1. Aminoasit ve Proteinlerin Yapımı ve Yıkımı Dr. Akın Yeşilkaya Dönem I 2008-2009 Eğitim Dönemi

5. Öğrenim Hedefleri • Aminoasit metabolizmasının gözden geçirilmesi • Aminoasitlerin yıkımı • Amino grubunun uzaklaştırılması • Üre döngüsü • Aminoasitlerin sentezi tartışılacaktır.

6. Amaç • Aminoasit yıkımı • Amonyak metabolizması • Üre döngüsü • Karbon iskeletinin yıkımı • Önemli bazı aminoasitlerin yıkımı • Aminoasitlerin biyosentezi • Essansiyel ve Nonessansiyel aminoasitlerin sentezi

7. Kaynaklar: • Renkli Biyokimya Atlası; J. Koolman, KH Röhm, Nobel Kitabevi • Harper’ın Biyokimyası (Harper’s Biochemistry) • Biochemistry, L. Stryer • Biochemistry, Lehninger

8. Temel Atomlar • C • O • H • N

9. Nitrojen (Azot) • Aminoasit • Nükleotid • Kreatinin • Porfirinler • Bazı hormonlar • Koenzimler • Nörotransmitterler Nonproteinik nitrojen (NPN) bileşikler

10. Atmosferik N2 Azot Döngüsü Denitrifiye edici bakteri Nitrojen fikse eden bakteri Amonyak Nitrifiye edici bakteriler Hayvanlar Nitratlar, Nitritler Aminoasitler Üreotelik Canlı Bitkiler

11. Azot döngüsü Bazı anaerobik bakteriler ve bir çok bitki tarafından redüksiyon Bitki ve mikroorganizmada sentez Aminoasitler Nükleotidler, Amino şekerler, Koenzimler, Porfirin bileşikler Nitrojen fiksasyonu (Örn. Klebsiella, Azotobacter,Rhizobium) Denitrifikasyon Nitrat NO3- Amonyak NH4+ N2 Mikroorganizma ve hayvanlar tarafından degradasyon Nitrifikasyon toprak bakterileri (Örn. Nitrosomonas) Nitrifikasyon toprak bakterileri (Örn. Nitrobacter) Nitrit NO2- Lehninger Principle of Biochemistry, 2000

12. Simbiyotik nitrojen fikse edici bakteri (bakteroid) Peribakteroid membran Bezelye kök nodül kesiti Rhizobium Lehninger Principle of Biochemistry, 2000

13. 20 Temel Aminoasit

14. Vücüt Proteinleri Diyet Proteinleri Aminoasitler Glikoliz Krebs Döngüsü NH 3 CO 2 Üre Glukoz Ketonlar

15. Aminoasitlerin Katabolizması • Amino grubunun uzaklaştırılması • Karbon iskeletinin metabolik ara ürünlere dönüştürülmesi

16. Aminoasit Katabolizması Amino grubunun uzaklaştırlması • Transaminasyon • Deaminasyon (Oksidatif) • Amonyağın taşınması • Üre döngüsü reaksiyonları

17. Aminoasit Katabolizması 5-7 g/gün aminoasit nitrojeni atılır.

18. Transaminasyon Lizin, treonin, prolin ve hidroksiprolin transaminasyona uğrayamaz.

19. Oksidatif Deaminasyon: Glutamat Dehidrojenaz Mitokondriyal

20. Amonyağın kaynakları • Dokular • Barsak bakterileri • Diyetsel protein • GİS’de bulunan üre

21. Amonyak Taşınması

22. Amonyak Taşınması

23. Amonyak Taşınması

24. Amonyak Taşınması • Ekstrahepatik dokularda amonyak uzaklaştırılması glutamin ile olmaktadır. • Karaciğere taşınan glutamin burada üreye çevrilerek dışa atılır. • Kaslarda oluşan amonyum iyonları alanin üzerinden karaciğere taşınır.

25. Glukoz-Alanin Döngüsü

26. Üre • Ortalama günde 10-25 g üre sentezlenir. • Sentezlenen ürenin % 95’i böbrekler, % 5’i feçes ile dışarı atılır. • Üre karaciğer tarafından sentezlenir, kana verilir ve böbrekler ile atılır.

27. Üre Döngüsü 1. Reaksiyon Mitokondriyal

28. 2. Reaksiyon Mitokondriyal

29. 3. Reaksiyon Sitoplazmik

30. 4. Reaksiyon Sitoplazmik

31. 5. Reaksiyon Sitoplazmik

33. Üre Döngüsnün Kontrolü • N-Asetil Glutamat, allosterik olarak Karbomil fosfat sentetaz I’i aktive eder. • Yemek sonrası glutamat ve dolayısıyla N-asetil glutamat miktarı artacaktır

34. Aspartat-Arjininosüksinik asit Döngüsü

38. Aminoasitlerin Metabolizmanın Amfibolik Ara Maddelerine Çevrilişi • Okzaloasetat oluşturanlar • a-Ketoglutarat oluşturanlar • Piruvat oluşturanlar • Fumarat oluşturanlar • Asetil CoA oluşturanlar • Süksinil CoA oluşturanlar

40. Aminoasitlerin Metabolizmanın Amfibolik Ara Maddelerine Çevrilişi • Glikojenik aminoasitler • Ketojenik aminoasitler • Glikoketojenik aminoasitler

41. Glikojenik Aminoasitler

42. Ketojenik Aminoasitler İzolösin, Fenilalanin, Tirozin ve Triptofana dönüşen aminoasitler glikoketojenikdir. Piruvat oluşturan aminoasitler Potansiyel Ketojeniktir

44. Aminoasitlerin Metabolizmanın Amfibolik Ara Maddelerine Çevrilişi • Okzaloasetat oluşturanlar • Asparajin • Aspartat

45. Okzaloasetat oluşturan aminoasitler

46. a-Ketoglutarat oluşturan aminoasitler • Glutamat • Glutamin • Prolin • Arjinin • Histidin

47. a-Ketoglutarat oluşturan aminoasitler Glutamat ve glutamin, asparajin ve aspartat gibi katabolize edilir.

48. a-Ketoglutarat oluşturan aminoasitler • Prolin • Su ilavesi ile glutamat g-semialdehit denilen bir dihidroprolin’e okside olur. • Bu da glutamata okside olduktan sonra a-ketoglutaratta transamine olur.

50. a-Ketoglutarat oluşturan aminoasitler Arjinin • Arjinin önce 2 azot atomunu kaybetmesi gerekir. • İlk önce guanidino grubunu kaybeder ve ornitin meydana gelir. • Ornitin de transamine olarak, prolinde olduğu gibi glutamat g-semialdehit oluşturur.