Metabolismo degli amminoacidi

Aminoacidi e proteine sono in rapporto dinamico

AmminoacidiN C

Proteine della dieta

Derivati non proteici

NH3

urea

intermedi del Ciclo di Krebs

glucosio, glicogeno

acidi grassi trigliceridi

CO2 + energia

digestione

proteine corporee

sintesi

deg

radazione

Tra gli enzimi coinvolti nel metabolismo degli amminoacidi vi sono:

• le transaminasi

•le deaminasi

Le transaminasi permettono :

- l’interconversione degli aminoacidi,cioè sintetizzare gli amminoacidi non essenziali a partire dai corrispondenti chetoacidi

Le più note transaminasi (o aminotransferasi) sono

rappresentate rispettivamente dalla:

a) glutammato-ossalacetato transaminasi, GOT,

detta anche aspartato aminotransferasi AST;

b) glutammato-piruvato transaminasi, GPT, detta

anche alanina aminotransferasi ALT.

Cartella clinica. Enzimi come markers di danno d’organo

Valore diagnostico delle transaminasi

Le transaminasi sono enzimi intracellulari, la loro presenza a livelli elevati nel plasma indica un danno a carico di organi ricchi di questi enzimi (esempio in pazienti affetti da malattie del fegato come l’epatite)

glutammato-piruvato transaminasi, GPT, detta anche alanina aminotransferasi ALT.

Transaminasi

Acido glutammico

Acido piruvico Acido alfa chetoglutarico

Ciclo di Krebs

Amminoacido

Amminoacido Chetoacido

Chetoacido

glutammato-ossalacetato transaminasi, GOT, detta anche aspartato aminotransferasi AST;

(acido Alfa-chetoglutarato)

Transaminasi

Acido glutammico Acido ossalaceticoAcido aspartico

Ciclo di Krebs

Amminoacido Amminoacido

Chetoacido

Chetoacido

Negli epatociti il Glutammato viene trasportato dal citosol nei mitocondri, dove va incontro ad una deaminazione ossidativa.

La deaminazione ossidativa richiede l’enzima glutammato deidrogenasi che è presente prevalentemente nella matrice mitocondriale delle cellule epatiche (insieme agli altri enzimi della via di biosintesi dell’urea).

Deaminazione ossidativa del glutammato

Glutammato deidrogenasi

Transaminazione e deaminazione ossidativa (Transdesaminazione)

•La glutammato deidrogenasi è un enzima che catalizza una reazione reversibile

•come coenzimi usa NAD+ e NADP +

•La reazione converte il gruppo aminico trasferito all’a-chetoglutarato nella reazione di transaminazione in ione ammonio libero

Deaminazione ossidativa del glutammato

Destino dell’ammoniaca e ione ammonio

L’ eccesso di ammoniaca è tossico poiché determina variazioni del pH intracellulare (alcalinizzazione) e plasmatico e sottrae intermedi al ciclo di Krebs dalla reazione con α–chetoglutarato per formare glutammato.

Concentrazione elevate di NH4+ (> 50 μM) possono

indurre danno cerebrale (stato comatoso, edema cerebrale….)

Nella maggior parte dei vertebrati terrestri l’eccesso diioni ammonio NH4

+ è trasformato in urea e quindi escreto:questi organismi sono detti ureotelici.

l’urea è sintetizzata tramite il ciclo dell’urea.

Lo ione ammonio viene convertito in urea nella maggior partedei vertebrati terrestri

NH3 in circolo

Concentrazione ematica di NH3 (5 μM )

Iperammoniemia (in pazienti affetti da insufficienza epatica), i livelli sono molto elevati (250 μM)

carbamil fosfato sintetasi

Metabolismo degli amminoacidi

Integrazione metabolica tra vari organi

Ciclo glucosio – alanina