DEAMINAZIONE AA - 7. ADP + Pi ATP. glutamina sintetasi. glutaminasi COO CH 2 NH _ COO L-glutamato (Glu) COO. L-glutamina (Gln) COO 2 H2O

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1 C DEAMIAZIE AA - 7 ATP ADP Pi C C C C 3 4 glutamina sintetasi C C 3 L-glutamato (Glu) L-glutamina (Gln) C C 4 C C C 3 L-glutamina (Gln) glutaminasi C C 3 L-glutamato (Glu)

2 DEAMIAZIE AA - 8 tessuti extraepatici, compreso il muscolo muscolo L-glutamato Glu D transaminasi α-chetoglutarato 4 glutamina sintetasi L-glutamato L-glutamina L-aminoacido α-chetoacido ATP ADP P i α-chetoglutarato L-aminoacido transaminasi α-chetoacido L-glutamato piruvato transaminasi L-alanina α-chetoglutarato L-glutamina sangue L-alanina

3 DEAMIAZIE AA - 9 L-glutamina sangue fegato L-alanina α-chetoglutarato L-glutamina glutaminasi 4 L-aminoacido transaminasi ALT α-chetoacido L-glutamato L-alanina piruvato L-glutamato L-glutamato 4 AD L-glutamato deidrogenasi (Glu D) AD α-chetoglutarato

4 DIGESTIE PRTEIE - 0 Il maggior sito di degradazione degli aa è il fegato Il muscolo è la maggior sede di proteolisi, soprattutto in corso di digiuno, traumi, ustioni, setticemia Dopo un pasto ricco di proteine, l intestino rilascia aa ramificati, che sono captati dal cervello a digiuno e dal cervello e dal muscolo dopo un pasto, mentre sono risparmiati dal fegato. Il glucagone in corso di digiuno stimola la captazione epatica di aa plasmatici.

5 CICL DELL UREA - 1 C ione ammonio urea acido urico molti vertebrati acquatici (pesci ossei, larve di anfibi) molti vertebrati terrestri e pesci cartilaginei uccelli, rettili

6 CICL DELL UREA - perchè l'ammoniaca è tossica? ATP ADP P i ciclo di Krebs 4 3 alterazioni p 4 α-chetoglutarato 4 L-glutamato glutamina sintetasi L-glutamina ADP L-glutamato deidrogenasi (Glu D) ADP ATP ADP P i GABA gni giorno eliminiamo con le urine g di urea, che costituisce l 80-90% del escreto (il resto è creatinina, acido urico e ammonio)

7 CICL DELL UREA - 3 arginina -C- urea ornitina 4 citrullina 4 C mitocondri epatici

8 CICL DELL UREA - 4 mitocondrio -C- urea citoplasma 4 C carbamilfosfato sintetasi I -C--P 3 -- ATP ADP 1 P i carbamilfosfato ornitina P i arginasi citrullina arginina ATP argininosuccinato AMP PP i fumarato aspartato

9 -C- urea arginasi CICL DELL UREA - 5 citoplasma arginina ornitina AD AD C 4 carbamilfosfato sintetasi I citrullina ATP ADP 1 P i carbamilfosfato P i ATP mitocondrio L-glutamato α-chetoglutarato fumarato malato argininosuccinato aspartato mitocondrio ossalacetato AMP PP i α-chetoglutarato AD AD L-glutamato

10 CICL DELL UREA - 6

11 CICL DELL UREA - 7 shunt Asp-ArgSuccinato (biciclo o triciclo di Krebs)

12 CICL DELL UREA - 8

13 arginine CICL DELL UREA - 9

14 CICL DELL UREA - 10 Il ciclo dell urea aumenta sia dopo un apporto di proteine (per smaltire gli aa eccesso) che dopo un digiuno prolungato (quando gli aa muscolari cominciano ad essere utilizzati a scopo gluconeogenetico ed energetico). Una dieta iperproteica e il digiuno inoltre inducono gli enzimi del ciclo dell'urea di 10-0 volte. La sintesi di una molecola di urea richiede 4 legami di anidride di ATP.

