1) Równowaga i bilans azotowy organizmu Bilans azotowy różnica między całkowitym azotem spożytym, a całkowitym azotem wydalonym z organizmu w kale, moczu i pocie Dodatni bilans azotowy przyjęcie więcej azotu niż wydalenie - Kobiety ciężarne - Rosnące dzieci Ujemny bilans azotowy ilośd azotu wydalonego przewyższa ilośd azotu spożytego - Występuje po operacjach - W zaawansowanym raku - Przy braku dostatecznie wysokiej jakości białka AZOT ORGANIZMU: - białkowy (1-1,5mg%) głównie Hb - pozabiałkowy (20-40mg%) - oznaczanie = ocena wydolności nerek - mocznik - 15-40mg% - aminokwasy 3-6mg% - kw. Moczowy 3-7mg% - Kreatynina 0,7-1,5mg% - Amoniak - puryny - BUN (blood urea nitrogen)- azot mocznika Amoniak, pochodzący głównie z deaminacji aminokwasów jest silnie toksyczny, stąd koniecznośd przekształcenia go w tkankach w glutaminę przed transportem do wątroby. Tam NH3 przekształcany jest w małotoksyczny, bogaty w azot mocznik. Choroby wątroby = NH3 w osoczu - białka organizmu 18% masy ciała - synteza/degradacja 300-800g/24h organizm nie magazynuje białek - pokrycie energetyczne z białek 12-15% (węglowodany ~ 60%) NAJWAŻNIEJSZE TKANKI UWALNIAJCE AMONIAK (bezpośredni NH3 / pośredni transaminacja) 1) Mięśnie 2) Jelito 3) Nerka MIŚNIE CYKL PURYNOWY (skurcz -> ATP -> AMP -> IMP) AMP fumaran Jabłczan H2O Liaza adenylobursztynianowa Adenylobursztynian cykl krebsa NH3 syntetaza adenylobursztynianowa IMP Asparaginian Szczawio octan Glutaminian Syntetaza glutaminowa Glutamina do wątroby JELITO 1) GLUTAMINAZA: glutamina glutaminaza NH4+ + kw. glutaminowy (glutaminian) 2) wchłanianie NH3 CPS I bakterie CTO asparaginian AlAT aminokwasy kw. moczowy, mocznik CYTRULINA ALANINA żyłą wrotną do wątroby mocznik kw. glutaminowy jest słabo wychwytywany przez wątrobę bo jest potrzebny w mięśniach ! dlatego trzeba go zamienid w alaninę do której wątroba ma duże powinowactwo NERKA glutaminaza (wydalanie NH3, kwas glutaminowy wraca spowrotem) METODY TRANSPORTU AMONIAKU 1) Synteza mocznika pełny komplet enzymów do syntezy jedynie w wątrobie 2) Synteza glutaminy (mięśnie) 3) Synteza kw. glutaminowego (mózg) 4) Amoniogeneza wydalanie NH4+ i H+ razem: NH4CL (komórki cewek nerkowych) Synteza kwasu glutaminowego w mózgu: Cykl krebsa ą-ketoglutaran + NH4+ Glutaminian Przy nadmiarze NH3 mózg wyciąga a-ketoglutaran z cyklu krebsa skutki wiadome Amoniogeneza : H2CO3 Na+ H HCO3- Na+ NaHCO3 H+ NH3 NH3 glutamina Cl- glutaminian NH4Cl USUWANIE AZOTU Z AMINOKWASÓW etapy: 1) Transaminacja 2) deaminacja oksydacyjna glutaminianu 3) transport amoniaku do wątroby 4) cykl mocznikowy 1) Transaminacja a. wymaga: - Aminokwasu i ą-ketoglutaranu - Witaminy B6 (fosforanu pirydoksalu) - Aminotransferazy - swoiste tylko dla jednej pary amino i ketokwasów - w tkankach głównie alaninowa i glutaminianowa b. większośd aminokwasów podlega transaminacji, wyjątki stanowią : - lizyna - prolina i hydroksyprolina - treonina Alanin + ą-ketoglutaran Pirogronian + glutaminian 2) deaminacja oksydacyjna glutaminianu dwie możliwości: a. dehydrogenaza glutaminianowa - enzym szerokorozpowszechniony - wykożystuje albo NAD albo NADP jako utleniacz - inhibicja allsteryczna przez ATP, GTP, NADH - aktywacja ADP WTROBA reakcja przesunięta w prawo - deaminacja oksydacyjna (uwalnianie amoniaku) TK. POZAWTROBOWE aminacja redukcyjna ( wbudowywanie amoniaku do ketoglutaranu) b. oksydaza L-aminokwasowa (u człowieka minimalne znaczenie kom. miąższowe wątroby) 3) Cykl Mocznikowy wątroba mikrosomy mitochondria CO2 + NH3 + 2ATP Syntetaza karbamoilofosforanowa I mocznik Karbamoilofosforan ornityna Karbamoilotransferaza ornitynowa arginaza Cytrulina fumaran arginina Syntetaza argininobursztynianu (ATP) liaza argininobursztynianowa asparaginian argininobursztynian NH3 cytozol AspAT szczawiooctan jabłczan Fumaran REGULACJA Enzym regulatorowy: - syntetaza karbamoilofosforanowa Allosteryczny aktywator: - N-acetyloglutaminian Zmiany w pożywieniu: - podczas głodzenia zwiększa się stężenie enzymów cyklu mocznikowego LOSY AMONIAKU W ORGANIyMIE ą-ketoglutaran dehydrogenaza glutaminianowa glutaminian Jon amonowy NH4+ Syntetaza glutaminaza glutaminowa glutamina mocznik syntetaza glutaminowa nerka (mitochondria) mózg detox amoniaku przez tworzenie glutaminy - tworzenie glutainianu z a-ketoglutaranu = blok cyklu krebsa - pirogronian + CO2 + H2O + ATP ------> szczawiooctan + ADP + Pi = wznowienie cyklu krebsa NH4+ NH4+ SYNTETAZA GLUTAMINAZA Mg/ATP H2O