SYNTEZA HEMU:
Syntaza δ-aminolewulinianowa (mitochondrium):
Gly+bursztCoAα-amino-β-ketoadypinian(PLP,CoASH)
kw.δ-aminolewulinowy (CO2)
Syntaza porfobilinogenu (Zn) (cytosol):
2* kw.δ-aminolewulinowy porfobilinogen (2H2O)
Syntaza uroporfirynogenu I (cytosol):
4* porfobilinogen hydroksymetylobilan (4NH3)
syntaza uroporfirynogenu I/kosyntaza uroporfirynogenu III:
hydroksymetylobilan uroporfirynogen III
dekarboksylaza uroporfirynogenu (cytosol):
uroporfirynogen III koproporfirynogen (4CO2)
oksydaza koproporfirynogenu III (matrix):
koproporfirynogen III protoporfirynogen IX (III) (O22CO2)
oksydaza protoporfirynogenu (matrix):
protoporfirynogen IX protoporfiryna IX (6H)
Ferrochelataza (syntaza hemu) (matrix):
Protoporfiryna HEM (Fe)
AZOTOWCE
Deaminacje aa:
DH glutaminianowa: glutaminian αKG (H2O,NH4,NADNADH+H)
Oksydaza L-aa: α-aminokwas α-iminokwas (FMNFMNH2)
α-iminokwas α-ketokwas (H2ONH4)
Glutaminaza: glutamina glutaminian (H2ONH4) +ADP -GDP
Transaminacje aa:
AlAT: PIR + Glu Alanina + αKG (PAL)
AspAT: OAA + Glu Asp + αKG (PAL,PLP)
Transaminaza glutaminianowa: α-ketokwas+Glutaminianα-aa+αKG (PAL)
Syntetaza karbamiolofosforanowa I (mit-NH4, cyt-glutamina)
CO2,H2O +NH4 karbamoiloP I (CAP) (2ATP2ADP+Pi)
-niedobór -hiperamonemia, zespół Rey'a
syntetaza glutaminy (ER): Glutaminian +NH4 Glutamina (ATPADP+PI, Mg)
DEAMINACJA OKSYDACYJNA:
DH Glutaminianowa: L-KG (NH4H2O)(NADHNAD) glutaminian
Transaminaza : L-KG (L-aminokwasL-ketokwas)glutaminian
Oksydaza L-aminokwasów: L-aa (+H2O,FMNFMNH2) L-ketokwas + NH4
Oksydaza D-aminokwasów: D-aa (+H2),FADFADH2) kw.ketoacylowy +NH4
DEAMINACJA NIEOKSYDACYJNA:
DH.serynow-treoninowa: Seryna (H2O)PLP(H2O) PIR + NH4
Treonina(PLP,NH4)L-ketomaślan
DH.L-ketomaślanowa: L-ketomaśl.(CoA,NADCO2,NADH) propionyloCoA
GLUTAMINAZA:
Typ nerkowy typ wątrobowy
V / [glutamina] hiperboliczny sigmoidalny
S 0,5 3mM 30 mM
Wpływ NH4 nie stymuluje stymuluje
Wpływ glutaminianu hamuje nie wpływa
CYKL MOCZNIKOWY
Syntetaza karbonylofosforanowa (N-acetylofosforan):
2ATP +NH4 +HCO3 karbonylofosforan/CAP +2ADP+Pi +3H+
Karbonoilotransferaza ornitynowa (tylko mitoch.):
CAP + ornityna cytrulina (Pi) -->do cytoplazmy
Syntetaza argininobursztynianowa:
Cytrulina + asparaginian argininobursztynian (ATPAMP+Pi,2mole)
Liaza argininobursztynianowa:
Argininobursztynian fumaran + arginina
Arginaza: arginina + H2O mocznik + ornityna (-->do mitochondrium)
NH4 +HCO3 + 4ATP +Asp +H2O mocznik + fumaran + 4ADP+Pi
/<----Fumaran <-----------\ /---->arginina---\
Jabłczan \ / \----->mocznik
/ Arginino- \
OAA C.Kr. bursztynian C.Mocz. ornityna
\/<-glutaminian / \ /<-------CAP
/\--->Asparaginian ------>/ \<------cytrulina
L-KG
Regulacja cylku mocznikowego:
1)KRÓTKOKOTERMINOWA -efektory allosteryczne
2)DŁUGOTERMINOWA -indukcja
Syntaza N-acetyloglutaminian: AcCoA+Glu CoASH + N-acetylo-Glu
Arg (z cyklu moczn.)+ ↑ ↓ + syntet.CAP I
Cytrulina (-ADP) argininobursztynian (+GTP) arginina
N-acetyloglutaminian (-arginina) glutaminan
WĄTROBA
Strefa I -okołowrotna (wokół żyły wrotnej),
NH4 z żyły wrotnej,glutamina wchodzi,mocznik wychodzi.
