metabolismul protidelor - metabolismul aa

8/20/2019 Metabolismul Protidelor - Metabolismul Aa

1/22

-- ocupă un loc principal printre multidudinea docupă un loc principal printre multidudinea dtransformări ale compuşilor proprii materiei vii transformări ale compuşilor proprii materiei vii Rolul plastic al proteinelor este incomparabil mRolul plastic al proteinelor este incomparabil m

important decât rolul lor ca sursă de energieimportant decât rolul lor ca sursă de energie Proteinele alimentare nu intră nic Proteinele alimentare nu intră nic i i odată în constituţiaodată în constituţia

ţesuturilor organismelor fără o prealabilă degradare a lorţesuturilor organismelor fără o prealabilă degradare a lor Proteinele extracelulare nu pot stăbate membranaProteinele extracelulare nu pot stăbate membrana

celulară – ele fiind în prealabil hidrolizate până lacelulară – ele fiind în prealabil hidrolizate până la

aaaa

- trebuie abordat la două nivele- trebuie abordat la două nivele metabolismul aminoacizilor metabolismul aminoacizilor

metabolismul proteinelor pp-zisemetabolismul proteinelor pp-zise


2/22

-- Se realizează prin mecanisme generale deSe realizează prin mecanisme generale debiosinteză şi degradare, comune tuturorbiosinteză şi degradare, comune tuturor aaaa, dar şi pe, dar şi pecăi particulare, proprii fiecăruicăi particulare, proprii fiecărui aaaa în parteîn parte

!n organismul animal"!n organismul animal"aaaa provin din provin din- proteine alimentare- proteine alimentare

BIOSINTE ! !"INO!#I I$O% BIOSINTE ! !"INO!#I I$O%

- proteine proprii- proteine proprii

origine exogenăorigine exogenă

în urma hidrolizei lor sub acţiuneîn urma hidrolizei lor sub acţiune proteazelor intracelulare proteazelor intracelulare

!n acelaşi timp" în organismele animale are loc o!n acelaşi timp" în organismele animale are loc obiosinteză proprie debiosinteză proprie deaaaa #neesenţiali$" cei esenţiali fiin#neesenţiali$" cei esenţiali fiin procuraţi din hrană procuraţi din hrană


3/22

Plantele şi microorganismele au capacitatea de a-şiPlantele şi microorganismele au capacitatea de a-şisintetiza toţisintetiza toţiaaaa fără nici o excepţiefără nici o excepţie

- aminare reductivă- aminare reductivă


- transaminaretransaminare

%iosinteză%iosintezăaaaa decurge prindecurge prin

Plantele şi microorganismele reprezintă surse dePlantele şi microorganismele reprezintă surse deaaaa esenţiali pentru animaleesenţiali pentru animale

- căi specifice- căi specifice

- căi comune- căi comune


4/22

!"IN!%E %E&'#TI() !"IN!%E %E&'#TI() BIOSINTE ! !"INO!#I I$O% BIOSINTE ! !"INO!#I I$O%

Procesul Procesul decurge în & etapedecurge în & etape

foloseşte ca precursorifoloseşte ca precursori* * -cetoacizii -cetoacizii ce se formează înce se formează încantităţi mari princantităţi mari prindegradarea aerobădegradarea aerobă aa glucidelor glucidelor

- condensarea- condensarea ' ' -cetoacidului -cetoacidului cucu () () ** şi formarea unuişi formarea unuiiminoacid iminoacid

- reducerea- reducerea iminoacidului şi formarea aminoacidului iminoacidului şi formarea aminoacidului

COOH

O

R COOH

NH

RC + NH 3- H 2O

C

cetoacid iminoacid

COOH

NH2

RCOOH

NH

R

NADH+H + NAD +

CH

aminoacid

C

iminoacid


5/22


prin acest mecanism se formează prin acest mecanism se formează alaninaalanina"" acidulacidulaspartic aspartic şişi acidul glutamic acidul glutamic

ambele reacţii sunt catalizate deambele reacţii sunt catalizate deenzime specificeenzime specifice

