پروتئین ها واسیدهای نوکلئیک متابولیسم پروتئین ها واسیدهای نوکلئیک استاد راهنما : جناب آقای دکتر رشید لمیر تهیه وتنظیم : امین احمدی - جلال منصوری

فهرست مطالب : هضم وجذب پروتئین ها کاتابولیسم اسیدهای آمینه سنتز پروتئین ها سنتز اسیدهای نوکلئیک کاتابولیسم اسید های نوکلئیک

هضم پروتئین ها محل هضم : معده وروده باریک (پپتیداز) (پروتئیناز) محل هضم : معده وروده باریک انواع آنزیم ها : 1)Endo peptidase )5E) 2)Exo peptidase (3E) (پپتیداز) (پروتئیناز)

(انتقال به کبد) 1- پپسین 2- تریپسین 3- کیمو تریپسین 4- الاستاز 5- رنین 1)Endo peptidase 1- پپسین 2- تریپسین 3- کیمو تریپسین 4- الاستاز 5- رنین 2)Exo peptidase 1- کربوکسی پپتیداز 2- آمینو پپتیداز 3- دی پپتیداز جذب اسید های آمینه ورید باب (انتقال به کبد)

کاتابولیسم اسید های آمینه Transamination Deamination Disposal of Ammonia

1)Transamination تعریف : ترانس آمیناز انتقال گروه آمین اسیدهای آمینه به آلفا کتو اسیدها ترانس آمیناز

Transamination Reactions The first step of amino acid degradation Transfer of amino group from many amino acids to limited of alfa keto glutarate

مکانیزم انتقال آمین

2)Deamination در مرحله آمین زدایی ، عامل آمین برداشته می شود و کتو اسید ها تولید می شوند. 2-1 آمین زدایی اکسایشی 2-2 آمین زدایی غیر اکسایشی

آنزیم های د آمیناسیون PLP کوآنزیم NAD وNADP کوآنزیم FAD کوآنزیم

2-1 آمین زدایی اکسایشی Glutamate dehydrogenase غالب ترین راه دآمیناسیون ، واکنش فوق می باشد. فعالیت آنرا تشدید می کند. ADP آنرا مهار کرده و ATP و NADH

2-2 آمین زدایی غیر اکسایشی

آنزیم سوبسترا محصول سرین دهیدراتاز تره اونین گلوتامیناز 2 آسپاراژین L NH 3 پیروات + تره اونین تره اونین L NH 3 آلفا کتو بوتیرات + سیستئین دسولفیدراز سیستئین L NH 3 + H2S + پیروات هومو سیستئین دسولفیدراز هوموسیستئین L NH 3 + H2S + الفاکتوبوتیرات گلوتامیناز 1 گلوتامین L گلوتامات L +NH2 گلوتامیناز 2 RCOCOOH گلوتامین + L RCH(NH2)COOH +NH2 + آلفا کتو گلوتارات آسپاراژیناز 1 آسپاراژین L NH3 + آسپارتاتL آسپاراژیناز 2 آسپاراژین + L RCH(NH2)COOH + NH3 + اگزالواستات هیستیدین آمونیاک لیاز هیستیدین L NH3 + اوروکانیک اسید

3)Disposal of Amino Groups آمونیاک با 4 روش می تواند دفع شود . تشکیل گلو تامین Glutamine Synthase 2) ترکیب آسپارتات وگلو تامین که آسپاراژین وگلو تامات تولید می کند . ( با آنزیم گلوتامین آسپاراژین سینتاز)

3) تشکیل کرباموئیل فسفات آمونیاک + بیکربنات +2ATP 2ADP + P +کرباموئیل فسفات 4) سنتز اوره : دفع نهایی آمونیاک از بدن است . تشکیل اوره 4 مرحله دارد . آنزیم مرحله 1 اور نیتین ترانس کرباموئیلاز آنزیم مرحله 2 آرژینینو سوکسینات سینتاز آنزیم مرحله 3 آرژینینو سوکسیناز آنزیم مرحله 4 آرژیناز

