C5720 Biochemie
15b-Metabolismus dusíku
9/24/2014
1
Petr Zbořil

Obsah
•Vylučování dusíku, význam glutamát dehydrogenasy, glutaminsyntetasy.
•Močovinový cyklus, jeho bilance.
•Kys. močová.
•Asimilace amoniaku.
•
9/24/2014
Petr Zbořil
2

Přehled produkce amoniaku
9/24/2014
Petr Zbořil
3
•Deaminace a transaminace
•Přímá a nepřímá
•(dehydratasy)
•eliminace
•His, Ser, Tre, homoserin
•(methionin)
•
•
•

Přehled produkce amoniaku
9/24/2014
Petr Zbořil
4
•Přímá a nepřímá (dehydratasy) eliminace
oHis, Ser, Tre, homoserin (methionin)
•Transaminací purinů
•
•

Vylučování toxického amoniaku
•
•Způsoby
oPřímo jako NH4+ - amonotelní
oCesta přes Gln –  Glu + NH4+ = Gln  (spotřeba ATP, glutamin syntetasa)
oCestou purinů – syntéza kys. močové – urikotelní (necesita - eventualita)
oCestou močoviny – ureotelní – ornitinový cyklus
•
•
9/24/2014
Footer Text
5

Močovina
•Ornitinový cyklus
oSled reakcí
oZdroje N
•
•1 – ornitintranskarbamoylasa
•2 – argininosukcinát syntetasa
•3 – argininosukcinát lyasa
•4 - arginasa
•
o
o
9/24/2014
Footer Text
6

Močovina
•Ornitinový cyklus
oLokalizace
oMitochondrie
oCytoplasma
oTransport metabolitů
o
9/24/2014
Footer Text
7













Močovina
•Bilance cyklu
•Karbamoylsynthetasa I - 2 ATP (CPS II – Gln!)
o- aktivace CO2 + ATP = HO-CO-P + ADP
o- HO-CO-P + NH3 = HO-CO-NH2 + Pi
o- ATP + HO-CO-NH2 = P-CO-NH2 + ADP
•
•
•
•
•
•Kofaktorem je N-acetylGlu
9/24/2014
Footer Text
12

Močovina
•Bilance cyklu
•Karbamoylsynthetasa I - 2 ATP
o- aktivace CO2 + ATP = HO-CO-P + ADP
o- HO-CO-P + NH3 = HO-CO-NH2 + Pi
o- ATP + HO-CO-NH2 = P-CO-NH2 + ADP
•Argininosukcinát syntetasa – 1 ATP na AMP – eq. 2
oPosun reakce formálně snadno probíhající – Schiffova
•Celkem 3, ale eq. 4 ATP
oNáročný, ale nutný pochod
9/24/2014
Footer Text
13

Močovina
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•Ornitinový cyklus - vnější vztahy (vztah k citrátovému cyklu)
•
9/24/2014
Footer Text
14

Charakteristika forem odpadního dusíku
•Formy
oPřímo jako NH4+ - amonotelní
•Jednoduché, bazický
•Podmínka – vodné prostředí, ředění
oKys. močová – viz kap. 2 puriny
•Špatně rozpustná
•↑Urikotelní – šetření vodou, vejcorodí – nevadí embryu
•↓Savci (člověk) – ukládání krystalků, močové kameny, dna
oMočovina – ureotelní – ornitinový cyklus
•Dobře rozpustná, neutrální
•Snadno vylučována ledvinami
•Parametr zdravotního stavu
9/24/2014
Footer Text
15

Asimilace amoniaku
•
•Amoniak produkovaný mineralizací
•Amoniak syntetizovaný z N2 – nitrogesasa, kap. 10
•Amoniak produkovaný denitrifikací (asimilační)
•Primární role Glu
•Reduktivní aminace
•Pomocí GOGAT
•
9/24/2014
Footer Text
16

Asimilace amoniaku
•Primární role Glu
oRedukční aminace
oPomocí GOGAT
•
•
•
•
•
•
•
•Redukční aminace GDH
•
9/24/2014
Footer Text
17

Asimilace amoniaku
•Transaminace
•GOGAT
oGlutamin:oxoglutarát
oaminotransferasa, glutamát
osyntasa
•Efektivní způsob
•
9/24/2014
Petr Zbořil
18

Syntéza Gln
•
9/24/2014
Petr Zbořil
19