Strefa II -
Strefa III -okołożylna (wokół żył wątrobowych),
amoniak,glutamina wychodzi do jelita i nerek
Aminokwasy:
Asn Asp OAA
Phe Tyr fumaran
Val,Ile,Met,Thr metylomalonyloCoA bursztynyloCoA
Glu(His,Pro) Gln L-KG
Phe Trp,Lys,Tyr acetooctan
Leu HMGCoA
Ile acetyloCoA
Trp Ala Pir
Karboksylaza propionyloCoA:
PropionyloCoA (HCO3,ATPADP+Pi,biotyna) metylomalonyloCoA
Mutaza metylomalonyloCoA:
MetylomalonyloCoA (B12) sukcynyloCoA
L,B-ELIMINACA (uwalnianie NH3 z OH-aa)
Dehydrataza serynowa:
Seryna(PAL,H2O) kw.aminoakrylowy (H2O) PIR + NH3
Dehydrataza treoninowa:
treonina(H2O,PAL)kw.L-aminomasłowy(”-”)kw.L-ketomasłowy
np. alaninaPIR,AspOAA,glutaminianL-KG
Droga ketogenna leucyny:
Leuaminotransferaza leucynowa(L-KGGlu)L-ketoizokapronian
(DH L-ketoizokapr.,CoASHCO2,NADNADH) izowaleryloCoA
(DH izowaleryloCoA,FADFADH2)3-metylokrotonyloCoA
(karboks metylokrotonyloCoA,biotyna,CO2,ATPADP+Pi)
kw.metyloglutaryloCoA (hydrataza,H20)HMG-CoA (liaza HMGCoA)
acetyloCoA + acetooctan
SYNTEZA AMINOKWASÓW:
1) 3-P-glicerol,glicyna seryna cysteina homocysteina
2) PIR (AlAT) alanina
3) L-KG (DH.Glut)glutaminian (cyklizacja) prolina
ornityna arginina
glutamina
4) met.(ATPPpi,Pi)S-adenozynamet(CH3)S-adenozylohomocysteina
(CH3) homocysteina (H2O)
5) OAA (AspAT) asparaginian asparagina
6) Phe Tyr
homocysteina + seryna syntaza cystationiny cystationina +H2O
L-ketomaślan + cysteina +NH4
7) Phe,Tyr,Trp ----hydroksylaza-------> Tyr,DOPA,5-HTP (5-OH-tropina)
THB,H2O-/\->H2O,DHB
\--<--------<---/ -reduktaza DHB (NADPNADPH+H)
FENYLOKETONURIA
Phe aminotransferaza aminokwasów aromatycznych fenylopirogronian
DH.mleczanowa: fenylopirogronian fenylomleczan
Phe fenylooctan
AMINY KATECHOLOWE:
Acetylocholina
Acylotransferaza cholinowa: AcCoA + cholina acetylocholina + CoASH
Esteraza acetylocholinowa: Acetchol.(H2O) aceton + cholina
Adrenalina
Hydroksylaza phe: Phe (BH4BH2)tyrozyna
Hydroksylaza tyrozyny: tyrozyna (O2H2O,BH4BH2)DOPA
Dekarboksylaza DOPA: DOPA (PLP,CO2)dopamina
Hydroksylaza dopaminy: dopamina (O2H2O,2Cu+-prot.2Cu2+-prot)NOR
\dehydroaskorbaskorb/
metylotransf.fenyloetanoloaminowa (rdz.nadn.):NOR(SAMSAH)adrenalina
MAO: NOR (FAD,O2FADH2,NH4)(H2OH2O2)ald 3,4 dihydroksymigdałowy
COMT: NOR,adrenalina (SAM SAH) normetanefryna, metanefryna
Serotonina
Hydroksylaza trypt.: tryptofan (O2H2O,BH4BH2) 5-OH-tryptofan
Dekarboksylaza hydroksytrypt.: 5-OH-trypt. (PLP,CO2) serotonina
Acylotransf.serotoninowa(j.ck.): serot(AcCoACoA)N-acetyloserotonina
Metylotransferaza(szysz.): N-acetylotransferaza(SAMSAH)melatonina
GABA
