Implicații ale degradării aminoacizilor - alterarea alimentelor

METABOLISMUL PROTIDELOR

Metabolismul protidelor ocupa un loc principal printre multitudinea de transformari ale compusilor proprii materiei vii. Rolul plastic al proteidelor in organizarea diverselor structuri si in formarea unei serii de compusi activi (enzime, hormoni etc;) este incomparabil mai important decat rolul lor ca sursa si energie. Functia plastica a proteinelor nu este numai esentiala, dar si de neinlocuit, deoarece proteinele sub acest aspect nu pot fi inlocuite cu nici un fel de substante care intra in structura organismelor sau care patrund din mediul exterior.

Proteinele alimentare niciodata nu intra in constitutia tesuturilor organismelor fara o prealabila degradare a lor. Ele se descompun intr-un material lipsit de orice specificitate de specie sau tesuturi. Acest material il reprezinta aminoacizii si, probabil peptidele simple.

Proteinele extracelulare si peptidele nu pot strabate membrana celulara. De aceea, in prealabil ele sunt hidrolizate pana la aminoacizi, care apoi patrund in interiorul celulei unde sufera diverse transformari anabolice (sinteze de proteine tisulare, de enzime, hormoni) sau catabolice (formarea unor compusi simpli si a energiei).

Ansamblul tuturor proceselor de sinteza si degradare pe care le sufera proteinele si care asigura formarea si reinnoirea substantelor proteice, fundamentul activitatii vitale al oricarui organism viu reprezinta metabolismul proteinelor.

Metabolismul proteinelor trebuie abordat la doua nivele:

- metabolismul aminoacizilor;

- metabolismul proteinelor propriu-zise.

Metabolismul aminoacizilor

Metabolismul aminoacizilor se realizeaza prin mecanisme generale de biosinteza si degradare, comune tuturor aminoacizilor, dar si pe cai particulare, proprii fiecarui aminoacid in parte.

Biosinteza aminoacizilor

In organismul animal, aminoacizii provin atat din proteinele alimentare (origine exogena), cat si din

proteinele proprii in urma hidrolizei lor sub actiunea proteazelor intracelulare (catepsine). In .acelasi timp insa, in organismele animale are loc o biosinteza proprie de aminoacizi, bineinteles limitata numai la cei neesentiali; cei esentiali sunt procurati din hrana.

In schimb plantele si microorganismele au capacitatea de a sintetiza toti aminoacizii, fara nici o exceptie, astfel incat aceste organisme reprezinta sursa de aminoacizi esentiali pentru animale.

Biosinteza aminoacizilor in toate organismele poate decurge fie pe cai comune tuturor aminoacizilor, cum sunt aminarea reductiva si transaminarea, fie pe cai specifice, caracteristice, anumitor aminoacizi.

a) Biosinteza aminoacizilor prin aminarea reductiva.

Aminarea reductiva foloseste ca precursori α-cetoacizii (piruvic, oxalilacetic, α-cetoglutaric) ce se formeaza in cantitati mari prin degradarea aeroba a glucidelor in procesul de respirtie.

Procesul decurge in doua etape:

-condensarea α-cetoacidului cu amoniacul si formarea unui iminoacid:

R-C-COOH + NH3 R-C-COOH

║ -H2O ║

O NH

α-cetoacid iminoacid

-reducerea iminoacidului in prezenta de NYDH + H+ si formarea aminoacidului.

NADH+H+ NAD

R-C-COOH R-CH-COOH

║ ║

NH NH2

iminoacid aminoacid

Ambele reactii sunt catalizate de enzime specifice. Prin acest mecanism se formeaza alanina si acizii aspartic si glutamic:

NAD+

NADH+H+

CH3 –C-COOH + NH3 CH3-CH-COOH + H2O

║ │

O NH2

acidul piruvic alanina

NAD+

NADH+H+

HOOC-CH2-C-COOH + NH3 HOOC-CH2-CH-COOH +H2O

║ asparatdehi- │

O drogenaza NH2

acid oxalilacetic acid aspartic

In organisme pot avea loc si procese de animare reductive specifice anumitor aminoacizi. Astfel, acidul aspartic se poate forma si prin simpla aminare a acidului fumaric sub actiunea aspartazei :