Proteinmetabolism

Transaminering, deaminering och ureacykeln.

Vad händer med aminosyrorna i kroppen?

Vad händer med aminosyrorna i kroppen?

De genererar en NH₄⁺ (ammoniumjon) och ett kolskelett.

Kolskelettet omvandlas till en ketosyra och kan gå in i citronsyracykeln.

Ammoniumjonen går in i ureacykeln för att bli till urea eller användas som byggstenar för aminosyror och nukleotider.

Vad är glutagena och ketogena aminosyror?

Glutagena: Har 3 kol och kan användas för att bilda substrat för citronsyracykeln (pyruvat tex).

Ketogena: Har 2 kol och kan användas för att bilda ketonkroppar.

Vilket är det första steget i katabolism av L-aminosyror?

Transaminering i levern:

Aminosyrans 𝛼-aminogruppen avlägsnas med enzymet transaminas eller aminotransferas. Den överförs till 𝛼-ketoglutarat för att bilda glutamat. Kvar blir en 𝛼-ketosyra.

Glutamatet blir en aminogrupp-donator i biokemiska vägar.

Vilken prostetisk grupp har transaminas?

PLP med kofaktor vitamin B6. Det är en intermediär bärare av aminogruppen.

Hur avlägsnas aminogruppen från glutamat i levern?

Deaminering:

Den behöver avlägsnas för exkretion. I hepatocyterna kommer glutamat att åka till mitokondrien för att genomgå oxidativ deaminering med enzymet glutamatdehydrogenas. Här kommer antingen NAD eller NADP att reduceras.

Det bildas en 𝛼-ketoglutarat när H₂O adderas och NH₄⁺ tas bort.

Vad kallas den sammanlagda reaktionen med deaminering och transaminering?

Transdeaminering. Vissa aminosyror hoppar över transaminering och genomgår direkt oxidativ deaminering.

Vad används 𝛼-ketoglutaratet till som bildas vid deaminering?

Det kan gå in i citronsyracykeln eller ombildas till glukos.

Hur regleras glutamatdehydrogenas?

Allosteriskt av ADP och GDP.

Hur används glutamat för att transportera ammonium?

I en icke-toxisk form:

Glutamat kommer att omvandlas till glutamin genom glutamin-syntetas. Det är en energikrävande reaktion (1ATP) med två steg:

1. Glutamat blir till 𝛾-glutamylfosfat med ATP.

2. 𝛾-glutamylfosfat blir till glutamin när det reagerar med NH4. P_i tas bort.

Ammoniak kommer gå in i leverns mitokondrien och ureacykeln.

Vad är glukos-alanincykeln?

Alanin har en viktig roll i att transportera aminogrupper till levern i en icke-toxisk form.

1. Aminosyror går igenom transaminering för att bilda glutamat.

2. Glutamat blir till 𝛼-ketoglutarat och donerar aminogruppen till pyruvat för att bilda alanin. enzymet är alanin-aminotransferas.

3. Alanin åker till levern och alanin-aminotransferas kommer att omvandla det till glutamat (från 𝛼-ketoglutarat) + pyruvat.

4. Pyruvat ombildas till glukos med glukoneogenes.

Var sker ureacykeln?

I levern; både i matrix och cytosolen.

Vad sker i första steget i ureacykeln?

Glutamat donerar sin NH₄⁺ som kommer att reagera med en koldioxid i form av bikarbonat (HCO₃) för att bilda karbamoylfosfat. 2ATP förbrukas. Processen katalyseras av enzymet karbamoylfosfat syntetas I.

Vad sker i steg 1 i ureacykeln?

Karbamoylfosfat kommer att reagera med ornitin för att bilda citrulin. En P_i utgår. Det katalyseras av ornitin transkarbamoylas.

Vad sker i steg 2 i ureacykeln?

Citrulin omvandlas till argininosuccinat genom att aspartat tillför en aminogrupp. Det katalyseras av argininosuccinat syntetas. Här krävs en ATP.

Vad sker i steg 3 i ureacykeln?

Här kommer argininosuccinat att klyvas till fumarat och arginin. Enzymet är argininosuccinat lyas.

Vad sker i steg 4 i ureacykeln?

Här kommer arginin att omvandlas till urea när vatten adderas. Det som blir kvar är ornitin. Katalys av arginas.

Hur regleras ureacykeln?

Det enzym som regleras är karbamoylfosfat syntetas I:

GTP: inhiberar.

ADP: stimulerar.

N-acetylglutamat: alloster reglering.

Vad är malat-aspartatskytteln?

Det oxaloacetat som produceras i citronsyracykeln kan transamineras till aspartat med aspartat aminotransferas (glutamat blir till ketoglutarat).

Aspartat kan sedan transporteras ut från matrix till ureacykeln.

Motsatt reaktion kan sedan ske för att malat ska kunna transporteras in i cellen. Oxaloacetat kan reduceras till malat med NADH→NAD+ med malatdehydrogenas. Motsatt rktion sker sedan i matrix.

Vad är glycerol-3-fosfat skytteln?

Mitokondriens membran i hjärna och muskler kan oxidera glycerol-3-fosfat till dihydroxyaceton för att reducera FAD till FADH₂. Det donerar till QH₂ och sedan till komplex III. Glykolysens NADH kommer vara den första bäraren.

Reaktionen katalyseras av mitokondriellt glycerol-3-fosfat-dehydrogenas. Här kommer DHAF att reducerads till glycerol-3-fosfat för att regenerera NAD+ till glykolys.

På vilka 2 sätt bildas NADPH i cellen?

1. Pentosfosfat-vägen: När glukos-6-fosfat omvandlas till ribos-5-fosfat kommer den oxidativa vägen att generera NADPH.

2. Oxidation av malat til pyruvat: I glukosmetabolism kan malat oxideras till pyruvat och då genereras NADPH. Det sker genom citrulin-transport till cytosol. Citrat → Acetyl-CoA + OAA → malat → pyruvat.

Vad är skillnaderna på NAD och NADPH?

NAD: Deltar mest i katabola processer, majoriteten finns i matrix.

NADPH: Används mest i anabola processer (fettsyrasyntes, finns i cytosol för tex fettsyrasyntes.

Vilka metaboliter i CSC kan användas till aminosyrametabolism?

Alfa-ketoglutarat och oxaloacetat.

Vad är nettoreaktionen för ureacykeln?

2NH₄⁺ + HCO₃^- + 3ATP + H₂O → urea + 2ADP + AMP + 4P_i + 2H⁺.