Bài giảng chuyển hóa acid amin

CHUYỂN HÓA ACID AMIN
MỤC TIÊU: Trình bày được:
1. Quá trình khử amin oxy hóa và trao đổi
amin, liên quan giữa 2 quá trình
2. Chu trình ure, liên quan giữa chu trình
ure và acid citric
3. Khái niệm về bệnh lý acid amin
2
1.1.Tiêu hóa protein
3
Tiêu hóa protein và hấp thu acid amin ở ruột
1.2.Tho
á
i h
ó
a protein n
ộ
i sinh
4
Ubiquitin (8.5 kDa) đánh dấu các protein (ở tế bào nhân thật) để thoái hóa
Ubiquitin-Activating Enzyme (E1)
Ubiquitin-Conjugating Enzyme (E2)
Ubiquitin-Protein Ligase (E3)
Thoái hóa protein ở mô
5
Proteasome thoái hóa các protein gắn với ubiquitin
6
Khái quát về thoái hóa acid amin
Protein nội bào
Protein
thức ăn

Sinh tổng hợp aa,
nucleotid và các
amin sinh học
Khung carbon
Chu trình
ure
Chu trình
acid citric
Liên quan 2
chu trình
7
Số phận của nitơ ở các sinh vật khác nhau
Động vật
có xương
sống trên
cạn, cá
mập bài
xuất ure
Phần lớn động
vật có xương
sống dưới
nước bài xuất
amoni
Chim, bò sát bài
xuất acid uric
8
2. Thoái hóa acid amin
Bước đầu tiên -> loại Nitơ
2.1.Trao đổi amin
PLP

10
2.1. Trao đổi amin
Loại Nitơ bởi aminotransferase
Prosthetic group involved in amino transfer
Trao đổi amin
• - cetoglutarat + Ala Glu + Pyruvat
• - cetoglutarat + Asp Glu + Oxaloacetat
• ALT (Alanin transaminase) hay GPT
(Glutamat pyruvat transaminase)
• AST (Aspartat transamninase) hay GOT
(Glutamat oxaloacetat transaminase)
• Hoạt độ ALT và AST trong máu tăng cao là chỉ
điểm cho tổn thương một số mô (gan, cơ)
ALT (GPT)
AST (GOT)
2.2. Khử amin oxy hóa
• Khử amin oxy hóa glutamat:
Enzym Glutamat dehydrogenase (GLDH) có trong ty thể,
coenzym NAD
+
hoặc NADP
+
. Hoạt tính xúc tác mạnh.
C
O
O
H
CHNH
2
CH

2
CH
2
COOH
C
O
O
H
CNH
CH
2
CH
2
COOH
C
O
O
H
CO
CH
2
CH
2
COOH
NAD
+
NADH+H
+
H
2

O
+ NH
3
GLDH
GLDH
2.2.Khử amin oxy hóa
• Khử amin oxy hóa các acid amin thông thường:
Do các L- acid amin oxidase xúc tác, coenzym là FMN.
Có ở lưới nội bào gan, thận. Hoạt tính thấp nên không
có vai trò quan trọng.
• Gồm 2 giai đoạn:
- Oxy hóa acid amin tạo acid -imin
- Thủy phân tự phát acid imin tạo acid -cetonic và NH
4
+
R-CH-COO
-
R-C-COO
-
R-CO-COO
-
+ NH
4
+
NH
3
+
NH + H
2
O

FMN FMNH
2
H
2
O
2
O
2
1/2O
2
+ H
2
O
Catalase
2.3.Liên quan giữa trao đổi amin và khử
amin oxy hóa
• Hoạt tính cao của glutamat aminotransferase làm nhóm amin của
các acid amin tập trung lại cho Glu
• Glu là acid amin duy nhất bị khử amin oxy hóa với tốc độ cao và có
lợi về mặt năng lượng
• Các L- acid amin oxidase hoạt động yếu, khi hoạt động sinh ra chất
độc
Vì vậy các acid amin khác khử amin oxy hóa gián tiếp qua Glu nhờ
hệ thống trao đổi amin
Acid amin -cetoglutarat
Acid - cetonic Glutamat
NH
4
+
Transaminase

GLDH
Số phận của NH
4
+
• Glutamin vận chuyển NH
4
+
từ các mô về gan và
thận: Amoniac gắn với Glu tạo Gln nhờ
Glutamin synthetase
C
O
O
H
C HNH
2
C H
2
C H
2
O O
C
O
O
H
C HNH
2
C H
2
C H

2
O O P
A TP
A D P
N H
3
P
C
O
O
H
C HNH
2
C H
2
C H
2
O N H
2
Glutamat
- Glutamyl phosphat
Glutamin
Số phận của NH
4
+
Glutamin theo máu tới
gan,thận.
Nhờ Glutaminase ở ty thể
thủy phân thành
glutamat và NH

4
+
- Ở thận thủy phân Gln
cung cấp amoniac, giúp
đào thải H
+
điều hòa
thăng bằng acid base.
- Ở gan: NH
4
+
biến đổi
thành ure
Alanin mang NH
4
+
từ cơ tới gan
Chu trình urê
Carbamyl phosphat
synthetase I xúc tác
phản ứng tạo
carbamyl phosphat từ
bicarbonat và NH
4
+
Bào tương
Ty thể
Chu trình urê
Ornithin

carbamyl
transferase
Ornithin
Citrullin
Chu trình urê
Chu trình urê
• Phản ứng tổng quát của chu trình urê có
thể viết:
NH
3
+ HCO
3
-
+ Aspartat + 3 ATP 
Urê + Fumarat + 2 ADP + 2 Pi + AMP +
PPi
Liên quan giữa chu trình ure và chu trình acid citric
NH
4
+
Điều hòa chu trình
urê
• Chủ yếu ở
bước tổng
hợp
carbamyl
phosphat
Chuyển hoá của nhóm carboxyl
• R-CH-COO
-

 R-CH
2
-NH
2
+ CO
2
NH2
Một số aa khử carboxyl thành amin có hoạt tính sinh
học. Sau khi hết tác dụng các amin bị khử amin oxy hóa
nhờ MAO (monoamino oxidase) hoặc diamino oxidase
Decarboxylase
C
O
O
H
CH
CH
2
NH
2
CH
2
COOH
C
H
2
CH
2
NH
2

CH
2
COOH
CO
2
CH
C
O
O
H
NH
2
CH
2
NH
CH
N C
H
CO
2
C
H
2
N
H
2
CH
2
NH
CH

N C
H
Glu
GABA
His Histamin