Buňka 2.17 - Metabolismus AMK

Denní obrat proteinů:

Kosterní svaly - ___%

Játra - ___%

Sliznice tenkého střeva - ___%

Kosterní svaly - 10 %

Játra - 40 %

Sliznice tenkého střeva - 80 %

Denní příjem proteinů je zhruba ___ g, jeho oxidací se pokryje ____ % energetického výdaje

Denní příjem proteinů je zhruba 100 g, jeho oxidací se pokryje 10-20 % energetického výdaje

Proteosyntéza nasyntetizuje ____ g proteinů za den

300-500 g (stejné hodnoty pro proteolýzu)

Aminokyselinová hotovost činí ____ g

600-700 g

Denně se nasyntetizuje ___ g neesenciálních AMK a odbourá se jich ___ g

Denně se nasyntetizuje 30-40 g neesenciálních AMK a odbourá se jich 120-130 g

Zdroje AMK:

1) Dieta

2) Degradace tělesných proteinů

3) Syntéza de novo

AMK pool

AMK volné v těle, připravené pro různé potřeby

V krvi jsou nejvíce zastoupeny AMK: (2) + proč

Glutamin a Alanin - transport aminodusíku

Využití AMK: (3)

1) Proteosyntéza

2) Degradace -> energie, glukóza, MK

3) Tvorba N-látek

Rovnováhu mezi příjmem a ztrátou dusíku vyjadřuje ___________

Dusíková bilance

V dospělosti vykazujeme vyrovnanou/nevyrovnanou dusíkovou bilanci

Vyrovnanou

Pozitivní dusíková bilance + při čem (4)

Příjem proteinů v potravě převyšuje jeho ztráty - třeba při rekonvalescence, po onemocněních, v obdobích růstu, při podávání anabolických hormonů

Podávání anabolických hormonů vede k pozitivní/negativní dusíkové bilanci

Pozitivní

Podávání katabolických hormonů vede k pozitivní/negativní dusíkové bilanci

Negativní

Negativní dusíková bilance + při čem (3)

Ztráty dusíku překračují jeho příjem - při hladovění, podávání katabolických hormonů, během těžších onemocněních

1 g dusíku je obsažen zhruba v ___ g proteinů

6,25 g

Buněčné proteiny mají stejný/různý poločas

Různý

Jaký protein vydrží po celý život člověka?

Y-crystallin (protein čočky oka)

Jak funguje mechanismus regulace obratu proteinů pomocí proteinu ________? + jak se nazývá ten proces

Ubiquitin - proces polyubiquitinizace - několik ubiquitinů se naváže na protein, čímž ho označí k likvidaci v proteazomech

Jaké jsou esenciální AMK?

Rozvětvené: Val, Ile, Leu

Aromatické: Phe, Trp

Bazické: Lys

S OH skupinou: Thr

Se sírou: Met

Jaké jsou podmíněně esenciální AMK + co to znamená podmíněně

His, Arg - esenciální pouze např. v době růstu a rekonvalescence

Oxidativní deaminací AMK vznikají _________

2-ketokyseliny

Kofaktorem transaminačních reakcí je ________

PALP (B6)

Jaterní enzymy transaminace:

ALT a AST

Vyšší zastoupení AST/ALT je klinicky závažnější

AST

Kofaktorem dekarboxylačních reakcí AMK je _______

PALP (B6)

Glutamin je syntetizován enzymem _________, který se nachází v ______ (kde v buňce)

Glutaminsyntetázou, v cytosolu

Glutamin je deaminován enzymem _________, který se nachází v ______ (kde v buňce) + kam jde amoniak

Glutaminázou, v MIT - amoniak do močovinového cyklu

Oxidativní deaminace glutamátu probíhá hlavně v ______ (orgán), v ______ (kde v buňce) + jaký enzym + jaký kofaktor

V jater, v MIT - Glutamátdehydrogenáza - NAD+

(AMK) Amonný iont (NH4+) vzniká ________

Oxidativní deaminací AMK

Každé transaminační reakce se účastní __________

Glutamát (tedy i alfa-KT)

Osud aminodusíku AMK extrahepatálně:

Transaminace nebo amidace

Osud aminodusíku AMK hepatálně:

Transaminace, amidace nebo oxidativní deaminace

Amoniak je toxický pro _____ (orgán) + proč

Pro mozek - nepolární -> projde hematoencefalickou bariérou -> poté se sloučí s alfa-KT (vzniká glutamát) -> blok KC

