bg‑orange

Oksydacyjna deaminacja aminokwasów

DeaminacjadeaminacjaDeaminacja to reakcja chemiczna, która polega na odłączeniu od danego aminokwasu, najczęściej glutamininanu, grupy aminowej.

Podczas reakcji utleniania glutaminianu, nazywanej oksydacyjną deaminacją, grupa aminowa zostaje usunięta i zastąpiona grupą ketonową. Ta reakcja chemiczna jest katalizowana przez enzym – dehydrogenazędehydrogenazydehydrogenazę glutaminianową. W reakcji deaminacji glutaminianu powstają amoniakamoniakamoniak (NHIndeks dolny 3) oraz ketokwas (alfa‑ketoglutaran z grupą ketonową –C=O), który podlega dalszym przemianom. Dehydrogenaza glutaminianowa może współdziałać ze związkami takimi jak NADIndeks górny +NADIndeks górny +NADIndeks górny +NADPIndeks górny +NADPIndeks górny +NADPIndeks górny +, które są przenośnikami elektronów i protonów (HIndeks górny +).

Uważa się, że deaminację aminokwasów może katalizować także inny enzym – oksydazaoksydazaoksydaza. Oksydaza glutaminianowa współdziała z FADFADFADFMNFMNFMN, które należą do nukleotydów flawinowych. W trakcie reakcji deaminacji z udziałem oksydazy powstają również ketokwas oraz amoniak, a także zredukowane formy tych nukleotydów, czyli FADHIndeks dolny 2 oraz FMNHIndeks dolny 2. Związki te zdolne są do przekazywania wodoru na tlen, w wyniku czego dochodzi do powstawania nadtlenku wodoru (HIndeks dolny 2OIndeks dolny 2).  Jest on następnie rozkładany do tlenu i wody przez enzym – katalazękatalazakatalazę – występujący w dużych ilościach w wątrobie.

Rn2kh8Ptf5nhS1
Deaminacja glutaminianu przy udziale dehydrogenazy glutaminianowej.
Źródło: Englishsquare.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
bg‑orange

Deaminacja aminokwasów przez dehydratazy

Dehydrogenazy i oksydazy to nie wszystkie enzymy zdolne do przeprowadzania reakcji deaminacji aminokwasów. Enzym dehydratazadehydratazadehydrataza serynowo‑treoninowa odpowiada za katalizowanie reakcji usuwania grup aminowych z aminokwasów –  treoniny oraz seryny. W pierwszej fazie tej reakcji od związku organicznego odłączają się cząsteczki wody (dehydratacja). Następnie zachodzi reakcja główna, czyli odłączenie grupy aminowej w postaci amoniaku.

Szkodliwy dla organizmu amoniak wchodzi do cyklu mocznikowego przeprowadzanego w wątrobie. Ulega przekształceniu w nietoksyczny mocznikmocznikmocznik.

bg‑orange

Związki pośrednie – ketokwasy

Usunięcie grupy aminowej z aminokwasu rozpoczyna katabolizm tego związku organicznego. Po usunięciu z aminokwasów atomów azotu z pozostałych szkieletów węglowodorowych powstają związki pośrednie, takie jak:

R1HPAIfoemnMG
Alfa-ketoglutaran Powstaje w wyniku deaminacji glutaminianu, a co więcej - jest produktem przemian katabolicznych również histydyny, ornityny i argininy. Ten ketokwas jest związkiem pośrednim w cyklu Krebsa., Pirogronian Powstaje w wyniku przemian glicyny, alaniny, cysteiny oraz seryny. Ten związek organiczny w mitochondriach przekształcany jest do acetylo-CoA, który wchodzi do cyklu Krebsa., Szczawiooctan Ketokwas, który powstaje w wyniku przemian aminokwasu asparaginy. Związek ten może wchodzić w reakcje glukoneogenezy - czyli reakcje przekształcania niecukrowych prekursorów w glukozę. Co więcej, jest również produktem wchodzącym w ciąg reakcji cyklu Krebsa.
bg‑orange