COOHO

CH3 COOHNH2

CH3C + NH 3

acidul piruvic

NADH+H + NAD+

CH

alanina

alanindehidrogenaza


6/22


COOHO

CH2HOOC COOH

NH2

CH2HOOCC + NH 3

acidul oxalilacetic

NADH+H + NAD +

CH

acid aspartic

aspartatdehidrogenaza

COOH

O

(CH 2)2HOOC COOH

NH2

(CH 2)2HOOCC + NH 3

acidul cetoglutaric

NADH+H + NAD+

CH

acid glutamic

glutamatdehidrogenaza


7/22


COOH

NH2

CH2

HOOCCHCH

COOHHOOC

+ NH 3

acidul umaric

CH

acid aspartic

aspartaza

în organisme pot avea loc şi procese de aminareîn organisme pot avea loc şi procese de aminarereductivă specifice anumitorreductivă specifice anumitoraaaa

acidul aspartic acidul aspartic se poate forma şi prin simpla aminare ase poate forma şi prin simpla aminare aacidului fumaric acidului fumaric


8/22


în organismele animale sursa de azot este în specialîn organismele animale sursa de azot este în specialazotul aminic şi mai puţin cel amoniacal azotul aminic şi mai puţin cel amoniacal

în plante şi microorganisme este utilizat îndeosebiîn plante şi microorganisme este utilizat îndeosebiazotul amoniacal ce provine din azotaţii luaţi din sol sauazotul amoniacal ce provine din azotaţii luaţi din sol sauchiar din azotul atmosferic #în cazul m+o+ fixatoare de ($chiar din azotul atmosferic #în cazul m+o+ fixatoare de ($

întrucât amoniacul este toxic pentru celule" el esteîntrucât amoniacul este toxic pentru celule" el estedepozitat sub formă de amide #asparagină" glutamină$depozitat sub formă de amide #asparagină" glutamină$ azotul organic provenit din substanţele organice nuazotul organic provenit din substanţele organice nu

este direct asimilabil este direct asimilabil

sub acţiuneasub acţiunea ureazei ureazei "" ureeaureea este traneste transsformată în () formată în () ** i acesta este fixat i de ozitat sub formă de amidei acesta este fixat i de ozitat sub formă de amide


9/22

T%!NS!"IN!%E T%!NS!"IN!%E BIOSINTE ! !"INO!#I I$O% BIOSINTE ! !"INO!#I I$O%

este un proces caracteristic pentru toateeste un proces caracteristic pentru toate

organismeleorganismele procesul constă în transferul grupării amino de pe procesul constă în transferul grupării amino de pe

unun aminoacidaminoacid pe un pe un cetoacid cetoacid

cu formarea unuicu formarea unui nou aminoacid nou aminoacid şi a unuişi a unui nounoucetoacid cetoacid reac+ia este catalizată dereac+ia este catalizată de transaminaze specificetransaminaze specifice

care au drept coenzimăcare au drept coenzimă pirido alfosfatul pirido alfosfatul


10/22


donorii principali de grupări amino suntdonorii principali de grupări amino sunt acidulacidul

glutamic glutamic ,, acidul aspartic acidul aspartic şi amidele lor şi amidele lor ca acceptori principali func+ionează acidulca acceptori principali func+ionează acidul * * - -

cetoglutaric şicetoglutaric şi acidul piru.ic acidul piru.ic

s-a stabilit că e istă un număr mare des-a stabilit că e istă un număr mare de aaaa / / .alina.alina ,,leucinaleucina ,, izoleucinaizoleucina,, metioninametionina,, cisteinacisteina , etc01 care pot, etc01 care potceda gruparea lor amino diferi+ilorceda gruparea lor amino diferi+ilor *- *- cetoacizi cetoacizi