Močovina vzniká z ________

Z NH3, CO2 a Asp

Močovinový cyklus probíhá v _______, močovina je vylučována ________

Močovinový cyklus probíhá v játrech, močovina je vylučována ledvinami

Močovinový cyklus je/není energetický náročný děj

Je

1. krok močovinového cyklu + kde (v buňce), spotřeba

HCO3- reaguje s volným NH4+ -> Karbamoylfosfát, enzym karbamoylfosfátsyntetáza I - v MIT, spotřeba 2 ATP (první ATP při fosforylaci bikarbonátu, druhé ATP při fosforylaci karbamoylu)

2. krok močovinového cyklu + kde (v buňce)

Přesun karbamoylové skupiny na ornithin -> citrulin, enzym transkarbamoyláza - v MIT, poté přesun citrulinu do cytosolu

3. krok močovinového cyklu + spotřeba

Citrulin + Asp -> Argininosukcinát, enzym argininosukcinátsyntetáza - spotřeba 2 ATP (ATP -> AMP)

Ornithin je kyselá/bazická AMK

Bazická (2 NH3, 1 COOH)

4. krok močovinového cyklu

Argininosukcinát se rozpadá na Arg a fumarát, fumarát jde do KC, Arg jde dál, enzym arginosukcináza

5. krok močovinového cyklu

Hydrolýza Arg -> močovina + ornithin, enzym argináza, ornithin se vrací do MIT, močovina jde krví do ledvin

Spojení močovinového cyklu s KC

Během močovinového cyklu vzniká fumarát, ten jde do KC kde vznikne Asp -> zpět do močovinového cyklu (Asp vznikne pomocí AST z OAA) (fumarát -> malát -> OAA)

Regulačním enzymem močovinového cyklu je _______, který je aktivován ________, který vzniká ___________ a je aktivován _________

Regulačním enzymem močovinového cyklu je Karbamoylfosfátsyntetáza I, který je aktivován N-acetylglutamátem, který vzniká reakcí AcCoA a Glu a je aktivován argininem

Proč je močovinový cyklus tlumen při acidóze?

Protože močovinový cyklus je protonproduktivní reakce

Močovinový cyklus je při hladovění aktivován/tlumen + proč

Aktivován - kvůli zvýšenému odbourávání AMK pro glukoneogenezi

Při __________ je zvýšená transkripce enzymů močovinového cyklu

Při vysokoproteinové dietě

V mozku je rovnováha alfa-KT <-> Glu <-> Gln

Co by jí mohlo narušit? + následky

Vyšší koncentrace amoniaku -> sloučí se s alfa-KT -> bude více Glu a Gln -> méně alfa-KT = méně ATP z KC pro buňky

Poměr močovina:amoniak je ________, při acidóze se změní na ________

Poměr močovina:amoniak je 95:5, při acidóze se změní na 50:50

Glutamináza je cytosolický/MIT

MIT

Glutamin syntetáza je cytosolický/MIT

Cytosolický

Hlavním excitačním neurotransmiterem je _________, hlavním inhibičním neurotransmiterem je _________

Hlavním excitačním neurotransmiterem je Glu, hlavním inhibičním neurotransmiterem je GABA

Degradace AMK vede ke tvorbě ___ intermediátů + jakých

7 intermediátů:

pyruvát, OAA, fumarát, sukcinyl-CoA, alfa-KT, AcCoA, acetoacetyl-CoA

Ketogenní AMK se degradují na _______

AcCoA, acetoacetyl-CoA

Ketogenní AMK

Lysin a Leucin

Keto i glukogenní AMK

Ile, Trp, Tyr, Phe (aromatické + Ile)

Jaké AMK se degradují na pyruvát?

Cys, Gly, Ser, Thr, Ala, Trp (CG STAT, krátké AMK)

Jaké AMK se degradují na OAA?

Asp, Asn

Jaké AMK se degradují na alfa-KT?

Glu, Gln, His, Arg, Pro (GG HAP)

Jaké AMK se degradují na Suc-CoA?

Val, Met, Ile, Thr (VMIT, -onin, větvené)

Jaké AMK se degradují na fumarát?

Tyr, Phe (TP gragas, aromatické)

Jaké AMK se degradují na AcCoA?

Ile, Leu (Ileu, 2 AMK jako 2 C v AcCoA)

Jaké AMK se degradují na acetoacetyl-CoA?

