C5720 BiochemieC5720 Biochemie

15b-Metabolismus dusíku

9/24/2014 1 Petr Zbořil

ObsahObsah

• Vylučování dusíku, význam glutamát

dehydrogenasy, glutaminsyntetasy.

• Močovinový cyklus, jeho bilance.

• Kys. močová.

• Asimilace amoniaku.

9/24/2014 Petr Zbořil 2

Přehled produkce amoniakuPřehled produkce amoniaku

9/24/2014 Petr Zbořil 3

• Deaminace a transaminace

• Přímá a nepřímá

(dehydratasy)

eliminace

His, Ser, Tre, homoserin

(methionin)

Přehled produkce amoniakuPřehled produkce amoniaku

9/24/2014 Petr Zbořil 4

• Přímá a nepřímá (dehydratasy) eliminace o His, Ser, Tre, homoserin (methionin)

• Transaminací purinů

Vylučov{ní toxického Vylučov{ní toxického amoniaku amoniaku

• Způsoby

o Přímo jako NH4+ - amonotelní

o Cesta přes Gln – Glu + NH4+ = Gln (spotřeba ATP, glutamin

syntetasa)

o Cestou purinů – syntéza kys. močové – urikotelní (necesita -

eventualita)

o Cestou močoviny – ureotelní – ornitinový cyklus

9/24/2014 Footer Text 5

Močovina • Ornitinový cyklus

o Sled reakcí

o Zdroje N

1 – ornitintranskarbamoylasa

2 – argininosukcinát syntetasa

3 – argininosukcinát lyasa

4 - arginasa

9/24/2014 Footer Text 6

Močovina • Ornitinový cyklus

o Lokalizace

o Mitochondrie

o Cytoplasma

o Transport metabolitů

9/24/2014 Footer Text 7

Močovina • Bilance cyklu

• Karbamoylsynthetasa I - 2 ATP (CPS II – Gln!) o - aktivace CO2 + ATP = HO-CO-P + ADP

o - HO-CO-P + NH3 = HO-CO-NH2 + Pi

o - ATP + HO-CO-NH2 = P-CO-NH2 + ADP

• Kofaktorem je N-acetylGlu

9/24/2014 Footer Text 12

Močovina • Bilance cyklu

• Karbamoylsynthetasa I - 2 ATP o - aktivace CO2 + ATP = HO-CO-P + ADP

o - HO-CO-P + NH3 = HO-CO-NH2 + Pi

o - ATP + HO-CO-NH2 = P-CO-NH2 + ADP

• Argininosukcinát syntetasa – 1 ATP na AMP – eq. 2 o Posun reakce formálně snadno probíhající – Schiffova

• Celkem 3, ale eq. 4 ATP o Náročný, ale nutný pochod

9/24/2014 Footer Text 13

Močovina

• Ornitinový cyklus - vnější vztahy (vztah k citrátovému cyklu)

9/24/2014 Footer Text 14

Charakteristika forem Charakteristika forem odpadního dusíkuodpadního dusíku

• Formy

o Přímo jako NH4+ - amonotelní

• Jednoduché, bazický

• Podmínka – vodné prostředí, ředění

o Kys. močová – viz kap. 2 puriny • Špatně rozpustná

• ↑Urikotelní – šetření vodou, vejcorodí – nevadí embryu

• ↓Savci (člověk) – ukládání krystalků, močové kameny, dna

o Močovina – ureotelní – ornitinový cyklus • Dobře rozpustná, neutrální

• Snadno vylučována ledvinami

• Parametr zdravotního stavu

9/24/2014 Footer Text 15

Asimilace amoniakuAsimilace amoniaku

• Amoniak produkovaný mineralizací

• Amoniak syntetizovaný z N2 – nitrogesasa, kap. 10

• Amoniak produkovaný denitrifikací (asimilační)

• Primární role Glu

• Reduktivní aminace

• Pomocí GOGAT

9/24/2014 Footer Text 16

Asimilace amoniakuAsimilace amoniaku • Primární role Glu

o Redukční aminace

o Pomocí GOGAT

• Redukční aminace GDH

9/24/2014 Footer Text 17

Asimilace amoniakuAsimilace amoniaku • Transaminace

GOGAT o Glutamin:oxoglutarát

aminotransferasa, glutamát

syntasa

• Efektivní způsob

9/24/2014 Petr Zbořil 18

Syntéza Syntéza GlnGln

9/24/2014 Petr Zbořil 19