AMMINOACIDI
METABOLISMO del
GRUPPO AMMINICO
Flusso generale
 -chetoacidi
-amminoacidi
O
II
C – O–
I
O
II
C – O–
I
H–C=O
I
R
TRANSAMINAZIONE
transaminasi
piridossalfosfato
H – C – NH3+
I
R
+
+
-chetoglutarato
glutammato
-chetoglutarato
glutammato
DEAMINAZIONE OSSIDATIVA
glutammato deidrogenasi
NAD+
NH2
NH4+
C=O
NH2
UREA
AMMINOTRANSFERASI
(prendono il nome dall’a.a. che cede il gruppo -NH2
all’-chetoglutarato)
1. Alanina amminotransferasi
2. Aspartato amminotransferasi
Denominate anche
•TRANSAMINASI
1. Glutammato piruvato transaminasi
2. Glutammato ossalacetato transaminasi
ENZIMI A PIRIDOSSALFOSFATO
MECCANISMO PING-PONG
H
I
E–C=O
COO–
I
+ H–C–NH2
I
R1
COO–
I
E–NH2 + C=O
I
R2


COO–
I
E-NH2 + C=O
I
R1
COO–
H
I
I
E–C=O + H–C–NH2
I
R2
Intermedio di reazione: base di Schiff
Vitamina B6
piridossina, piridossale, piridosammina
COFATTORI piridossalfosfato (PLP), piridossaminafosfato
ENZIMI A PLP
-Glicogeno fosforilasi 80-90% del totale
- Transaminasi
- Decarbossilasi (amminoacido  ammina )
glutammato (glutammato decarbossilasi)  -aminobutirrico (GABA)
istidina  istamina
triptofano serotonina (5-idrossitriptamina)
tirosina  noradrenalina
- Reazioni di addizione-eliminazione sulla catena laterale di a.a.
- -aminolevulinato sintasi (sintesi dell’eme)
- Metabolismo unità monocarboniosa (metionina  cisteina)
NH3 deriva dal catabolismo degli
amminoacidi
basi puriniche (tramite deaminasi)
basi pirimidiniche
Animali ammoniotelici (pesci)
Animali uricotelici (rettili, uccelli)
Animali ureotelici
AMMONIACA TOSSICA:
Composto basico
- TRASPORTO EMATICO : GLUTAMMINA, ALANINA
- ELIMINAZIONE: UREA
DEAMINAZIONE OSSIDATIVA
tramite
glutammato deidrogenasi
glutammato + NAD(P)+ + H2O  -chetoglutarato + NADH + H+ + NH4+
Intermedio di reazione: imminoacido
COO–
I
H –C–NH3+
I
CH2
I
CH2
–
I
COO
+ NAD+

COO–
I
C=NH2+
I
CH2
I
CH2
–
I
COO
+ NADH + H+
Incorporazione dell’NH4+
 -chetoglutarato + NH4+  glutammato
glutammato + NH4+ + ATP  glutammina + ADP + Pi
NH4+ + HCO3– + 2 ATP  carbamilfosfato
O
2HN–
II
O
II
C~O–P–O–
I
O–
TRASPORTO DELL’ NH3 in forma non tossica
CERVELLO
COO–
I
C=O
I
CH2 + NH +
4
I
CH2
I
C=O
O–
glutammina
ATP
sintasi
COO–
I
H –C–NH3+
I
CH2
+ NH4+
I
CH2
I
C=O
O–
RENE
ADP + Pi
COO–
I
H –C–NH3+
I
CH2
I
CH2
I
C=O
NH2
glutamminasi
H2O
NH4
+
 acidosi
 alcalosi
azoto
amminico
azoto
ammidico
CERVELLO
Alti livelli di glutammato e glutammina per detossificazione
da NH3
altrimenti
si può abbassare il livello di -chetoglutarato e quindi
 ciclo di Krebs
 produzione di energia
IPERAMMONIEMIA
danno da alterazione del ciclo di Krebs e deplezione di ATP
Ciclo glucosio-alanina
muscolo
glicolisi
piruvato
glucosio
transaminazione
glucosio
deaminazione
proteine muscolari
alanina
Ciclo di Cori
fegato
sangue
alanina
gluconeogenesi
piruvato
NH4+
urea
NH4+  glutammato  amminoacidi
NH2
UREA
HCO3–
C=O
aspartato  amminoacidi
NH2
- Gruppi ammidici non dissociabili
- Estremamente solubile
- eliminata 10-30 grammi/die - dipende dalle proteine alimentari
NH4+
0,4-1,2
g/die
dipende equilibrio acido-base
Acido urico
0,2-0,7
g/die
(deriva dal catabolismo delle basi puriniche)
Amminoacidi
0,3 -1,2
g/die
Creatinina
0,3-0,8
g/die
dipende dalla massa muscolare (indice
del turnover proteico del muscolo)
SINTESI UREA - nel fegato
1.CARBAMILFOSFATO SINTETASI
MITOCONDRIO
O
II
O
II
NH4+ + HCO3– + 2 ATP  2HN– C~O–P–O– + 2 ADP + Pi
I
O–
2. ORNITINA TRANSCARBAMILASI
ornitina + carbamilfosfato  citrullina +Pi
CITOSOL
3. ARGININOSUCCINATO SINTETASI
citrullina + aspartato + ATP  argininsuccinato + AMP + P~Pi
4. ARGININOSUCCINASI
argininsuccinato
urea + ornitina

arginina
5. ARGINASI
+ fumarato
ciclo di Krebs
aspartato
AMMINOACIDI:
metabolismo della
catena carboniosa
BIOSINTESI DEGLI AMMINOACIDI NON ESSENZIALI
piruvato  alanina
ossalacetato  aspartato (+ glutammina)  asparagina
-chetoglutarato  glutammato + (NH3)  glutammina
glutammato  prolina, arginina
3-fosfoglicerato  serina  glicina
metionina  cisteina (vedi 8° capitolo, vitamina B12)
fenilalanina  tirosina
carenza Phe idrossilasi causa fenilchetonuria: porta a ritardo mentale
1:10.000 - 2% popolazione portatori sani - screening di routine sui neonati (si formano fenilpiruvato, fenillattato, fenilacetato 1-2 g/die nelle urine)
Dieta povera in Phe e ricca in Tyr (aspartame Asp-Phe-metanolo)
in giallo
a.a  glucosio
in celeste
a.a.  corpi chetonici
in rosa
a.a.  glucosio e corpi chetonici
arginina, glutammina,
istidina, prolina
glicina, alanina,
serina,
cisteina,triptofano
isoleucina
glutammato
piruvato
propionil~CoA
isocitrato
triptofano
leucina
acetil-CoA
isoleucina
citrato
acetoacetil-CoA
ossalacetato
leucina
lisina
fenilalanina
tirosina
malato
aspartato, asparagina
-chetoglutato
biotina
B12
succinil~CoA
succinato
fumarato
fenilalanina
tirosina
valina
metionina
treonina