11/22


R CH

COOH

NH2

R! CH

COOH

NH2

R C"O

COOH

R! C"O

COOH

+ +

aminoacid cetoacid aminoacid cetoacid

CH

CH 2COOH

NH2COOH CH 3

CH

COOH

NH2C"O

CH 3

COOH

C"O

CH 2COOH

COOH+ +

acid glutamic acid piru.ic alaninaacid cetoglutaric

#$%

( )2 ( )2


12/22


acest proces prezintă o importan+ă deosebităacest proces prezintă o importan+ă deosebită pentru biosintezapentru biosinteza aaaa şi respecti. substan+elorşi respecti. substan+elor proteiceproteice

constituie una din căile de cone iune dintreconstituie una din căile de cone iune dintremetabolismul glucidelor şi cel al proteinelor metabolismul glucidelor şi cel al proteinelor

*- *- cetoacizii cetoacizii ce rezultă din degradarea glucidelorce rezultă din degradarea glucidelorsunt utiliza+i la biosintezasunt utiliza+i la biosinteza aaaa at2t prin aminareat2t prin aminarereducti.ă c2t şi prin transaminarereducti.ă c2t şi prin transaminare

acidul glutamic acidul glutamic şişi acidul aspartic acidul aspartic sunt considera+isunt considera+icomponen+i c3eie în metabolismulcomponen+i c3eie în metabolismul aaaa şi alşi al proteinelor proteinelor


13/22

#)I S4E#I5I#E 6 !lte mecanisme implicate în#)I S4E#I5I#E 6 !lte mecanisme implicate înbiosinteza aabiosinteza aa


tirozinatirozina rezultă din oxidarea enzimatică arezultă din oxidarea enzimatică afenil-alaninei fenil-alaninei

cisteinacisteina se formeazăse formează prin transferul de grupăriprin transferul de grupări –,) pe–,) pe serinăserină

CH2

CH

NH2

COOHCH2

CH

NH2

COOH

OH

enilalanina tiro&ina

tiro&ina&a

CH2

CH

OH

NH2

COOH

CH2

CH

'H

NH2

COOH

+ H2'

- H 2 O

serina cisteina


14/22

#!T!BO$IS"'$ !"INO!#I I$O% #!T!BO$IS"'$ !"INO!#I I$O% o parte dino parte din aaaa liberi existenţi în celule sunt utilizaţi îliberi existenţi în celule sunt utilizaţi îbiosinteza de noi proteinebiosinteza de noi proteine

o altă parte dino altă parte din aaaa liberi este degradată parţial sauliberi este degradată parţial sautotal cu formare de .total cu formare de . & & " ) " ) & & . şi () . şi () **

presupune o multitudine de procese biochimice prin presupune o multitudine de procese biochimice princare sunt afectate grupările () care sunt afectate grupările () & & - şi - ..) - şi - ..)

reacţia care are loc la nivelul grupării carboxilreacţia care are loc la nivelul grupării carboxil//decarbo ilaredecarbo ilare

reacţiile care au loc la nivelul grupării aminoreacţiile care au loc la nivelul grupării amino//dezaminaredezaminare şişi transaminaretransaminare


15/22

#!T!BO$IS"'$ !"INO!#I I$O% #!T!BO$IS"'$ !"INO!#I I$O%

are loc în ţesuturile animalelor şi plantelor" precum şare loc în ţesuturile animalelor şi plantelor" precum ş

la microorganismela microorganisme

conduce la formarea de .conduce la formarea de . & & şi amineşi amine aminele ce se formează posedă o înaltă activitateaminele ce se formează posedă o înaltă activitate

fiziologicăfiziologică// amine biogeneamine biogene reacţia este catalizată dereacţia este catalizată de decarboxilaze specificedecarboxilaze specifice

pentru fiecare pentru fiecareaaaa în parte # în parte # liazeliaze $ $

&E#!%BO7I$!%E &E#!%BO7I$!%E

nu are loc pe scară largă şi de aceea este consideratănu are loc pe scară largă şi de aceea este consideratămai puţin o cale de degradare amai puţin o cale de degradare aaaaa" ci mai mult o cale de" ci mai mult o cale debiosinteză a aminelor bio ene


