Metabolismo degli amminoacidi e delle proteine

Metabolismo degli amminoacidi e delle proteine

Metabolismo amminoacidi- proteine
Gli amminoacidi derivano:
- dalla degradazione (riciclaggio) delle proteine
cellulari
- dalla degradazione delle proteine alimentari
- dalla degradazione delle proteine del corpo
(massa muscolare) in mancanza di sostanze
nutrienti (digiuno prolungato e diabete non
controllato)

Digestione e assorbimento delle proteine alimentari

Le proteine ingerite con la dieta vengono degradate:
- nello stomaco- HCI (denaturante), pepsina (principale
proteasi dello stomaco).
-nell'intestino tenue- proteasi: tripsina, chimotripsina,
elastasi, carbossipeptidasi, aminopeptidasi

Processo di digestione e assorbimento

LUME
CELLULA INTESTINALE
SANGUE
Amminoacidi
Ammino-
acidi
Enzimi
proteolitici
Peptidasi
Proteine
Tripeptidi
Dipeptidi
Oligopeptidi
Amminopeptidasi
Berg J, Tymoczko JL, Stryer L. Biochimica- Zanichelli 6 ed
La maggior parte delle proteasi vengono prodotte dal nostro
organismo come zimogeni

Metabolismo degli amminoacidi

Il fegato e' l'organo piu' attivo sia nella sintesi che
nella degradazione degli amminoacidi
· Metabolismo del gruppo amminico
· Metabolismo dello scheletro carbonioso

Catabolismo degli amminoacidi

Rappresentazione schematica del catabolismo

Amino acid
NH3
Carbon skeleton
Deaminazione
Catabolismo dello scheletro di carbonio
CO2
Glucose
Acetyl-CoA
Ketone bodies
Ciclo dell'urea
Urea

Destino dello scheletro carbonioso degli amminoacidi

Amminoacidi glucogenici e chetogenici

GLUCOGENICI
Alanina
Cisteina
Glicina
Serina
Treonina
Triptofano
CHETOGENICI
Glucosio
1
Isoleucina
Leucina
Triptofano
Leucina
Lisina
Fenilalanina
Triptofano
Tirosina
Piruvato
Fosfoenol-
piruvato
Acetil CoA
Acetoacetil CoA
Asparagina
Aspartato
Ossalacetato
Aspartato
Fenilalanina
Tirosina
Fumarato
Citrato
Isoleucina
Metionina
Treonina
Valina
Succinil
CoA
«-Cheto-
glutarato
Arginina
Glutammato
Glutammina
Istidina
Prolina
Alcuni amminoacidi possono essere convertiti in glucosio,
alcuni in corpi chetonici, alcuni in entrambi
Berg J, Tymoczko JL, Stryer L. Biochimica- Zanichelli 6 ed

Destino del gruppo amminico

Transaminazione

- Transaminazione
Nella maggioranza dei casi il gruppo amminico di un
amminoacidi viene trasferito sull' a- chetoglutarato
glutammato
Enzimi: transaminasi
COO-
C=0
CH2
CH2
COO-
COO
+
H3N-C-H
CH2
I
CH2
COO
L-Glutammato
PLP
ammino-
transferasi
COO
COO-
+
H3N-C-H
C=0
R
R
L-Amminoacido
«-Chetoacido
«-Chetoglutarato

Rimozione del gruppo amminico

Il glutammato viene trasportato nei mitocondri degli
epatociti dove viene deaminato e ossidato dalla glutammato
deidrogenasi.
+
NH
I
3
-
H-C-COO
I
CH
CH
+
`NAD
+
+
H
0
NH
+
2
for NADP+
COO-
2
- NADH + H+
1
0
C -COO
I
CH
CH
2
COO
-
2
2
GLUTAMATE
ALPHA KETOGLUTARATE

Ciclo dell'urea

I gruppi amminici, se non vengono riutilizzati per la sintesi di
nuovi amminoacidi o di altri composti azotati, vengono
convertiti in un unico prodotto finale di escrezione.
Lo ione ammonio (NH4+) viene convertito in urea e quindi
escreto.
L'urea è sintetizzata nel fegato tramite il ciclo dell'urea,
passa nel sangue e raggiunge i reni, dove viene escreta tramite
le urine.
Il ciclo dell'urea si svolge in parte nel mitocondrio, in parte nel
citoplasma.

Composti derivati dagli amminoacidi

• Eme
  emoglobina, mioglobina, citocromi
• Basi azotate
  nucleotidi
• Ormoni
  tiroxina, adrenalina
• Creatina/fosfocreatina
  riserva di energia (muscolo)
• Carnitina
  trasporto acidi grassi nel mitocondrio
• Taurina (sali biliari)
  digestione lipidi (azione emulsionante)
• Neurotramettitori
  dopamina, noradrenalina, adrenalina,
  serotonina
• Istamina
  risposte allergiche, vasodilatatore