Chuong 9a phan giai va tong hop protein pps

CHƯƠNG 9
CHUYỂN HÓA ACID AMIN


I. SỰ THOÁI HÓA ACID AMIN

Quá trình chuyển hóa các acid amin có những điểm
chung như sau:
− Loại nhóm amino (desamination), trước hết là loại
nhóm α-amino
− Chuyển hóa sườn carbon còn lại của acid amin
− Loại nhóm carboxyl


1. Quá trình loại amino


Động vật thủy sinh,
ấu trùng lưỡng cư

Chim và bò sát

Động vật ở cạn và cá mập


Nhóm α-amino của nhiều acid amin chủ yếu chuyển đến
chất nhận
− α-ketoglutarate → glutamate
− Oxaloacetate → aspartate
− Pyruvate → alanine

Phản ứng khử amin oxy hóa (oxidative deamination)
glutamate, do glutamate dehydrogenase (GDH) xúc tác


NH4+ được bài tiết ra ngoài hoặc chuyển đến glutamate tạo
thành glutamine


Chu trình tổng hợp urea (1932, Hans Krebs và Kurt Henseleit)

Ở động vật hữu nhũ


Gồm 5 phản ứng, trong đó 2 phản ứng xảy ra trong ty thể, 3
phản ứng xảy ra trong tế bào chất


Glutamate
NAD(P)+

H3 C

Glutamate
dehydrogenase

O
Transaminase
H3 C

Ketoglutarate

H+ + NAD(P)H

C

C

COOPyruvate
COO+ Alanine

NH3
1

-

2ATP + HCO3 + NH3

O
OPO32- +

C

H2 N
Carbamoyl phosphate

2ADP + Pi
O

2

NH2

C
NH

Pi

(CH2)3

Glutamate

H C NH3+
Citrulline
COO-

Ornithine

NH3+
H C NH3+

ATP

H2N

5

C NH2
Ure
H2N

AMP + PPi

4

NH2+
C

COO-

NH

Acid keto
Transaminase

CH2
C

3

NH3+

Acid amin
Ketoglutarate

COOAspartate

CH2
H
C N

C

COO-

NH

HC

(CH2)3

H C NH3+

-

COO
Fumarate
H2O

NH2

(CH2)3

CH

H C NH3+
COO

Glutamate

Argininosuccinate COO

Arginine

-

Aspartate

COO-

Citrulline

(CH2)3 Ornithine
COOO H2O

Pyruvate
Pyruvate
carboxylase
ADP + Pi
Oxaloacetate
Ketoglutarate

CO2 + ATP

COO-

Fumarase
COO-

COO-

NAD+ NADH + H+ CH2

CH2
CH OH
-

COO
Malate

Malate dehydrogenase

C

O

COOOxaloacetate

Gluconogenesis


• Phản ứng chung của chu trình urea như sau:
2NH3 + CO2 + 3ATP + H2O → Urea + 4Pi + AMP + 2H
• Quá trình đã sử dụng 4 liên kết giàu năng lượng của 3
phân tử ATP



Điều hòa chu trình urea

2. Chuyển hóa bộ khung carbon của acid amin
Bộ khung carbon của acid amin được chuyển thành các chất
trung gian trao đổi chất, chủ yếu là α-ketoacid
→ glucose
→ thể ketone
→ bị oxy hóa qua chu trình acid citric
→ CO2 và H2O
→ NADH/ NADPH và FADH2 → ATP


Tóm tắt sản phẩm chuyển hóa bộ khung carbon của amino acid



3. Sự loại nhóm carboxyl của acid amin
Enzyme decarboxylase của acid amin rất phổ biến trong tự
nhiên chứa nhóm hoạt động là pyridoxal phosphate (Vit B 6)
xúc tác cho phản ứng loại nhóm carboxyl, tạo thành CO 2 và
các hợp chất amin tương ứng



4. Chuyển hóa chuyên biệt của một số acid amin
a) Acid amin tạo đường và acid amin tạo keton
• Acid amin tạo đường là các acid amin có thể chuyển
hóa thành pyruvate, α-ketoglutarate, succinyl-CoA,
fumarate, oxaloacetate.
• Acid amin tạo keton: chỉ có leucine là acid amin đơn
thuần cho keton nghĩa là biến thành aceto acetat

• Acid amin tạo đường và tạo keton trong quá trình
chuyển hóa chúng có thể biến thành đường và thành
thể keton


Tóm tắt sản phẩm chuyển hóa bộ khung carbon của amino acid


Glycine và Serine
Ở gan: serine biến đổi thành glycine


Trong cơ thể: glycine bị khử amin oxy hóa tạo acid glyoxylic
và NH3. Sau đó acid glyoxylic bị oxy hóa để tạo acid oxalic và
khử CO2 thành acid formic.


Tryptophane, phenylalanine và tyrosine



Arginine và histidine