Wróć do informacji o e-podręczniku Wydrukuj Pobierz materiał do PDF Pobierz materiał do EPUB Pobierz materiał do MOBI Zaloguj się, aby dodać do ulubionych Zaloguj się, aby skopiować i edytować materiał Zaloguj się, aby udostępnić materiał Zaloguj się, aby dodać całą stronę do teczki
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