Powstawanie amin biogennych

Aminy biogenneaminy biogenneAminy biogenne tworzą się w wyniku dekarboksylacji aminokwasów, czyli usunięcia grupy karboksylowej z danego związku. Przykładem aminy biogennej jest histamina powstająca na drodze dekarboksylacji aminokwasu histydyny. Jest to związek biologicznie czynny, obniżający ciśnienie tętnicze, zwiększający przepuszczalność naczyń krwionośnych, a także biorący udział w reakcji alergicznej i stanie zapalnym. Inne aminy biogenne to przede wszystkim:

R1aTGPuYlifUd
Serotonina Produkt przemian aminokwasu tryptofanu. Serotonina jest przekaźnikiem w ośrodkowym układzie nerwowym, a co więcej - występuje w dużych ilościach w płytkach krwi (trombocytach)., Kwas gamma-aminomasłowy Kkolejny neuroprzekaźnik, który powstaje w wyniku dekarboksylacji kwasu glutaminowego., Etanoloamina Powstaje w wyniku dekarboksylacji aminokwasu seryny i wchodzi w skład glicerofosfolipidów.
R15DGPMfTmcR7
Schemat powstawania amin biogennych.
Źródło: Englishsquare.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Słownik

aminy biogenne
aminy biogenne

pierwszorzędowe aminy powstające we wszystkich organizmach w wyniku dekarboksylacji aminokwasów zasadowych (ornityny i lizyny)

amoniak
amoniak

NHIndeks dolny 3, związek nieorganiczny, bezbarwny gaz o charakterystycznym zapachu

cykl Krebsa
cykl Krebsa

cykl kwasu cytrynowego; kołowy, wieloetapowy ciąg reakcji enzymatycznych, katalizowanych głównie przez oksydoreduktazy. Przebiega w mitochondriach u organizmów eukariotycznych i w cytoplazmie u organizmów prokariotycznych. U większości organizmów stanowi podstawę oddychania tlenowego. Opisany w 1937 r. przez Hansa A. Krebsa

deaminacja
deaminacja

reakcja chemiczna eliminacji grupy aminowej (–NHIndeks dolny 2) z zasad azotowych i aminokwasów, najczęściej z wydzieleniem amoniaku

dehydrataza
dehydrataza

enzym katalizujący reakcję dehydratacji, inaczej odwodnienienia, w której jednym z produktów jest woda

dehydrogenazy
dehydrogenazy

grupa enzymów zdolna do odszczepienia atomów wodoru od związków organicznych

FAD
FAD

dinukleotyd flawinoadeninowy,  grupa prostetyczna flawoprotein złożona z kwasu adenozynomonofosforowego i nukleotydu flawinowego

FMN
FMN

mononukleotyd flawinowy, koenzym flawinowy – ester ryboflawiny i kwasu fosforowego

glukoneogeneza
glukoneogeneza

gr. genesis – powstawanie, zachodzący w wątrobie i nerkach proces wytwarzania glukozy z substancji nie będących sacharydami

katalaza
katalaza

potoczna nazwa enzymów z klasy oksydoreduktaz, posiadających zdolność przyspieszania rozpadu nadtlenku wodoru według reakcji: 2HIndeks dolny 2OIndeks dolny 2 → 2HIndeks dolny 2O + OIndeks dolny 2

mocznik
mocznik

związek organiczny – końcowy produkt przemiany białek. Wydalany z organizmu głównie razem z moczem

NADIndeks górny +
NADIndeks górny +

dinukleotyd nikotynoamidoadeninowy, związek organiczny, który może występować w formie zredukowanej, jako NADH oraz w formie utlenionej, jako  NADIndeks górny +. Cząsteczka NADIndeks górny + jest dinukleootydem, który może związać jeden proton (HIndeks górny +) oraz dwa elektrony, czyli może ulegać redukcji, w wyniku której powstaje NADH.

NADPIndeks górny +
NADPIndeks górny +

dinukleotyd nikotynoamidoadeninowy, organiczny związek chemiczny, który występuje w formie zredukowanej – NADPH i utlenionej – NADPIndeks górny +, dzięki czemu bierze udział w reakcjach utleniania i redukcji

neuroprzekaźniki
neuroprzekaźniki

związki chemiczne wydzielane z zakończenia aksonu komórki presynaptycznej i oddziałujące w specyficzny sposób na receptory w błonie postsynaptycznej

oksydaza
oksydaza

enzym katalizujący oderwanie od różnych związków atomów wodoru lub elektronów i wiązanie ich z tlenem cząsteczkowym