METABOLISMUL PROTEINELOR

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

AMINOACIZII: EXCRETIA AZOTULUI Etapele catabolizării proteinelor: 1. Îndepărtarea grupărilor α-amino prin transaminare şi dezaminare oxidativă a. o parte din NH3 liber este excretată în urină b. cea mai mare parte utilizata în sinteza de uree= cea mai importantă cale dpdv cantitativ

AMINOACIZII: EXCRETIA AZOTULUI Etapele catabolizării proteinelor: 2. Scheletele de atomi de C ale α-cetoacizilor sunt transformate în produşi intermediari comuni ai metabolismului energetic în final, se obţine CO2 şi apă, glucoză, AG, corpi cetonici

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

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

REZERVA DE AMINOACIZI Epuizarea rezervei de AA prin 3 căi: sinteza proteinelor precursori ai moleculelor azotate esentiale mici conversia în G, Glicogen, AG sau CO2 Rezerva de AA= 90-100g <<<< rezerva de proteine: 12kg la un B adult de 70kg

REZERVA DE AMINOACIZI

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

TURNOVER-UL PROTEINELOR Proteinele reglatoare sau cu defecte de pliere sunt degradate rapid Proteinele celulare au T1/2 de câteva zile/săptămâni Proteinele structurale (colegen) sunt metabolic stabile- T1/2 de luni-ani

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

DEGRADAREA PROTEINELOR PROTEINA 1. Calea proteolitică ubiquitină-proteazomi 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 2. T1/2 al unei proteine depinde de natura AA N-terminal Dc Aa=Ser→ T1/2 al proteinei > 20 ore Dc Aa=Asp→ T1/2 al proteinei este 3 min Proteinele cu secvente PEST (Pro, Glu, Ser, Thr) sunt degradate rapid

DIGESTIA PROTEINELOR ALIMENTARE Aport proteic zilnic= 70-100g/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 A. Digestia începe în stomac 1. HCl: distruge bacteriile şi denaturează proteinele devenind mai susceptibile la hidroliză 2. Pepsina rezultată din activarea pepsinogenului eliberează peptide şi aminoacizi liberi

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

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

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

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

DIGESTIA PROTEINELOR ALIMENTARE Absortia AA si a dipeptidelor 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+

DIGESTIA PROTEINELOR ALIMENTARE În enterocite, peptidele sunt hidrolizate în citosol până la AA înainte de a fi transportate în sistemul port hepatic 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 Sisteme de transport activ ce necesită ATP pt deplasarea AA din spaţiul extracelular în interiorul celulelor 7 sisteme de transport sistem pt cistina, aa dibazici (ornitina, arginina, lizina) afectat in cistinuria ereditara cu aparitia in urina a celor 4aa si litiaza renala

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 B6: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 L-GLUTAMAT AMINOTRANS- FERAZE PALPO PALPO L-AMINOACID 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 ASAT/ALAT= teste care indică creşterea permeabilităţii celulare Amplitudinea creşterii enzimelor depinde de: numărul celuleor implicate gradul distrucţiei celulare Vascularizaţia ţesutului distrus Existenţa barierei inflamatoare Timp de înjumătăţire al enzimelor în plasmă

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

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

DEZAMINAREA OXIDATIVĂ 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 NH3 - 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

DECARBOXILAREA AMINOACIZILOR