CHUYỂN hóa ACID AMIN và PROTEIN (hóa SINH)

CHUYỂN HÓA ACID AMIN


MỤC TIÊU: Trình bày được:

1.

Q trình khử amin oxy hóa và trao đổi amin, liên quan giữa 2 quá
trình

2.
3.

Chu trình ure, liên quan giữa chu trình ure và acid citric
Khái niệm về bệnh lý acid amin


1.1.Tiêu hóa protein

3


Tiêu hóa protein và hấp thu acid amin ở ruột

4


1.2.Thối hóa protein nội sinh

Ubiquitin (8.5 kDa) đánh dấu các protein (ở tế bào nhân thật) để thối hóa

Ubiquitin-Activating Enzyme (E1)

Ubiquitin-Conjugating Enzyme (E2)

Ubiquitin-Protein Ligase (E3)

5


Thối hóa protein ở mơ
Proteasome thối hóa các protein gắn với ubiquitin

6


Khái qt về thối 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

7


Số phận của nitơ ở các sinh vật khác nhau

Phần lớn động vật có

Động vật có

xương sống dưới nước

xương sống trên

bài xuất amoni

cạn, cá mập bài
xuất ure

Chim, bò sát bài xuất acid
uric

8


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

9

2.1.Trao đổi amin

PLP


2.1. Trao đổi amin
Loại Nitơ bởi aminotransferase

Prosthetic group involved in amino transfer

11


Trao đổi amin

•

α- cetoglutarat + Ala

Glu + Pyruvat
ALT (GPT)

•

α- cetoglutarat + Asp

Glu + Oxaloacetat
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

H2 N

CH

COOH

NAD

+

NADH+H

CH2
CH2
COOH

+

HN

COOH

H2O

O

C

CH2

CH2
GLDH

C

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 khơng có vai trị 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-COO
NH3

-

R-C-COO

+

-

NH
FMN

FMNH2

H2O2

O2

Catalase

+
R-CO-COO + NH4
+ H 2O

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

NH4
Transaminase
GLDH

Acid α- cetonic Glutamat

+


Số phận của NH4

•

+

+

Glutamin vận chuyển NH4 từ các mơ về gan và thận: Amoniac gắn với Glu tạo
Gln nhờ Glutamin synthetase

COOH
H2N

CH

COOH
H2N

CH2 ATP

ADP

O
Glutamat

O

CH

H2N

CH2

CH2

COOH

NH 3

CH

P

CH2

CH2

O

O

γ- Glutamyl phosphat

CH2

P

O
Glutamin

NH2


+
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 qt 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 hịa chu trình
urê

•

Chủ yếu ở bước tổng
hợp carbamyl
phosphat