Biosinteza AK Flashcards
(25 cards)
Iz katerih snovi telo sintetizira neesencialne AK? Po koliko AK?
Devet izmed enajstih neesencialnih aminokislin lahko sintetiziramo iz glukoze in dušika, dve pa le iz esencialnih aminokislin – tirozin (iz fenilalanina) in cistein (iz metionina + serina)
Kaj potrebujemo za sintezo AK?
Za sintezo aminokislin torej potrebujemo vir C-skeleta (npr. glukoza, piruvat, intermediati citratnega cikla in glikolize) ter dušik (iz drugih aminokislin ali amonijaka)
Kaj se mora zgoditi z dušikom pred uporabo v telesu? Kako?
reducirati se mora v amonijev ion
To počnejo nekatere bakterije, ki lahko atmosferski dušik fiksirajo v obliki amonijaka z nitrogenaznim kompleksom. Fiksacija dušika je energijsko potraten proces
Kako dobimo večino N za sintezo AK?
s transaminacijo preko glutamata
nastanek glutamata s postopkom, ki ni transaminacija (kaj je potrebno)
Glutamat nastane iz α-ketoglutarata z encimom glutamat dehidrogenaza, ki lahko veže dušik v obliki amonijevega iona direktno na substrat. Za sintezo glutamata se porablja energija NADH oziroma NADPH
Kateri AK nastaneta s transaminacijo z glutamatom?
alanin in aspartat
reakcija nastanka alanina
piruvat + glutamat → alanin + α-ketoglutarat, reakcijo katalizira alanin aminotransferaza
reakcija nastanka aspratata
oksaloacetat + glutamat → aspartat + α-ketoglutarat, reakcijo katalizira aspartat aminotransferaza
reakcija glutamina iz glutamata
katalizira glutamin sintetaza. V reakcijo vstopa amonijev ion, porablja pa se energija ATP, amonijak vstopa direktno
Sinteza poteče v dveh stopnjah. Najprej nastane γ-Glu-fosfat, ki nato reagira z amonijevim ionom da dobimo glutamin
reakcija asparagina iz aspartata?
katalizira asparagin sintetaza. Porablja se energija ATP, dušik donira glutamin
Kako je reguliran nastanek glutamina?
alosterično. Pretvorbo inhibirajo: Gly, Ala, His, Trp, CTP, AMP, karbamoilfosfat in glukozamin-6-fosfat. Aktivnost encima zmanjša adenilacija z adenililtransferazo
sinteza prolina iz glutamata
glutamat se najprej fosforilira, nato pa pretvori v glutamat semialdehid, ki spontano ciklizira. Redukcija cikličnega intermediata da prolin
sinteza arginina iz glutamata
preko glutamat semialdehida, ki transaminira, da dobimo ornitin
Arginin iz ornitina nato nastane v reakcijah cikla uree, vendar pa so količine arginina, ki na ta način nastane, nizke
V katerih celicah poteka najpogosteje poteka nastanek ornitina? S katerim encimom?
Nastanek ornitina z ornitin aminotransferazo teče v največji meri v epitelijskih celicah tankega črevesja.
Kdaj je arginin esencialna AK?
Med rastjo, saj ga potrebujemo več za sintezo proteinov
sinteza serina
kje največ poteka?
v katere AK se lahko pretvarja?
3-fosfoglicerat se s 3-fosfoglicerat dehidrogeanzo pretvori v 3-fosfohidroksipiruvat, gre za oksidacijo, kjer redukcijske ekvivalente prejme NAD+. 3-fosfohidroksipiruvat se nato transaminira z glutamatom v 3-fosfoserin (fosfoserin aminotransferaza), ta pa se s fosfoserin fosfatazo pretvori v serin (odcepi se anorganski fosfat). Serin se sintetizira predvsem v jetrih in ledvicah
Iz serina nato nastajata še glicin in cistein (skupaj z metioninom)
sinteza glicina
Glicin nastaja predvsem iz serina, v manjši meri pa tudi iz treonina s treonin aldolazo.
Reakcija pretvorbe serina v glicin je reverzibilna reakcija, ki pa potrebuje FH4 in PLP. Serin se v glicin pretvori v eni stopnji, (serin hidroksimetiltransferaza): odcepitev –CH2OH, ogljikov atom se prenese na FH4, da dobimo metilen-FH4, -OH skupina pa se pretvori v vodo.
Glicin lahko nastane tudi z glicin sintazo v jetrih vretenčarjev. Glicin sintaza sintetizira glicin iz CO2, NH4+, metilen-FH4 in NADH
sinteza cisteina
Biosinteza cisteina poteka iz homocisteina, ki nastane iz SAM (S-adenozilmetionina). Homocistein se združi s serinom v cistation v reakciji, ki jo katalizira cistation β-sintaza, kofaktor pa je PLP. Cistation se nato razcepi na α-ketobutirat in cistein, reakcijo katalizira cistation γ-liaza, kofaktor pa je zopet PLP. Pri razcepu cistationa nastaja amonijak
Ogljikov skelet za sintezo cisteina da serin, žveplov atom pa prispeva metionin preko homocisteina. α-ketobutirat, ki nastane pri cepitvi, se pretvori v sukcinil-CoA
inhibitroji Cistation β-sintaze
inhibirana s cisteinom – produktna inhibicija
Kako se AK prenašajo po telesu?
proste ali vezane na albumin
Koncentracije katerih AK so najvišje? Zakaj?
V najvišjih koncentracijah se v serumu nahajajo aminokisline glicin, alanin in glutamin, saj so uporabne kot vir C-skeleta za aminokisline in ogljikovehidrate, prav tako pa so uporabne za prenos dušika med tkivi
glavno mesto nadzora metabolizma AK
jetra, z izjemo BCAA, ki se večinoma metabolizirajo v mišicah
Kako je uravnavan metabolitem esencialnih in kako neesencialnih AK?
Katabolizem esencialnih AK je uravnavan encimsko – esencialne aminokisline se razgradijo z encimi, ki se inducirajo nad določeno koncentracijo, neesencialne pa se razgrajujejo z neinduciranimi encimi
hormonska uravnava metabolizma AK z inzulinom
Inzulin, ki se sprošča v visokoenergetskem stanju, spodbuja proteinsko sintezo (preko mTOR kinaze), hkrati pa poveča transport BCAA in glutamina ter poveča privzem aminokislin v mišicah. Sproščanje inzulina stimulirajo aminokisline (poleg visokih koncentracij glukoze). Inzulinu podobno deluje rastni hormon
