Pool degli aminoacidi plasmatici

Pool degli aminoacidi plasmatici
Chi sintetizza gli aminoacidi nella catena
alimentare?
Sono le piante
•Attraverso tramite l’enzima nitrato reduttasi
attraverso
Per l’uomo la via principale di assunzione di
azoto è l’ingestione di proteine con la dieta.
Le proteine assunte con la dieta sono
fondamentale fonte di aminoacidi e di
azoto
indispensabili
per il ricambio del patrimonio endogeno
Digestione delle proteine
Le proteasi pancreatiche sono
attivate nell’intestino
L’assorbimento intestinale
avviene attraverso un trasporto
attivo
Gli aminoacidi (come il glucosio)
vengono assorbiti dall’intestino per
trasporto attivo
Pool degli aminoacidi plasmatici
Il fegato è
il principale
organo di
demolizione
degli
aminoacidi.
•Il destino degli aminoacidi in eccesso è quindi quello di
essere indirizzati verso il metabolismo energetico previa
rimozione dei gruppi -amminici.
• Lo scheletro carbonioso che rimane, un -chetoacido,
entra, in qualche modo, nei cicli ossidativi (ciclo di Krebs)
•L'utilizzazione degli aminoacidi nel catabolismo avviene
ovviamente anche se le necessità energetica non è
soddisfatta da altri nutrienti ed in questo caso sono le
proteine tissutali ad essere degradate per fornire
aminoacidi.
•E' interessante sapere che il catabolismo degli aminoacidi
contribuisce al fabbisogno energetico per oltre il 15% del
totale.
La rimozione del gruppo amminico mediante
transaminazione porta alla sintesi di chetoacidi
Substrati da ossidare o da trasformare in intermedi
del metabolismo glucidico o lpidico.
A seconda del destino l’aminoacido corrispondente può
essere classificato:
 Chetogenico: il metabolismo può fornire corpi
chetonici
 Glucogenico: il metabolismo può fornire glucosio
attraverso il processo della gluconeogenesi
Alcuni aminoacidi possono rientrare in entrambe
le categorie
Destino dello scheletro
carbonioso
Aminoacidi glucogenici = rosa
Aminoacidi chetogenici = giallo
Catabolismo degli
aminoacidi
Distacco del gruppo amminico dallo scheletro
carbonioso
Il destino del gruppo amminico degli
aminoacidi è di passare sul
glutammato
Il glutammato è infatti l’unico aminoacido che può essere
successivamente desaminato,
Le transaminasi non operano una vera e propria
perdita dei gruppi amminici, ma un trasferimento
su un chetoacido, generando un nuovo aminoacido.
Nella maggior parte degli aminoacidi il gruppo
amminico viene trasferito all'atomo di carbonio in 
dell'α-chetoglutarato che diviene così glutammato
Il gruppo amminico viene trasferito dall'alanina, un
aminoacido, all'a-chetoglutarato, un chetoacido che diviene
così glutammato
L'alanina, a sua volta, perdendo il gruppo amminico, forma il
chetoacido piruvato.
Questa reazione è catalizzata da una transferasi, e
precisamente l'alanina aminotransferasi, ALAT, chiamata
anche glutammico piruvico transaminasi (GPT). il distacco del
gruppo amminico avviene perché le transaminasi contengono,
come coenzima, il piridossalfosfato (PLP), derivato dalla
piridossina, la vitamina B6
Biosintesi dell’urea
•
•
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Transaminazione
Deaminazione ossidativa del piruvato
Trasporto dell’ammonio
Ciclo dell’urea
Il glutammato che si forma è un aminoacido importante nel
metabolismo dei gruppi amminici (-NH2, NH3, NH4+)
raccogliendoli, per transaminazione sull'a-chetoglutarato,
da molti aminoacidi.
Il glutammato, citosolico, entrerà nei mitocondri epatici dove
cederà il gruppo amminico sotto forma di ione ammonio NH4+
che entrerà nel ciclo di produzione dell'urea ed eliminato con
le urine.
La rimozione mitocondriale dei gruppi amminici del glutammato
è operata, tramite una deaminazione ossidativa, da un enzima
che si chiama glutammato deidrogenasi (GDH),
Lo ione
ammonio
è in
equilibrio
con NH3
Il glutammato viene deaminato ossidativamente
dalla glutammato deidrogenasi
La transaminazione è accoppiata alla
deaminazione del glutammato
L’acido glutamico penetrato nei mitocondri può:
• essere desaminato dalla glutammato deidrogenasi
con formazione di ammoniaca ed acido alfachetoglutarico, oppure
•cedere il gruppo amminico all’ossalacetato, ad opera
di una transaminasi mitocondriale (GOT) e dare
acido aspartico
Glutammico-ossalacetico aminotransferasi (GOT)
La sintesi di glutammato e soprattutto
di aspartato
permette al fegato di
conservare gruppi amminici
sottoforma di questi due aminoacidi,
per la sintesi delle proteine plasmatiche
Tutti i tessuti producono ammoniaca, presente come ione
ammonio, che deriva dal catabolismo degli aminoacidi
Non potendo essere esportata nel sangue, per la sua tossicità,
l'ammoniaca viene, nei tessuti extraepatici, cervello
compreso, convertita in un composto non tossico, la
glutammina.
La glutammina, si forma per addizione enzimatica, catalizzata
dalla glutammina sintetasi, di un gruppo amminico al
glutammato.
Essendo neutra, può facilmente attraversare le membrane
cellulari e, passata nel sangue, viene trasportata al fegato.
Il suo azoto ammidico verrà rilasciato sotto forma di
ammoniaca solo nei mitocondri epatici ad opera di un enzima
chiamato glutamminasi, ed entrerà nel ciclo di produzione
dell'urea, molecola solubile che sarà escreta con le urine.
La glutammina trasporta l’NH3
nel sangue
L’ALANINA TRASPORTA L’AMMONIACA DAL MUSCOLO AL FEGATO
CICLO MUSCOLO-FEGATO O GLUCOSIO ALANINA
Alfa
chetoglutarato
piruvato
I tessuti extraepatici, in particolare i muscoli, durante l’esercizio muscolare,
eliminano N sotto forma di aminoacidi, specialmente glutammina e alanina, che sono
trasportati al rene o al fegato.
Il fegato utilizza N dell’alanina e lo trasforma in urea, molecola non tossica che è
successivamente eliminata dal rene. Il rene può scindere N di glutammina e
convogliarlo nelle urine, o trasformare glutammina in alanina, che è trasportata al
fegato.
Ciclo dell’urea
L'organo
deputato alla
eliminazione
dell'NH3 è il
fegato.
Gli aminoacidi sono precursori di
composti importanti
• Dal triptofano: Acido nicotinico o niacina o Vit. B6 ,
Serotonina (neurotrasmettitore),Melatonina (ciclo
circadiano)
• Dall’istidina: istamina (ormone della reazione
allergica)
• Dalla tirosina: ormone tiroideo e melanina (pigmento
cutaneo)
• Dal glutammato: GABA (neurotrasmettitore)
Sintesi dell’eme
CATABOLISMO DELL’EME
Catabolismo dell’eme: formazione dei pigmenti
biliari
Coniugazione con
acido glucuronico