15 aspartato CATABLISM AMIACIDI - 1 alanina cisteina glicina serina triptofano ossalacetato piruvato acetil-coa leucina lisina isoleucina fenilalanina tirosina triptofano citrato asparagina malato fenilalanina tirosina fumarato isocitrato succinato α-chetoglutarato glutamato succinil-coa valina isoleucina treonina metionina glutamina prolina arginina istidina

16 CICL DELL AZT - 1 riduzione (batteri, piante) sintesi (piante, microrganismi) aminoacidi ed altri composti azotati nitrato ( 3- ) batteri denitrificanti azoto ( ) fissazione da parte di batteri (Klebsiella, Azotobacter, Rhizobium) ammonio ( 4 ) degradazione (animali, piante, microrganismi) batteri nitrificanti (itrobacter) nitrito ( - ) batteri nitrificanti (itrosomonas)

17 SITESI AMIACIDI - 1 non essenziali essenziali Ala is Arg* Ile Asn Leu Asp Lys Cys*# Met Glu Phe Gln Thr Gly Trp Pro Val Ser Tyr# *: è essenziale nei primi anni di vita #: sono sintetizzati a partire da aminoacidi essenziali

18 SITESI AMIACIDI - glucoso 3-P-glicerato serina metionina (dieta) alanina piruvato glicina cisteina acetil-coa aspartato ossalacetato fenilalanina (dieta) tirosina asparagina ciclo dell acido citrico α-chetoglutarato glutamato glutamina prolina arginina

19 SITESI AMIACIDI - 3 C C C alfa-chetoglutarato AD(P) AD(P) C C 4 C glutamato deidrogenasi 3 L-glutamato (Glu)

20 SITESI AMIACIDI - 4 C C C alfa-chetoglutarato C C C C 3 L-glutamina (Gln) AD AD glutamato sintasi C C C 3 L-glutamato (Glu) C C C 3 L-glutamato (Glu)

21 SITESI AMIACIDI - 5 ATP ADP Pi C C C C C 3 4 glutamina sintetasi C C 3 L-glutamato (Glu) L-glutamina (Gln)

22 SITESI AMIACIDI - 6 C C C alfa-chetoglutarato Ala aminotransferasi (Ala transaminasi, ALT) (Glu-Pir transaminasi, GPT) C C3 C C3 PLP C 3 C 3 C L-alanina (Ala) L-glutamato (Glu) piruvato C C C alfa-chetoglutarato Asp aminotransferasi (Asp transaminasi, AST) (Glu-A transaminasi, GT) C C C PLP C 3 C 3 L-aspartato (Asp) L-glutamato (Glu) C C ossalacetato

23 SITESI AMIACIDI - 7 C C C 3 L-asparagina (Asn) asparaginasi 4 C C 3 L-aspartato (Asp)

24 SITESI AMIACIDI - 8 C C 3 L-aspartato C C ATP AMP PPi asparagina sintetasi C C C 3 L-asparagina C C C 3 L-glutamina C C 3 L-glutamato

25 SITESI AMIACIDI - 9

26 SITESI AMIACIDI - 10 arginina ornitina poliamine semialdeide glutamica glutamato glutamina prolina

27 pirimidina pirazina a 4 5 8a C ACID FLIC - 1 C C C C 6-metilpterina acido p-aminobenzoico glutamato acido pteroico acido pteroilglutamico (acido folico) C C C C C tetraidrofolato (F 4 )

28 ACID FLIC - ADP ADP C diidrofolato reduttasi C folato diidrofolato diidrofolato reduttasi ADP ADP C tetraidrofolato

29 ACID FLIC metil-F4 5 C 3 C 10 serina C C 3 glicina C 3 5 C tetraidrofolato (F4) 10 PALP serina idrossimetil transferasi 5 C C 5,10-metilene-F4 10

30 ACID FLIC - 4

31 ACID FLIC - 5 C 5,10-metilene-F C C 5,10-metenil-F C C 10-formil-F C C 5-formil-F C C 5-formimino-F C serina idrossimetil transferasi C 5 10 tetraidrofolato (F4) PALP

