Metabolismus dusíkatých látek Bílkoviny ↔ aminokyseliny Nukleové kyseliny → nukleotidy

Koloběh dusíku

Proteasy

Odbourání proteinů - trávení - proteasy Odbourání aminokyselin NH3 - CH - COO- R Odstranění dusíkaté části ketokyseliny Dekarboxylace Biogenní aminy Individuální osud uhlíkatých koster ketogenní glukogenní AK esenciální: organismus je není schopen synthetisovat (nebo v nedostatečném množství) Pro člověka: Arg*, Phe, His, Ile, Leu, Lys, Met, Thr, Try, Val

Biogenní aminy - biologicky účinné látky - hormony, neuromodulátory

Katabolické odbourávání AK a) oxidační deaminace: oxidasy aminokyselin b) transaminace: AK1 + 2-oxokyselina2  2-oxokyselina1 + AK2

L-GLU + NAD(P)+ + H2O  2-OG + NAD(P)H + H+ + NH4+ c) glutamátdehydrogenasová reakce HOOC-CH2-CH2-CH-COOH + NAD(P)+ + H2O  HOOC-CH2-CH2-CO-COOH + NAD(P)H + H+ + NH4+ NH2 L-GLU + NAD(P)+ + H2O  2-OG + NAD(P)H + H+ + NH4+

uchování N pro synthesy, především pro synthesy aminokyselin: OSUD NH3 (toxicita?): uchování N pro synthesy, především pro synthesy aminokyselin: glutamátdehydrogenasová reakce: obrácení výše zmíněné reakce (při vyšší koncentraci NH3) b) synthesa karbamoylfosfátu (vysoce aktivovaná karbamoylová skupina, využití v řadě reakcí karbamoylfosfátsynthasa NH4+ + HCO3- + 2ATP   NH2-CO-O-PO32- + 2ADP + Pi

c) synthesa L-Gln (pohotovostní zásoba aktivního dusíku)

Vyloučení NH3 rozdělení organismů podle způsobu vylučování odpadního dusíku: amonothelní: vylučují NH4+ urikotelní (kyselina močová) ureothelní: synthesa močoviny CO(NH2)2

Ornithinový (močovinový) cyklus Metabolická jaterní dráha vedoucí k syntéze močoviny z amoniaku a CO2     Sumární reakce celého cyklu je následující:   CO2 + NH4+ + 3 ATP + aspartát + 2H2O = CO(NH2)2 + 2ADP + 2Pi + PPi + fumarát + 6H+   Dusík v močovině pochází z amoniaku a aspartátu. Na této metabolické dráze se podílejí enzymy cytosolu a matrix mitochondrií.

Enzymy močovinového cyklu název zkratka katalyzovaná reakce lokalizace v buňce karbamoylfosfát syntétáza CPS1 NH4+ + HCO3-+2ATP → karbamoylfosfát + 2ADP+ Pi mitochondrie ornitin transkarbamoyláza OTC karbamoylfosfát +ornitin → citrulin + Pi argininosukcinát syntetáza ASS citrulin + aspartát + ATP → argininosukcinát + AMP + PPi cytoplazma argininosukcináza (argininosukcinát lyáza ASL argininosukcinát → arginin a fumarát argináza ARG1 arginin → močovina + ornitin

Synthesa AK

Odbourání a synthesa AK - individuální dráhy Odbourání uhlíkatých skeletů AK:

Purinové base odbourání Biosynthesa: α-D-ribosa-5´-P +

Pyrimidinové base odbourávání biosynthesa

Nedostatek dusíku a rostliny