METABOLISMUL PROTEINELOR AMINOACIZII EXCRETIA AZOTULUI l l AA

METABOLISMUL PROTEINELOR

AMINOACIZII: EXCRETIA AZOTULUI l l AA nu sunt depozitaţi în organism 3 surse: → alimentatie → sinteza de novo → degradarea proteinelor AA în exces sunt degradaţi rapid

AMINOACIZII: EXCRETIA AZOTULUI l Etapele catabolizării proteinelor: l 1. Îndepărtarea grupărilor α-amino prin transaminare şi dezaminare oxidativă a. o parte din NH 3 liber este excretată în urină b. cea mai mare parte utilizata în sinteza de uree= cea mai importantă cale dpdv cantitativ l l

AMINOACIZII: EXCRETIA AZOTULUI l Etapele catabolizării proteinelor: l 2. Scheletele de atomi de C ale α-cetoacizilor sunt transformate în produşi intermediari comuni ai metabolismului energetic în final, se obţine CO 2 şi apă, glucoză, AG, corpi cetonici l

PROTEINE INTRACELULARE PROTEINE ALIMENTARE AA SCHELETUL ATOMILOR DE CARBON BIOSINTEZA AA, NUCLEOTIDE AMINE BIOLOGICE CICLUL UREOGENETIC EXCREŢIE UREE α- CETOACIZI ŞUNTUL ASPARTATARGININOSUCCINAT CICLUL CITRIC OAA GLUCOZA GNG

REZERVA DE AMINOACIZI l 3 surse: l degradarea proteinelor organismului proteinele alimentare sinteza AA neesentiali din produsi intermediari simpli ai organismului l l

REZERVA DE AMINOACIZI l Epuizarea rezervei de AA prin 3 căi: l sinteza proteinelor precursori ai moleculelor azotate esentiale mici conversia în G, Glicogen, AG sau CO 2 Rezerva de AA= 90 -100 g <<<< rezerva de proteine: 12 kg la un B adult de 70 kg l l l

REZERVA DE AMINOACIZI

TURNOVER-UL PROTEINELOR l l l proces dinamic (sinteza-degradare) ce permite îndepărtarea proteinelor inutile reglarea sintezei/ degradarea selectivă Turn-over proteic= hidroliza şi resinteza unei cantităţi zilnice de 300 -400 g de proteine

TURNOVER-UL PROTEINELOR l l l Proteinele reglatoare sau cu defecte de pliere sunt degradate rapid Proteinele celulare au T 1/2 de câteva zile/săptămâni Proteinele structurale (colegen) sunt metabolic stabile- T 1/2 de luni-ani

DEGRADAREA PROTEINELOR l 2 sisteme enzimatice majore: l 1. mecanismul ubiquitină-proteazomi dependent de energie (proteine intracelulare) 2. hidrolazele lizozomale independente de energie (proteine extracelulare) l

DEGRADAREA PROTEINELOR PROTEINA l l l 1. Calea proteolitică ubiquitinăproteazomi proteina se leagă de Ub (Gli grupării α carboxil a Ub-Lys grupării α amino a P) 3 etape catalizate enzimatic adăugarea de Ub generează un lanţ de poli-Ub proteinele marcate cu Ub sunt recunoscute de proteazomi, degradate la peptide şi AA AA PROTEAZOMI CILINDRICI PROTEOLITICI

DEGRADAREA PROTEINELOR l 2. T 1/2 al unei proteine depinde de natura AA N-terminal l Dc Aa=Ser→ T 1/2 al proteinei > 20 ore Dc Aa=Asp→ T 1/2 al proteinei este 3 min Proteinele cu secvente PEST (Pro, Glu, Ser, Thr) sunt degradate rapid l l

DIGESTIA PROTEINELOR ALIMENTARE l l l Aport proteic zilnic= 70 -100 g/zi Hidroliza proteinelor pt a fi absorbite în intestin Exc. preluarea Ac materni din lapte Enzimele proteolitice: stomac, pancreas, intestin subtire

DIGESTIA PROTEINELOR ALIMENTARE

DIGESTIA PROTEINELOR ALIMENTARE l A. Digestia începe în stomac l 1. HCl: distruge bacteriile şi denaturează proteinele devenind mai susceptibile la hidroliză l 2. Pepsina rezultată din activarea pepsinogenului eliberează peptide şi aminoacizi liberi

DIGESTIA PROTEINELOR ALIMENTARE l B. Digestia proteinelor sub acţiunea enzimelor pancreatice l polipeptidele sunt degradate la oligopeptide în prezenţa unui grup de enzime pancreatice l Tripsina, enteropeptidaza, chimotripsina, elastaza, carboxipeptidaza

DIGESTIA PROTEINELOR ALIMENTARE intestin subţire proteina exogena TRIPSINA CHIMOTRIPSINAELASTAZA CARBOXIPEPTIDAZA A, B

ANOMALII ÎN DIGESTIA PROTEINELOR ALIMENTARE l l l Pancreatita cronică Fibroza chistică Excizia pancreasului digestia incompleta a lipidelor si proteinelor steatoree= grasimi in scaun

ANOMALII ÎN DIGESTIA PROTEINELOR ALIMENTARE l Boala celiaca: l afectiune cronica intestinala caracterizata printr-un sindrom de malabsortie cauzat de leziuni imunologice ale intestinului subtire ca raspuns la ingestia de gluten

DIGESTIA PROTEINELOR ALIMENTARE l l C. În intestin aminopeptidaza- exopeptidaza ce scindeaza in mod repetat gruparea N-terminala a oligopeptidelor, rezultand: peptide mai mici AA liberi