Dekarboksylaza glutaminowa: glutamina (PLP,H+CO2)GABA
SYNTEZA PURYN
1) fosforylacja adenozyny
kinaza adenozynowa: adenozyna + ATP AMP + ADP
2) reutylizacja zasad puryowych
syntetaza PRPP: rybozo 5-fosforan (ATPAMP) PRPP
fosforybozylotransferaza hipoksantynowo/guaninowa - HGPRT:
hipoksantyna,guanina +PRPP IMP,GMP +Ppi
fosforybozylotransferaza adeninowa - APRT:
adenina + PRPP AMP + Ppi
3) synteza puryn “de novo”
1)amidotransferaza PRPP:
5-P-rybozylo-1-P (glutaminaglutaminian)5-fosforybozyloamina
2)syntetaza GAR: 5-fosforybozyloamina(glicyna,ATPADP+Pi)GAR
3)formylotransferaza GAR -hamowana przez metatrexat:
5-fosforybozyloglicynamid (THF) 5-fosforybozyloformylglicynamid
4)syntetaza FGAM - hamowany przez azaserynę:
5-P....(glutaminaglutaminian)5-PR-formyloglicynamidyna (FGAM)
5)syntetaza AIR: FGAM(ATPADP+Pi,H2O)5-fosforybozyloaminoimidazol
6)karboksylaza AIR: AIR(CO2)5-fosforybozyloaminoimidazolo-4-karb.
7)syntetaza SAICAR: ....(Asp,ATPADP+Pi)5PR5AI-4bursztynylokarbx.
8)liaza SAICAR: SAICAR (fumaran)5PR5AI-4-karboksyamid
9)formylotransferaza AICAR: … (formyloH4F) AICAR
10)syntaza IMP: AICAR (H2O)IMP .
DH IMP: IMP (H2O,NADNADH+H) XMP
Syntetaza GMP: XMP (glutaminaglutaminian,ATPAMP+Ppi) GMP
Syntetaza bursztynyloadenylanowa: IMP (Asp) adenylobursztynian
Liaza adenyloburszt: adenyloburszt (fumaran) AMP
NADH,H<---\/---NAD
NH4<----\ Reduktaza GMP
/---------<-----------\
/ /---->----XMP--->---GMP-->--GDP--->---GTP
IMP
\ \->-adenozburszt->-AMP-->--ADP--->---ATP
\--------<-----------/
NH4<-----/ Deaminaza AMP
CYKL NUKLEOTYDÓW PURYNOWYCH:
/-->NH4
deaminaza AMP /
AMP------------>------------------IMP
\ /<---asparaginian,GTP
\ liaza / syntetaza
fumaran<-\ adenyloburszt /\ adenylobursztynianowa
\--<-adenylobursztynian-<--/ \->GTP+Pi
KATABOLIZM GMP I AMP
/Kw. Nukleinowe\
Nukleotydy guaninowe/ \nukleotydy adeninowe
H20-->| H2O-->/ \
| nukleotydaza /nukleotyd. \ deamin.AMP
Pi<--| Pi<-| |----->NH4
guanozyna adenozyna IMP
Pi->| fosforylaza \ /
| nukletydow NH4<---\ / nukleozydaza
ryb-1-P<-| purynowych \->inozyna<--/-->Pi
guanina Pi--->| fosforylaza nukleot
\ guanaza ryb-1-P<-| purynowych
NH4<--/\-------->ksantyna OX hipoksantyna
Oksydaza | \---<-------/
ksantynowa | \<------(-)allopurinol
kw.moczowy
SYNTEZA PIRYMIDYN
1)fosforylacja nukleozydów pirymidynowych:
kinaza urydylowa/cytydylow: U,C (ATPADP,Mg) UMP,CMP
kinaza deoskycytydynowa: deoksycytydyna (ATPADP,Mg) dCMP
kinaza tymidynowa: tymidyna (ATPADP,Mg) dTMP
2)reutylizacja zasad pirymidynowych:
fosforybozylotransf. pirymidynowa (orotanowo/uracylowo/tymidylan.):
