9 CHUYỂN hóa ACID AMIN và PROTEIN cho BSĐK

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


1.1.Tiêu hóa protein

2


Tiêu hóa protein và hấp thu acid amin ở ruột

3


1.2.Thoái hóa protein nội sinh

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)

4

Thoái hóa protein ở mô
Proteasome thoái hóa các protein gắn với ubiquitin

5


Khái quát về thoái hóa acid amin
Protein nội bào
Protein
thức ăn
Khung carbon

Sinh tổng hợp aa,
nucleotid và các
amin sinh học

Chu trình
ure
Liên quan 2
chu trình

Chu trình
acid citric

6


Số phận của nitơ ở các sinh vật khác nhau

Phần lớn động
vật có xương
sống dưới
nước bài xuất
amoni

Động vật
có xương
sống trên
cạn, cá
mập bài
xuất ure

Chim, bò sát bài
xuất acid uric
7


2. Thoái hóa acid amin
Bước đầu tiên -> loại Nitơ

8


2.1.Trao đổi amin

PLP


2.1. Trao đổi amin

Loại Nitơ bởi aminotransferase

Prosthetic group involved in amino transfer

10


Trao đổi amin
• α- cetoglutarat + Ala

Glu + Pyruvat

• α- cetoglutarat + Asp

Glu + Oxaloacetat

ALT (GPT)

AST (GOT)

• 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)


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.
COOH
H2N

CH

COOH

NAD+ NADH+H+

CH2
CH2
COOH

HN

GLDH

O

C
CH2

COOH

H2O

C
CH2

GLDH

CH2

CH2

COOH

COOH

+ NH3


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 α-imin
- Thủy phân tự phát acid imin tạo acid α-cetonic và NH4+
R-CH-COONH3+ FMN
H2O2

R-C-COOR-CO-COO- + NH4+
FMNH2 NH
+ H 2O
O2

Catalase

1/2O2 + H2O


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
α-cetoglutarat
Transaminase
Acid α- cetonic Glutamat

NH4+
GLDH


Số phận của NH4+
• Glutamin vận chuyển NH4+ từ các mô về gan và
thận: Amoniac gắn với Glu tạo Gln nhờ
Glutamin synthetase
COOH
H2N

CH

COOH
H2N

CH2

ATP

CH

ADP

O

Glutamat

H2N

C H2

CH2

O

COOH

N H3

CH

P

C H2

C H2

O

O

C H2

P

γ- Glutamyl phosphat

O

N H2

Glutamin


Số phận của NH4+
Glutamin theo máu tới
gan,thận.
Nhờ Glutaminase ở ty thể
thủy

phân
thành
glutamat và NH4+
- Ở thận thủy phân Gln
cung cấp amoniac, giúp
đào thải H+ điều hòa
thăng bằng acid base.
- Ở gan: NH4+ biến đổi
thành ure


Alanin mang NH4+ từ cơ tới gan


Chu trình urê

Bào tương

Carbamyl phosphat
synthetase I xúc tác
phản ứng tạo
carbamyl phosphat từ
bicarbonat và NH4+

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:
NH3 + HCO3- + Aspartat + 3 ATP →
Urê + Fumarat + 2 ADP + 2 Pi + AMP +
PPi


Liên quan giữa chu trình ure và chu trình acid citric

NH4+


Điều hòa chu trình
urê
• Chủ yếu ở
bước tổng
hợp

carbamyl
phosphat


Chuyển hoá của nhóm carboxyl
• R-CH-COO- →
R-CH2-NH2 + CO2
Decarboxylase
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
GABA

Glu

His

CO2

COOH

COOH
H2N

CH

Histamin

H2N

H2
C

CH2

CH2

CH2

CH2

COOH

COOH

H2N

CO2
H2N

CH

CH2
CH2

CH2
HC
N

NH
C
H

HC
N

NH
C
H