Samenvatting van H8 (aminozuurmetabolisme), H9 (metabolisme van nucleotiden) en H10 (lipiden) Cel 3 GNK/THK UGent

H8: het aminozuurmetabolisme


1. Inleiding
eiwitten als bron van AZ

 Eiwitten= bestaan uit AZ
 Elementen: NH3; H; carboxyl en een restggroep
 mens moet dus ook N opnemen uit voeding: 30-40 g N / dag bv uit
vlees, melkproducten
 Deze opgenomen eiwitten worden eerst in de maag verteerd tot
oligopeptiden door pepsine (-> protease-activiteit)
 deze oligopeptiden worden vervolgens afgebroken in dunne darm tot
tri-dipeptiden/ AZ door chymotrypsine of trypsine
 Deze vrije AZ worden door mucosacellen opgenomen uit dunne darm,
naar bloed gebracht, opgenomen in cellen doorheen plasmamembraan
 Intracellulair worden ook lichaamseigen eiwitten afgebroken via
complexe intracellulaire systemen tot individuele AZ
 Mens kan ook een aantal AZ zélf maken vanuit
precursoren/intermediairen afkomstig van de glycolyse (-> niet-
essentiele AZ)

Samengevat: 3 manieren om AZ te verkrijgen:
 Afbreken van eiwitten uit voeding
 Eigen synthese via intermediairen van glycolyse
 Afbraak lichaamseigen eiwitten

Deze verkregen vrije AZ hebben heel wat functies in het lichaam, nl:
 Synthese van lichaamseigen eiwitten
 Synthese nucleotiden: purine, pyrimidine
 Synthese andere AZ
 Synthese haemring: porfyrine
 Synthese neurotransmitters

Het teveel aan vrije AZ NIET omgezet als reserve zoals bij glycogeen, maar
wordt in lever gekataboliseerd tot glucose en vetten -> energievoorziening
 ontstaat ureum: zorgt voor verwijdering van NH4+ uit organisme
 Lever: belangrijkste orgaan voor aminozuurmetabolisme want haalt haar
energie uit de afbraak van deze AZ


50

, Stikstofbalans
 N opgenomen uit voeding
 N afgescheiden bij katabolisme van AZ in vorm van ureum (in urine)

Dit leidt tot de stikstofbalans
 bij langdurige negatieve stikstofbalans (meer N uitgescheiden dan
opgenomen) zoals bv bij anorexia/ eenzijdige voeding gaat lichaam
beginnen met afbreken van spieren en vetweefsel
 Dit komt omdat lichaam niet alle AZ zelf kan maken!

 Essentiële AZ en aminozuururemieën
 Niet-essentiele AZ: lichaam kan deze AZ zelf maken vanuit
intermediairen van glycolyse
 essentiële AZ: moeten uit voeding worden opgenomen!

De 9 essentiële AZ zijn: (trucje: PVT TIM HALL)
Phenylalanine Phe Methionine Met
Valine Val Histidine His
Tryptophan Trp Arginine Arg (enkel voor kinderen)
Threonine Thr Leucine Leu
isoleucine Ile Lysine Lys
Bij prematuren: + Cysteïne (Cys)

 Alle 20 AZ, zowel essentieel als niet-essentieel, zijn nodig in het lichaam!
 Bij tekort van zelfs 1 AZ kan dit leiden tot negatieve stikstofbalans!