uracyl, ornityna, tymina +PRPP UMP, OMP, TMP +Ppi
3)synteza pirymidyn „de novo”:
/1)syntetaza karbamoilofosforanowa II (cytoplazma):
| glutamina +CO2 +2ATP karbamoilofosforan +2ADP +Pi +glutaminian
| 2)karbamoilotransferaza asparaginianowa:
| karbamoilofosforan + asparagina N-karbamoiloasparaginian +Pi
\3)dihydroorotaza: N-karbamoiloasparaginian dihydroorotan
4)DH dihydroorotanowa(mit.): diOHorotan (NADNADH+H) orotan
5)fosforybozylotransferaza orotanowa: orotan +PRPP OMP +Ppi
6)dekarboksylaza OMP: OMP (CO2) UMP (urydynomonofosforan)
kinaza monofosoranów pirymid.: CMP,dCMP,UMP (ATPADP) CDP,dCDP,UDP
kinaza tymidylanowa: dTMP (ATPADP)dTDP
syntetaza CTP: UTP (glutaminaglutaminian,ATPADP+Pi) CTP
syntetaza tymidylanowa: dUMP (metylenoH4FH2F) TMP
reduktaza difosfonukleotyd.: NDP (NTP,Mg,tioredoxyna-SHS-S) dNDP
reduktaza tioredox.(NADH)
KATABOLIZM PIRYMIDYN:
RNA DNA
/ \ nukleaza / \ nukleaza
CMP----->UMP Pi<-\ dCMP<-- -->dTMP
| \NH4 | \/ \ \
Pi<-| |->Pi deoksycytydyna \-->NH4 \
Cytydyna->urydyna NH4<--| \ deoksytymidyna
\NH4 \ deoksyurydyna<---dUMP \
Pi-->\ /<--Pi \-->Pi \<--Pi
/\ /-->deoksyryb-1-P \->deoksryb1P
ryb-1-P <-/ uracyl tymina
/<-NADPHH DH dihydropirymid. NADPH-->|
/->NADP NADP <---|
dihydrouracyl dihydrotymina
| dihydropirymidynaza |
B-ureidopropionian B-ureidoizobutynian
CO2,NH4<---| ureidopropionaza |-->CO2,NH4
B-alanina B-aminoizobutynian
Tyrozyna3-monojodotyrozyna3,5-dijodotyrozynaT4 (tyroksyna)T3
SYNTEZA KREATYNY I KREATYNINY:
Aminotransf.glic.(nerka): Arg kw.guanidynooctowy (glicornit)
Metylotrans.guanidoct.(wątr): kw.gunoct. kreatyno-P (SAMSAH,ATPADP)
Nieenzymatycznie w mięśniach: kreatyno-P kreatynina (Pi + H2O)
SYNTEZA CHOLINA I ACETYLOCHOLINY:
Dekarboks.serynowa: seryna etanolamina (PLP, CO2)
Metylotransferaza cholinowa: etanolamina cholina (3SAM3SAH)
Acetylotransferaza cholinowa: cholina acet.cholina (acet-CoACoA)
Esteraza acetylocholinowa: acetchol cholina (H2O CH3COOH)
CYKL G-glutamylowy:
Glutamylotranspeptydaza: glutation γglutamylo-Aa (Aa Cys-Gly)
Transpeptydaza glutationu: α glu-cys-gly γ glu-cys-gly
DETOKSYKACE:
Ksenobiotyki (leki,substancje toksyczne,używki)-->
REAKCJE I FAZY:
-utlenianie
np. toluenkw.benzoesowy(+Gly,sprzęganie)kw.hipuronowy
np. benzenfenol(+UDP-GA,sprzęganie)fenyloglukuronid
np.palmitynian chloramfenikolu(H2Opalm.)chloramfenikol(+UDPGA)
wyjątek sulfonamid (AcCoACoA)N-acetylosulfonamid
cytochrom P450 (monooksydazy): NADPHH +O2 +SH NADP +H2O +S-OH
NADPHH\ / FMN,FAD(oks),P450 \ /Fe2+ \ O2 /SH
↓↓ ↑↑cyt450 ↓ ↑ ↓
NADP / \FMN,FAD,redukt.P450/ \Fe3+ / H2) \S-OH
-redukcja