DIGESTIA PROTEINELOR ALIMENTARE l Absortia AA si a dipeptidelor l AA liberi sunt preluaţi de enterocite prin intermediul unui sistem secundar de transport dependent de Na+ Di- şi tripeptidele sunt captate prin intermediul unui sistem de transport dependent de H+ l

DIGESTIA PROTEINELOR ALIMENTARE l În enterocite, peptidele sunt hidrolizate în citosol până la AA înainte de a fi transportate în sistemul port hepatic l După o masă cu conţinut proteic, în vena portă sunt prezenţi numai AA liberi: → metabolizati la nivel hepatic → eliberati în circulaţia generală

TRANSPORTUL AMINOACIZILOR ÎN CELULE l Sisteme de transport activ ce necesită ATP pt deplasarea AA din spaţiul extracelular în interiorul celulelor l 7 sisteme de transport sistem pt cistina, aa dibazici (ornitina, arginina, lizina) afectat in cistinuria ereditara cu aparitia in urina a celor 4 aa si litiaza renala l

CĂI GENERALE DE DEGRADARE A AA: TRANSAMINAREA ¨ Reprezintă procesul de transfer al grupării aminice de pe un AA pe un α-cetoacid, cu formarea unui nou AA (corespunzător cetoacidului iniţial) şi a unui nou α -cetoacid (corespunzător AA iniţial)

CĂI GENERALE DE DEGRADARE A AA: TRANSAMINAREA ¨ Reacţia – catalizată de aminotransferaze sau transaminaze, ce au ca grupare activă PALPO, un derivat al vitaminei B 6: piridoxal-fosfat ce încarcă tranzitoriu gruparea amino; PMP= piridoxamin-fosfat ¨ De obicei α-cetoacidul este α-cetoglutaric

CĂI GENERALE DE DEGRADARE A AA: TRANSAMINAREA α-CETOGLUTARAT PALPO L-GLUTAMAT AMINOTRANSFERAZE L-AMINOACID PALPO α-CETOACID

CĂI GENERALE DE DEGRADARE A AA: TRANSAMINAREA ¨ ¨ ¨ Cele mai importante transaminaze (aminotransferaze) sunt: - GOT sau ASAT - GPT sau ALAT ASAT se află în ficat, inimă, muşchii scheletici; raportul dintre nivelul hepatic şi extrahepatic este 1: 1 ALAT se află în cea mai mare parte în hepatocite; raportul dintre nivelul hepatic şi extrahepatic este 10: 1.

CĂI GENERALE DE DEGRADARE A AA: TRANSAMINAREA

CĂI GENERALE DE DEGRADARE A AA: TRANSAMINAREA l ASAT/ALAT= teste care indică creşterea permeabilităţii celulare Amplitudinea creşterii enzimelor depinde de: l numărul celuleor implicate l gradul distrucţiei celulare l Vascularizaţia ţesutului distrus l Existenţa barierei inflamatoare l Timp de înjumătăţire al enzimelor în plasmă

CĂI GENERALE DE DEGRADARE A AA: TRANSAMINAREA Amplitudinea creşterii enzimelor depinde de: l Hepatita Virală acută – creşteri de 10 -50 x; în special ALAT l Hepatita Cronică- creşteri între 5 -20 x l - creşteri stabile- 2 -3 x; l - acutizarea e marcată de creşterea ASAT l Hepatopatie alcoolică 5 -10 x, în special ASAT l Ciroză hepatică necompensată parenchimatos– valori normale sau uşoare creşteri

CĂI GENERALE DE DEGRADARE A AA: TRANSAMINAREA Amplitudinea creşterii enzimelor depinde de: l Procese tumorale- creşteri uşoare ale ASAT (leziuni necrotice) l Necroza acută (intoxicati cu ciuperci, organofosforice) - creşteri mari 100 x l În afecţiunile nonhepatice: IMA, afecţiuni musculare

CĂI GENERALE DE DEGRADARE A AA: TRANSAMINAREA Transaminarea – importanţă: - obţinerea aminoacizilor - α-cetoglutaricul, oxalilaceticul, acidul piruvic – substrate pentru ciclul citric - activitatea ASAT şi ALAT – valoare diagnostică deosebită ¨

CĂI GENERALE DE DEGRADARE A AA: DEZAMINAREA OXIDATIVĂ ¨ Valoarea diagnostică: - în infarct miocardic creşte nivelul ambelor enzime în ser, dar mai mult ASAT; normal GOT/GPT=1, 33 (raportul de RITTIS) - în citoliză hepatică cresc ambele; raportul ≈ constant. În debutul icterului activitatea celor două enzime poate atinge valori de 30 ori mari

DEZAMINAREA OXIDATIVĂ l La mamifere, dezaminarea oxidativă are loc la nivelul ţesutului hepatic şi renal

DEZAMINAREA OXIDATIVĂ ¨ Glu suferă dezaminare sub acţiunea GDH ce conţine NAD+ sau NADP+

DEZAMINAREA OXIDATIVĂ Reversibilitatea reacţiei – importanţă excepţională - singurul aminoacid ce se formează pe seama NH 3 - odată format, prin transaminare generează alţi aminoacizi ¨ ¨ ¨ Amoniacul rezultat este îndepărtat prin ureogeneză Cetoacidul este transformat, direct sau indirect, în intermediari ai ciclului citric.

DECARBOXILAREA AMINOACIZILOR