 Medische ziekte: phenylketonurie (PKU)
 Normaal wordt teveel aan Phe omgezet in Tyr
 bij phenylketonurie gaat omzetting niet door -> hoge concentratie Phe
 tast hersenweefsel aan + als neurotransmitter te gedragen!
 Tyr: kan onvoldoende zelf aangemaakt worden dus bij mensen met
phenylketonurie wordt Tyr een essentieel AZ dat uit voeding moet
opgenomen worden

 medische ziekte: Kwashiorkor
 Voornamelijk in arme landen waarbij door een eenzijdig dieet een
negatieve stikstofbalans ontstaan & lichaam dus spieren begint af te
breken of door tevroeg van moedermelk af te zijn
 Opgezwollen buik


51

,2. Biosynthese van aminozuren
 Oorsprong van α-NH2-groep
 NH4+ + alfa-ketoglutaarzuur + NADPH  NADP+ + glutamaat
 NH4 uit voeding (bepaalt mee Nbalans)
 Door glutamaat dehydrogenase

o Alfa-NH2 groep van de meeste AZ is afkomstig van de alfa-NH2 groep
van glutamaat via transamineringsreactie!
o Glutamine en glutamaat zijn belangrijke AZ voor aminozuursynthese

 koolstofskelet
 Mens kan 11 AZ zelf maken vanuit intermediairen van glycolyse
/citroencyclus / PPP / uit andere AZ
o Anabole en katabole wegen kunnen door elkaar lopen, bv: synthese van
een AZ kan ook afbraakweg zijn van het precursor aminozuur

 synthese door eenstapsreactie
 Pyruvaat + glutamaat  alanine + alfa-ketoglutaarzuur
 Door alanine transaminase (ALT)

 Oxaalacetaat + glutamaat  aspartaat + alfa-ketoglutaarzuur
 Door apsartaat transaminase (AST)

 Glutamaat + NH4+ + ATP  glutamine + H+
 Door glutamine synthetase

 Aspartaat + glutamine + ATP  asparagine + Glutamaat + AMP + PPi + H+
 Door asparagine synthetase

 Phenylalanine+ O2 + BH4  Tyrosine + H2O + BH2
 Door fenylalaninehydroxylase
 BH4 = tetrahydrobiopterine

 glutamaat als precursor voor proline en arginine
 glutamaat + NADH + ATP  Glutamaat semialdehyde + NAD + Pi + ADP
 door glutamaat semialdehyde-dehydrogenase
 Glu semialdehyde + NADH  proline + H2O + NAD
 Door pyrroline 5 carboxylaat-reductase



52

,  Ofwel: Glu semialdehyde + glutamine  ornithine + alfa-ketoglutaraat
 Door ornithine δ-aminotransferase
 Ornithine via uremucylcus omgezet in arginine
 reversibel

 synthese van serine
 3Pglycerinaat + NAD  fosfohydroxypyruvaat + NADH + H
 Door fosfoglyceraat-dehydrogenase
 Fosfohydroxypyruvaat  fosfoserine
 Door fosfoserine-aminotranferase
 Fosfoserine  serine
 Door fosfoserine fosfatase
 Serine + tetrahydrofolaat (THF)  glycine + methyleentetrahydrofolaat +
H2O


3. Dragers van 1C-eenheden
 Tetrahydrofolinezuur THF of FH4
 S-adenosyl-methionine SAM
 Overdracht van een radicaal dat 1 C bevat

 Het tetrahydrofolinezuur/tetraydrofolaat
 Afkomstig van het vitamine B9 foliumzuur/folaat uit voeding
 Folinezuur  tetrahydrofolaat
 2 staps
 Door folinezuurreductase = folaatreductase
 THF + serine  glycine + THF derivaat + H2O
 Serine geeft CH2 af door glycine weer af te splitsen
 Derivaten zijn N5 methyl THF of N10 formyl THF
Deze THF-derivaten fungeren als donors van C1-eenheden in een aantal
biosynthesen:
 Recyclage van methionine waarvoor ook cobalamine nodig is
 Purine en pyrimidinesynthese: thymine uit Uracil (met methyleen-THF)
en incorporatie van C2 en C8 in purinekern

 3 belangrijke functies:
1) metabolisme nucleotiden
2) metabolisme van AZ: omzetting van serine naar glycine, afbraak van
histidine naar glutatamaat, omzetting van cysteïne naar methionine
3) vorming van s-adenosylmethionine

53