Overall reaction Energy required ) 3 ATP ) O || 2 NH3 + CO2   H2N–C–NH2 + H2O Energy required ) 3 ATP )

ارتباط چرخه اوره با چرخه اسید سیتریک از تشکیل کرباموئیل فسفات تا سیترولین درمیتوکندری ها انجام می شود . بقیه واکنش ها در سیتوزول می باشد. Liver very effective at eliminating ammonia from blood Portal blood ammonia = 300 – 1000 uM Systemic blood ammonia = 20uM ارتباط چرخه اوره با چرخه اسید سیتریک

چرخه آلانین گلوکز

Production of ALA & GLN Transamination of AA to form GLU AA + aKG <-> aKA + GLU Formation of ALA GLU + pyr <-> aKG + ALA Formation of GLN GLU <-> aKG + NH3 NH3 + GLU -> GLN

محل ورود هر یک از اسید های آمینه به مسیر اکسایش محل ورود هر یک از اسید های آمینه به مسیر اکسایش

سنتز آمینواسید های غیر ضروری

سنتز پروتئین ها ترکیبات شرکت کننده در سنتز پروتئين RNA پیک (mRNA ) RNA ناقل (tRNA ) ریبوزوم

سنتز RNA توسط DNA

Translation ترجمه روندی است که در آن از اطلاعات رمز شده در RNA   برای  ساختن پروتیئنها استفاده می‌شود. پروتئینها از اتصال اسیدهای آمینه به یکدیگر از طریق پیوند پپتیدی بدست می‌آیند.هر پروتئین در روی DNA ، ژن اختصاصی دارد که اطلاعات آن ژن در mRNA رونویسی و سپس به صورت مولکول پروتئين ترجمه می‌شود.

آغاز سنتز رمز آغازگر سنتز در روی mRNA همیشه AUG است كه مربوط به اسید آمینه متیونین است. در مرحله اول ترجمه زیر واحد کوچک ریبوزوم طوری در روی mRNA قرار می‌گیرد که رمز AUG در جایگاه P آن واقع شود. سپس tRNA متصل به متيونين وارد اين جايگاه مي شود . در مرحله بعد زیر واحد بزرگ ریبوزوم به مجموعه فوق به نحوی متصل می‌شود که جایگاه P و A دو زیر واحد به یکدیگر منطبق شوند.

در مرحله بعد اسید آمینه دوم بر روی tRNA خود سوار می‌شود به جایگاه A ریبوزوم منتقل می‌شود. سپس بين دو اسید آمینه که یکی در جایگاه P و دیگری در جایگاه A قرار دارد، پیوند پپتیدی تشکیل می‌شود. این عمل بوسیله آنزیم پپتیدیل ترانسفراز یا پپتیدیل سینتاز کاتالیز می‌گردد.

مر حله ادامه در این حالت ریبوزوم در روی mRNA به اندازه یک رمز جلو مي رود ، اين امر موجب می‌شود که از يك طرف tRNA موجود در جایگاه p (که اسید آمینه خود را رها کرده) از ريبوزوم خارج شود و از طرف ديگر tRNA پپتیدیل (که اسید آمینه را بر روی خود حمل می‌کند) از جایگاه A به P انتقال ‌یابد.

جایگاه A که اکنون خالی شده ، برای پذیرش اسید آمینه سوم آماده می‌شود جایگاه A که اکنون خالی شده ، برای پذیرش اسید آمینه سوم آماده می‌شود. اتصال واحدهای اسید آمینه به همین ترتیب پیش می‌رود تا اینکه ریبوزوم به يكي از رمز هاي پايان ترجمه در روی mRNA برسد. این مرحله جابجایی نامیده می‌شود . انرژی مصرف شده در واکنش ها به وسیله GTP تامین می شود .

سنتز اسیدهای نوکلئیک از تجمع داکسی نوکلئوتیدهای تری فسفاته DNA و از پلی مریزه شدن ریبونو کلئوتیدهای تری فسفاته RNA تولید می شود. آنزیمهای اصلی این واکنش ها ، به ترتیب DNA موجود در کروموزوم در شکل دو زنجیری ( هلیکس دوتائی) قادر است همانند سازی کند ویا از روی آن RNA ساخته شود .

