AMMINOACIDI
METABOLISMO del GRUPPO AMMINICO
Flusso generale
NH4+
UREA
NH2
C=O NH2
DEAMINAZIONE OSSIDATIVAglutammato deidrogenasi
NAD+
glutammato -chetoglutarato
-amminoacidi O II C – O–
IH – C – NH3
+
I R
TRANSAMINAZIONEtransaminasi
piridossalfosfato
-chetoacidi O II C – O–
IH – C = O I R
glutammato+ +
-chetoglutarato
AMMINOTRANSFERASI (prendono il nome dall’a.a. che cede il gruppo -NH2 all’-chetoglutarato)
1. Alanina amminotransferasi2. Aspartato amminotransferasi
Denominate anche •TRANSAMINASI
1. Glutammato piruvato transaminasi2. Glutammato ossalacetato transaminasi
ENZIMI A PIRIDOSSALFOSFATO
MECCANISMO PING-PONG
E–C=O + H–C–NH2 E-NH2 + C=OI I
I I
IH COO– COO–
R1 R1
E–NH2 + C=O E–C=O + H–C–NH2 II
I I
IHCOO– COO–
R2 R2
Intermedio di reazione: base di Schiff
Vitamina B6 piridossina, piridossale, piridosammina
COFATTORI piridossalfosfato (PLP), piridossaminafosfato
ENZIMI A PLP
-Glicogeno fosforilasi 80-90% del totale
- Transaminasi
- Decarbossilasi (amminoacido ammina )glutammato (glutammato decarbossilasi) -aminobutirrico (GABA)istidina istaminatriptofano serotonina (5-idrossitriptamina)
tirosina noradrenalina
- Reazioni di addizione-eliminazione sulla catena laterale di a.a.
- -aminolevulinato sintasi (sintesi dell’eme)
- Metabolismo unità monocarboniosa (metionina cisteina)
NH3 deriva dal catabolismo degli amminoacidibasi puriniche (tramite deaminasi)basi pirimidiniche
Animali ammoniotelici (pesci) Animali uricotelici (rettili, uccelli)Animali ureotelici
AMMONIACA TOSSICA:
Composto basico
- TRASPORTO EMATICO : GLUTAMMINA, ALANINA- ELIMINAZIONE: UREA
glutammato + NAD(P)+ + H2O -chetoglutarato + NADH + H+ + NH4+
tramite
glutammato deidrogenasi
DEAMINAZIONE OSSIDATIVA
Intermedio di reazione: imminoacido
COO–
I
I
I
I
CH2
CH2
COO–
H –C–NH3+
+ NAD+
COO–
I
I
I
I
CH2
CH2
COO–
C=NH2+
+ NADH + H+
Incorporazione dell’NH4+
-chetoglutarato + NH4+ glutammato
glutammato + NH4+ + ATP glutammina + ADP + Pi
NH4+ + HCO3
– + 2 ATP carbamilfosfato
O OII II
I O–
2HN– C~O–P–O–
TRASPORTO DELL’ NH3 in forma non tossica
acidosi alcalosi
azotoammidico
azotoamminico
+ NH4+
glutammina sintasi
glutamminasiH2O
COO–
IC=O
I
I
I
CH2
CH2
C=OO–
H –C–NH3+
COO–
I
I
I
I
CH2
CH2
C=OO–
COO–
I
I
I
I
CH2
CH2
C=ONH2
RENE
CERVELLO
NH4+
+ NH4+
ATP ADP + Pi
H –C–NH3+
CERVELLO
Alti livelli di glutammato e glutammina per detossificazione da NH3
altrimenti
si può abbassare il livello di -chetoglutarato e quindi
ciclo di Krebs produzione di energia
IPERAMMONIEMIAdanno da alterazione del ciclo di Krebs e deplezione di ATP
Ciclo di Cori
Ciclo glucosio-alanina
sangue fegatomuscolo
glucosio
alaninaurea
piruvato
alanina
piruvato
NH4+
glicolisi
transaminazioneproteine muscolari
deaminazione
gluconeogenesiglucosio
UREANH4
+ glutammato amminoacidi
- Gruppi ammidici non dissociabili
- Estremamente solubile
- eliminata 10-30 grammi/die - dipende dalle proteine alimentari
NH4+ 0,4-1,2 g/die dipende equilibrio acido-base
Acido urico 0,2-0,7 g/die (deriva dal catabolismo delle basi puriniche)Amminoacidi 0,3 -1,2 g/die
Creatinina 0,3-0,8 g/die dipende dalla massa muscolare (indice del turnover proteico del muscolo)
C=O
NH2
NH2
aspartato amminoacidi
HCO3–
SINTESI UREA - nel fegato
CITOSOL
citrullina + aspartato + ATP argininsuccinato + AMP + P~Pi
3. ARGININOSUCCINATO SINTETASI
4. ARGININOSUCCINASI
1.CARBAMILFOSFATO SINTETASI
O OII II
I O–
NH4+ + HCO3
– + 2 ATP 2HN– C~O–P–O– + 2 ADP + Pi
ornitina + carbamilfosfato citrullina +Pi
MITOCONDRIO
2. ORNITINA TRANSCARBAMILASI
ciclo di Krebsurea + ornitina
argininsuccinato arginina + fumarato
5. ARGINASI
aspartato
AMMINOACIDI:metabolismo della catena carboniosa
BIOSINTESI DEGLI AMMINOACIDI NON ESSENZIALI
piruvato alanina
ossalacetato aspartato (+ glutammina) asparagina
-chetoglutarato glutammato + (NH3) glutamminaglutammato prolina, arginina
3-fosfoglicerato serina glicina
metionina cisteina (vedi 8° capitolo, vitamina B12)
fenilalanina tirosina
carenza Phe idrossilasi causa fenilchetonuria: porta a ritardo mentale1:10.000 - 2% popolazione portatori sani - screening di routine sui neonati - (si formano fenilpiruvato, fenillattato, fenilacetato 1-2 g/die nelle urine)Dieta povera in Phe e ricca in Tyr (aspartame Asp-Phe-metanolo)
piruvato
acetil-CoA
acetoacetil-CoA
citrato succinil~CoA
succinato
fumaratomalato
-chetoglutatotriptofanoleucina
glicina, alanina, serina,
cisteina,triptofano
arginina, glutammina, istidina, prolina
valina metioninatreonina
glutammato
leucina lisina
fenilalaninatirosina
aspartato, asparagina
isoleucina
isoleucina
fenilalanina tirosina
propionil~CoA
biotina B12
isocitrato
ossalacetato
in giallo a.a glucosio
in rosa a.a. glucosio e corpi chetonici
in celeste a.a. corpi chetonici