transaminatsiooniga oksaalatsetaadist)