Lys, Leu, Phe, Tyr, Trp (ketogenní + aromatické)

Průběh degradace větvených AMK

1. krok - transaminace specifickými transaminázami -> 2-ketokyseliny (ketoanalogy AMK)

2. krok - oxidativní dekarboxylace -> vzniká acyl-CoA

Transaminace větvených AMK probíhá hlavně v _______

V kosterním svalstvu (taky v srdci, méně v játrech)

Druhý krok degradace větvených AMK probíhá v ________

V játrech

Jaké neesenciální AMK vznikají z OAA?

Asp, Asn

Jaké neesenciální AMK vznikají z alfa-KT?

Glu, Gln, Pro (Arg)

Jaké neesenciální AMK vznikají z pyruvátu?

Ala

AMK které se degradují na pyruvát, ale zpětně se z něho nesyntetizují + z čeho tedy

Ser, Cys, Gly - syntéza z 3-fosfoglycerátu

Proces syntézy Tyr z Phe

Phe se enzymem fenylalaninhydroxylasou hydroxyluje na Tyr, kofaktor Tetrahydrobiopterin -> Dihydrobiopterin (zpětně tetrahydrobiopterin vzniká pomocí enzymu dihydrobiopterin reduktázou, kofaktor NADH)

Fenylketonurie - absence či snížená aktivita _________

Fenylalaninhydroxylázy

Při fenylketonurii se Phe odbourává na _________

1) Na fenylpyruvát -> fenyllaktát, fenylacetát

2) Na fenylethylamin -> toxický pro mozek

Katecholaminy vznikají z _______ + co patří mezi katecholaminy

Vznikají dekarboxylací Tyr - adrenalin, noradrenalin, dopamin

Jaké katecholaminy jsou hormony a jaké jsou neurotransmitery?

Adrenalin = hormon

Noradrenalin, Dopamin = neurotransmitery

Serotonin je systematicky ________

5-hydroxytryptamin (vznikl dekarboxylací Trp)

Z jaké AMK vzniká acetylcholin?

Serin (3C -> dekarboxylace -> 2C) -> etanolamin -> cholin -> acetylcholin

Jaké biogenní aminy jsou součástí CoA a z jakých AMK vznikly?

Cysteamin (z Cys) a beta-alanin (z Asp)

Dekarboxylací Glu vzniká ________

GABA

Jak vzniká v těle oxid dusnatý?

Arg -> NO + citrulin, kofaktor 2 NADPH, enzym NO syntáza (NOS)

Typy NO syntáz a jejich funkce, výskyt

NOS I - mozek - neurotransmise

NOS II - makrofágy - smrcení bakterií

NOS III - endotel - vasodilatace

Klinický význam NO

Léčba anginy pectoris

Hormony štítné žlázy (jaké?) vznikají z _______

Thyroxin, trijodthyronin - vznikají z Tyr (resp. z jodovaných thyreoglobulinů)

Melanin je odvozený od _________ + jaké druhy

Od Tyr

1) Okulokutanní - melanocyty kůže

2) Neuromelanin - hlavně v substantia nigra středního mozku

Koloběh SAM

SAM daruje methyl -> zbyde S-adenosylhomocystein, po odštěpení adenosinu zbyde homocystein -> buďto regenerace na methionin pomocí N5-methyl-THF (-> THF) a potom pomocí ATP na SAM, nebo tvorba cysteinu

Syntéza kreatinu

Gly + Arg -> Guanidinoacetát + ornithin (v ledvinách), poté v játrech enzym guanidinoacetátmethyltransferáza (pomocí SAM) metyluje guanidinoacetát -> kreatin

Melatonin vzniká z ______

Z Trp

Specializované produkty z Gly:

Hem, puriny, konjugace se žlučovými kyselinami, kreatin, neurotransmitery

Pro puriny a pyrimidiny jsou důležité _________ (AMK)

Gly, Gln, Asp

Taurin vzniká z ______

Z Cysteinu

Jaká AMK je důležitá pro báze fosfolipidů?

Serin

Koncentrace AMK v plazmě

2,3-4 mM

Koncentrace Gln a Ala v plazmě

Gln - 0,6 mmol/l

Ala - 0,3 mmol/l

Koncentrace amoniaku v krvi

6-35 mikromol/l

Koncentrace močoviny v krvi

2,5-8,3 mmol/l

Koncentrace kreatininu v krvi

50-120 mikromol/l

Tvorba neesenciálních AMK probíhá v ______ (orgán)

V játrech

Enterocyty mění/nemění spektrum AMK přijatých v potravě

Mění

(AMK) __________ je základní energetický substrát pro rychle se dělící buňky (enterocyty, imunitní buňky, ...)

Glutamin