Aminokyseliny• základní stavební prvky peptidů a bílkovin • tvorba biogenních aminů, purinů, pyrimidinů,

hemu• z celkového počtu 300 známých aminokyselin je

pouze 20 (21) proteinogenních• proteinogenní - -aminokyseliny, asymetrický

uhlík - konfigurace L• disociace aminokyseliny

– tvorba amfiionu, zwitterionu – izoelektrický bod aminokyseliny – nepohybuje se

v elektrickém poli, nejnižší rozpustnost

AMK s nepolárním řetězcemH

H3C

CH

CH3

H3C

CH2CH

CH3

H3C

CH

CH3

CH2H3C

HN

C

OH

O

CH2

CH2

NH

CH2CH2SH3C

glycin

alanin

leucin

valin

isoleucin

prolin

fenylalanin

tryptofan

methionin

AMK polární

CH2HO

CH

OH

H3C

CH2HO

CH2CH2N

O

CH2CH2CH2N

O

CH2HS

serin

treonin

tyrosin

asparagin

glutamin

cystein

Kyselé a bazické AMK

CH2CH2CHO

O

CH2CHO

O

CH2CH2CH2CH2H2N

CH2CH2CH2NHCH2N

NH

CH2

N

HN

kyselina asparagová

kyselina glutamová

lysin

arginin

histidin

Modely proteinů

cytochrom b doménalaktátdehydrogenasy

doménalehkého řetězceimunoglobulinu

Aminokyseliny – energetický metabolismus

• proteiny nejsou dlouhodobě stálé - denní obrat – kosterní svalstvo - 10 %– játra – 40 %– sliznice tenkého střeva – 80 %

• denní příjem proteinů – 100 g• denní oxidace proteinů – 100 g = 10-20% energiesyntéza• Gly, Gln, Asp – puriny a pyrimidiny• Gly – hem• Ser – báze fosfolipidů• Tyr – thyroidální hormony• Phe – katecholaminy• Gln – energetický substrát pro enterocyt

Aminokyseliny – substrát pro syntetické děje

• Gly, Gln, Asp – puriny a pyrimidiny

• Gly – hem

• Ser – báze fosfolipidů

• Tyr – thyroidální hormony

• Phe – katecholaminy

• Gln – energetický substrát pro enterocyt

Mechanismy odstranění –NH2

• transaminace – aspartátaminotransferasa– alaninaminotransferasa

• oxidativní deaminace glutamátu– glutamátdehydrogenasa

• vylučování NH3 do moči

– glutaminsyntetasa– glutaminasa

• syntéza močoviny– karbamoylsyntetasa I

Orgánová specifikaenterocyt

• metabolizuje glutamin

• syntéza purinů

kosterní sval

• metabolizuje větvené AMK – Val, Leu, Ile

• glukózo-alaninový cyklus

ledviny

• glutaminasa – přímé vylučování NH3

Syntéza aminokyselin

esenciální AMK – Phe, Trp, Val, Leu, Ile, Met, Thr, Lys

podmíněně esenciální – Arg, His

• oxalacetát → Asp, Asn

-ketoglutarát → Glu, Gln, Pro, (Arg)

• pyruvát → Ala

• 3-fosfoglycerát → Ser, Cys, Gly

• Phe → Tyr

Syntéza purinů

N

C

N

C

C

C

N

C

N

OH

Gln (2)

glycin (3)

formyl (4)formyl (9)

Gln (5)

uzavření kruhu (6)

Asp (8)

CO2 (7)

uzavření kruhu (10)5-fosforibosyl-1-difosfát (1)

Syntéza purinových nukleotidů

N

N N

N

OH

Rib-5P

N

N N

N

NH2

Rib-5P

N

N N

N

OH

Rib-5P

HO

N

N N

N

OH

Rib-5P

H2N

ADP ATP

dADP

dATP

GDP

GTP

dGDP dGTP

NADPH + H+

THIOREDOXIN

NADPH + H+

THIOREDOXIN

(Asp)

(Gln)

IMP AMP

XMP

GMP

Degradace purinů

N

N NH

N

NH2

N

N NH

N

OH

N

N NH

N

OH

HO

N

N NH

N

OH

H2N

N

N NH

N

OH

HO OH

NH2

N NH

N

HO OH

HO

adenin hypoxanthin xanthin

guanin

kys. močováallantoin

2x CO(NH2)CHOCOOH

DNARNA

nukleotid-3´P nukleosid

Syntéza pyrimidinů

C

NH2

O P H2N

CH

COOH

CH2

HOOC

HN

NH

CH

CH2

O

O

COOH

HN

NH

C

CH

O

O

COOH

N

N COOHHO

OH

Rib-5P

N

NHO

OH

Rib-5P

N

NH2N

OH

Rib-5PPP

N

NHO

OH

Rib-5P

CH3

karbamoyl-fosfát

aspartátdihydroorotát orotát

orotinmonofosfátUMP

UTP

CTP

dUMP

dTMP

dTTP

+

(Gln)

Odbourávání pyrimidinových bazí

N

NH

NH2

O

HN

NH

O

O

NH2

NH

CH2

CH2

HOOC

O H2N

CH2

CH2

HOOC

cytosin uracil karbamoyl--Ala -Ala

HN

NH

CH2

CH2

O

O

dihydrouracil

+ NH3 + CO2

HN

NH

O

O

NH2

NH

CH2

CH

HOOC

O H2N

CH2

CH

HOOC

thymin karbamoyl--aminoisobutyrát

-aminoisobutyrát

HN

NH

CH2

CH

O

O

dihydrothymin

+ NH3 + CO2

CH3 CH3CH3

CH3