32 ACID FLIC - 6 metabolismo Gly e Ser (metilen-f 4 ) catabolismo is (formimino-f 4 metenil-f 4 ) metabolismo Met (metil-f 4 ) catabolismo Trp (formil-f 4 metenil-f 4 ) sintesi di purin nucleotidi (formil-f 4 ) sintesi di timidin nucleotidi (metilen-f 4 )

33 VITAMIA B1-1

34 VITAMIA B1 - carne e altri alimenti di origine animale (fegato, latte e uova) gli alimenti di origine animale contengono la vit.b1 per sintesi da parte della flora intestinale -R nome -C cianocobalamina (vit. B 1 ) - idrossicobalamina (vit. B 1a ) -C 3 metilcobalamina C 5 -deossiadenosilcobalamina

35 SAM - 1 ATP 3 C P P P C PPi Pi C 3 C C S C 5 C 10 3 C 3 C C C S metionina (Met) S-adenosil-metionina (SAM) metil transferasi R R C 3 C 3 5-metil-F4 B1 3 C 5 tetraidrofolato C 10 C 3 B1 3 C C C S omocisteina adenosina C C S C S-adenosil-omocisteina

36 5 C 10 SAM - C 5,10-metilene-F4 5 C 3 5-metil-F4 C 10 B1 3 C 3 C C C S metionina 5 C tetraidrofolato 10 C 3 B1 3 C C C S omocisteina

37 MCISTEIA - 1 livello sierico di omocys: indice molto sensibile di deficit di vit.b6, vit.b1 e folato più elevato nei maschi che nelle femmine (in cui aumenta con la menopausa) correla con la massa muscolare aumenta con il fumo e l assunzione di caffè diminuisce con l attività fisica aumenta in corso di etilismo cronico (ipovitaminosi?) diminuisce per un consumo moderato di alcol correla positivamente con l ipertensione aumenta in nefropatici diabetici e non elevato livello plasmatico di omocys: fattore di rischio indipendente ed aggiuntivo per le patologie aterosclerotiche, e sinergizza con fattori di rischio come fumo e ipertensione correla con il grado di aterosclerosi e (nei giovani) con lo spessore della parete carotidea

38 BIPTERIA - 1 C biopterina 3 C C C tetraidrobiopterina (B4) 3 C C C diidrobiopterina (B) 3 C C GTP

39 FEILALAIA - 1 C C 3 AD(P) diidrobiopterina reduttasi AD(P) B4 B fenilalanina (Phe) fenilalanina idrossilasi C C 3 tirosina (Tyr)

40 FEILALAIA - Fenilchetonuria (PKU, oligofrenìa fenilpiruvica) > 170 mutazioni di Phe idrossilasi incidenza: omozigoti 1:10.000, eterozigoti 1-1,5% Phe ridotto sviluppo cerebrale (Phe > µm) MR: demielinizzazione neurone: sintesi proteica crescita cellulare iperreflessia tendinea, iperattività, ipertonia, convulsioni, depressione, ansietà, ritardo mentale, morte precoce

41 FEILALAIA - 3 Ipotesi: competizione per il trasporto di aminoacidi aromatici e ramificati nel cervello e in altri tessuti acido fenilpiruvico enzimi del metabolismo glicidico (K, 6PGD, PirD) trasporto di Pir nel mitocondrio conversione glucoso in acetilcoa sintesi lipidi demielinizzazione Phe, Tyr sintesi melanina pelle e capelli chiari

42 FEILALAIA - 4 Terapia: dieta povera di Phe ( mg/die) per tutta la vita Phe plasmatica µm carne, pesce, pollame, uova, latte, latticini noci, farina, semi vari attenzione all aspartame (Asp-Phe-metilestere)! nell intestino è convertito in Asp, Phe e metanolo

43 TRIPTFA - 1

44 SERIA - 1 serina C etanolamina 3 SAM 3 SA-omoCys colina

45 LISIA - 1 lisina (proteine) 3 SAM 3 SA-omoCys -trimetil-lisina (proteine) proteasi -trimetil-lisina vit.c carnitina

46 CISTEIA - 1 cisteina taurina piruvato solfito solfato solfato attivato ATP PPi, ADP mucopolisaccaridi sulfoconiugati (fegato)

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