1)nitroredukcja
NO2-->NH3 -grupa prostetyczna FAD,reduktazy RE hepatocytów
2)azoredukcja
np.prontosil --> sulfonamid
-hydroliza
-głównie estry lub amidy (światło przew.pok i krew)
np. prokaina(H2Odwuetyloaminoetanol)kw.p-aminobenzoesowy
REAKCJE II FAZY:
1)Sprzęganie z aktywnym kwasem glukuronowym UDP-GA:
Glc Glc-6P Glc-1-P (+UTP) UDP-Glc +Ppi
DH UDP-Glc: UDP-Glc +2NAD +H2O kw.UDP-Glukuronowy + 2NADH+H
Glukuronylotransferaza: R-OH + UDP-GA R-O-glukuronid + UDP
2 izoformy:UGT1(bilirubina,fenole,aminy,kw.karboksylowy),UGT2(sterydy)
Z: kwasem:O-glukuronid,aminami:N-glukuronid,siarką:S-gluk,nienasyc:C-glk
-NH2 (UDPGAUDP) N-glukuronid aniliny
-OH (UDPGAUDP) O-fenyloglukuronid
-COOH(UDPGAUDP) benzoiloglukuronid
-SH (UDPGAUDP) tiofenyloglukuronid
np. estradiol (UDPGAUDP) glukuronid estradiolu
np. blilirubina (UDPGAUDP) glukuronid bilirubiny
np. bilirubina (2UDPGA2UDP) diglukuronid bilirubiny (75%)
KATABOLIZM HEMu
Oksygenaza hemu: HEM (+NADPH +O2) (NADP,H2O,Fe3+,CO) biliwerdyna
Reduktaza biliwerdyny: biliwerdyna (NADPHNADP) bilirubina
UGT1: bilirubina (UDP-GA)bilirubino- -mono/-di -glukuronid
Związana bilirubina urobilinogen urobilina (sterkobilina)
2)sprzęganie z aktywnym kwasem siarkowym:
ATP + H2SO4 APS (kw.adenozyno-S-fosforanowy)
APS + ATP PAPS (kw. 3-fosfoadenozyno-5-fosforanowy) +ADP
Sulfotransf.: PAPS +R-OH (R-NH3) R-O-SO2-OH (R-NH-S2-OH) +PAP (AMP)
Np. Fenol +PAPS fenylosiarczan + PAP ({H2OPi}AMP)
Np. indoksyl + PAPS kw.indoksylosiarkowy + PAP
Np. estradiol + PAPS siarczan estradiolu + PAP
Np. bilirubina + PAPS siarczan bilirubiny + PAP (15%)
3)S-adenozynometionina:
metionina + ATP SAM (S-adenozynometionina) +Ppi +Pi
metylotransferaz: SAM + X X-CH3 (metylopochodna) +SAX (S-ad.cysteina)
O-metylacja: -OH (SAMSAH) -O-CH3
N-metylacja: pirydyna (-N-)(SAMSAH) N-CH3
S-metylacja: tiofenol -SH (SAMSAH) -S-CH3
Np. COMT: adrenalina (SAMSAH) 3-O-metyloadrenalina
4)Sprzęganie z aktywnym kwasem octowym (acetyloCoA):
acylotransferaza: acetyloCoA + X CoA + acetylopochodna
R-NH3 + AcetyloCoA CoA + R-NH-C=O-CH3
R-OH + AcetyloCoA CoA + R-O-C=O-CH3
Acylotransferaza cholinowa: cholina + AcetyloCoA acetylocholina +CoA
Acetyloesteraza: acetylocholina +H2O octan + cholina +H+
5)Sprzęganie z glutationem:
np. GSH + CH3I GS-CH3 + HI
S-transferaza glutatonowa: R-X +GSH HX + R-SG
γ-glutamylotranspeptydaza: R-SG (H2Oglutamina)R-S-CH2-CH(NH2)-CO-NH-
cysteinyloglicyna: ...(H2Oglicyna)R-S-CH2-CH(NH2)-COOH
N-acetylaza: ...(acetyloCoACoA) kw.merkapturowy -->wydalenie
Np. paracetamol (+GSH) merkaptouran
6)Sprzęganie z aminokwasami