16/22

R CH NH2

COOH

R CH2

NH2

CO2

aminoacid amina


17/22


prin decarbo ilarea prin decarbo ilarea 3istidinei 3istidinei rezultărezultă 3istamina3istamina

au rol de hormoni tisulari au rol de hormoni tisulari

&E#!%BO7I$!%E &E#!%BO7I$!%E

prin decarbo ilarea prin decarbo ilarea triptofanuluitriptofanului rezultărezultă triptaminatriptamina prin decarbo ilarea prin decarbo ilarea tirozinei tirozinei rezultărezultă tiraminatiramina

prin decarbo ilarea prin decarbo ilarea lizinei lizinei rezultărezultă cada.erinacada.erina prin decarbo ilarea prin decarbo ilarea ornitinei ornitinei rezultărezultă putresceina putresceina

produşi de putrefacţie produşi de putrefacţie


18/22


prin decarbo ilarea prin decarbo ilarea acidului glutamic acidului glutamic rezultărezultă

acidulacidul

8 8

-aminobutiric -aminobutiric

rol important pentru metabolismul ţesutului nervosrol important pentru metabolismul ţesutului nervos

&E#!%BO7I$!%E &E#!%BO7I$!%E

toatetoate aminele biogene posedă o pronun+atăaminele biogene posedă o pronun+atăac+iune fiziologică şi îşi manifestă această ac+iune înac+iune fiziologică şi îşi manifestă această ac+iune încantită+i foarte mici cantită+i foarte mici formarea lor în concentra+ii mari poate influen+aformarea lor în concentra+ii mari poate influen+anegati. acti.itatea normală a organismului negati. acti.itatea normală a organismului

la organismele animale e istă ola organismele animale e istă o aminoo idazăaminoo idazăacti.ă ce o idează aminele în alde3ideleacti.ă ce o idează aminele în alde3idelecores unzătoare


19/22

R CH2

NH2

R CH NH

R CH NH R CHO

R CHO R COOH

amina

+ O2

+ H2O

2

imina

aldehida

acid

+ H 2O + NH 3

+ 1/2 O 2


20/22


4rin dezaminare se în+elege eliminarea grupării4rin dezaminare se în+elege eliminarea grupăriiamino din aminoacizi cu formare de cetoacizi,amino din aminoacizi cu formare de cetoacizi,3idro iacizi sau acizi carbo ilici satura+i sau nesatura+i3idro iacizi sau acizi carbo ilici satura+i sau nesatura+işi amoniac0şi amoniac0

&E &E !"IN!%E !"IN!%E

! ! cest proces poate decurge pe mai multe căicest proces poate decurge pe mai multe căi

- dezaminare oxidativă- dezaminare oxidativă- dezaminare hidrolitică- dezaminare hidrolitică- dezaminare reductivă- dezaminare reductivă

- dezaminare intramoleculară- dezaminare intramoleculară


21/22

#!T!BO$IS"'$ !"INO!#I I$O% #!T!BO$IS"'$ !"INO!#I I$O% &E &E !"IN!%E !"IN!%E - dezaminare oxidativă- dezaminare oxidativă

- dezaminare hidrolitică- dezaminare hidrolitică

R CH

NH2

COOH R C

NH

COOH R C

O

COOH

aminoacid iminoacid

FAD FADH 2

H 2 O

NH3 cetoacid

R CH

NH2

COOH R CH

OH

COOH

aminoacid

H 2 O

NH 3hidroxiacid


22/22

#!T!BO$IS"'$ !"INO!#I I$O% #!T!BO$IS"'$ !"INO!#I I$O% &E &E !"IN!%E !"IN!%E - dezaminare reductivă- dezaminare reductivă

- dezaminare intramoleculară- dezaminare intramoleculară

R CH

NH2

COOH R CH 2 COOH

aminoacid

+ H 2

NH 3 acid carboxilic

CH2

CH

NH2

COOHR CH CH COOHR

aminoacidNH 3

acid carboxilic nesaturat

metabolismul protidelor - metabolismul aa

Documents