کاتابولیسم اسیدهای نوکلئیک اسیدهای نوکلئیک در بدن با کمک آنزیمهای مختلف به نوکلئوتید تبدیل می شوند ( ریبونوکلئاز و داکسی ریبونوکلئاز) . نوکلئوتیدها در اثر عمل آنزیمهای ریبونوکلئوتیداز و داکسی ریبونوکلئوتیداز به نوکلئوزیدهای مربوط تجزیه شده و نوکلئوزیدازهای مختلف نوکلئوزیدها را به بازهای پورین ، پیریمیدین و قندهای ریبوز و داکسی ریبوز هیدرولیز می کنند.

اسیدهای نوکلئیک ریبونوکلئاز و داکسی ریبونوکلئاز نوکلئوتید ریبونوکلئوتیداز و داکسی ریبونوکلئوتیداز نوکلئوزید نوکلئوزیداز بازهای پورین ، پیریمیدین و قندهای ریبوز و داکسی ریبوز

بازهای پورین در اثر اکسید شدن بصورت اسید اوریک یا اوراتها بیشتر از کلیه ها همراه ادرار از بدن دفع می شوند. آدنوزین تحت اثر آدنوزین دآمیناز به اینوزین تبدیل می شود که با کمک نوکلئوزید فسفریلاز ، ریبوز-1-فسفات از آن جدا شده و هیپوگزانتین آزاد می گردد. هیپوگزانتین اکسیداز موجب اکسید شدن هیپوگزانتین شده و آنرا به گزانتین xanthine تبدیل می کند. جسم اخیر با کمک گزانتین اکسیداز تولید اسید اوریک (اورات) می کند.

آدنوزین آدنوزین دآمیناز اینوزین نوکلئوزید فسفریلاز (ریبوز 1- فسفات آن را جدا می کند) هیپوگزانتین هیپوگزانتین اکسیداز گزانتین xanthine گزانتین اکسیداز اسید اوریک

گوانوزین در اثر نوکلئوزید فسفریلاز تبدیل به گوانین شده که گوانین دآمیناز آنرا به هیپوگزانتین تبدیل می کند. هیپوگزانتین به اسید اوریک اکسید می شود.

گوانوزین نوکلئوزید فسفریلاز گوانین گوانین دآمیناز هیپوگزانتین هیپوگزانتین اکسیداز گزانتین xanthine گزانتین اکسیداز اسید اوریک

بازهای پیریمیدین بصورت بتاآلانین واسید بتا آمینوایزو بوتیریک از بدن دفع می شوند. سیتوزین با از دست دادن عامل آمین و اکسید شدن به اوراسیل تبدیل می شوند. آنزیم اکسیداز موجب باز شدن حلقه اوراسیل شده و ترکیب بصورت بتا-آلانین دفع می شود. بتا آلانین می تواند در ترکیب واسط مورد استفاده قرار گیرد یا همراه ادرار دفع شود. تیمین در اثر اکسید شدن تولید بتا آمینوایزوبوتیرات می کند( اسید بتا آمینو ایزوبوتیریک).

سیتوزین دآمینواکسیداز تیمین اکسیداز اوراسیل بتا آمینوایزوبوتیرات اکسیداز بتا-آلانین سیتوزین دآمینواکسیداز

در چه افرادی میزان اسید اوریک بیشتر است : افزایش غلظت یا هیپراوریسمی در اختلالات کلیوی- کتواسیدوز- افزایش لاکتات- مصرف داروهای مدر و احتمالا در هیپرلیپمی - چاقی- آترواسکلروز- دیابت ملیتوس – افزایش فشار خون- مصرف بیش از نیاز پروتئین - ورزش- کشیدن سیگار- روزه داری و بعضی رفتارهای خاص و مصرف غذاهای پورین دار مثل گوشت مرغ و گوسفند- حبوبات و مخمرها دیده می شود .

پایان باتشکر از حوصله شما