Degradarea Aminoacizilor

AMINOACIZII

Generalitati:

Aminoacizii reprezinta unitatile chimice de baza care intra in alcatuirea structurii protidelor.Desi in natura se gaseste un numar foarte mare de aminoacizi-in jur de 400,organismul utilizeaza un numar restrans-20-24,pentru biosinteza diferitelor tipuri de protide.

Diversitatea enorma a proteidelor este data de natura diferita a aminoacizilor constituienti, de numarul si de proportia in care acestia participa la structura moleculelor,precum si de ordinea inlantuirii lor in aceste molecule.

Aminoacizii au ca trasatura comuna existenta unei grupari functionale amino si respective a unei grupari functionale carboxil, ambele legate la acelasi atom de carbon-C.

Aminoacizii pe care organismul uman nu-i poate sintetiza ,luandu-i direct din hrana-valina,leucina,izoleucina,tronina,fenilalanina,triptofan, se numesc aminoacizi esentiali.Aminoacizii proteici care pot fi sintetizati atat de organismele animale cat si de organismele vegetale se numesc aminoacizii neesentiali.

Necesitatile organismului uman in aminoacizi variaza in raport cu diferiti factori ca: varsta,sex,stare fiziologica ,regimul de activitata si repaos,conditiile de munca,diferitele stari patologice.

DEGRADAREA AMINOACIZILOR

Aminoacizii introdusi in celula pot suferii un process de descompunere care reprezinta etapa a doua a putrefactiei,in urma procesului rezultand alcooli,fenoli,produsi indolici(scatol,indol),acizi grasi volatili ex: acid formic,acid acetic,acid butiric,carbonili,amine,amide,baze azotate,gaze-CO2 , H2, NH3.

Degradarea aminoacizilor are loc sub actiunea decarboxilazelor, dezaminazelor si transaminazelor microbiene.Se acumuleaza astfel produsi toxici ,cu gust si miros dezagreabil.

Aminoacizi ca leucina, alanina contribuie la formarea aromei.

Degradarea proteinelor poate avea loc in conditii aerobe sau anaerobe.Putrefactia incepe cu activitatea microorganismelor aerobe ,care consuma oxigenul din mediu si elibereaza produse de hidroliza ,pregatind conditiile de dezvoltare pentru microorganismele anaerobe.

Cand degradarea proteinelor are loc in anaerobioza rezulta amine cu miros specific –putresceina,cadaverina, care apoi se oxideaza in aerobioza eliminand amoniacul.

Degradarea aminoacizilor se poate realize prin:

-procese de dezaminare ,care duc la formarea de NH3 ;

-procese de decarboxilare prin care se formeaza amine –cadaverina din lizina, putresceina din ornitina ,histamine din histidina-,si CO2;

- se poate realize degradarea triptofanului cu formare de produsi indolici-indol,scatol:

-oxidarea tirozinei duce la formarea fenolului.

Dezaminarea aminoacizilor

Dezaminarea aminoacizilor se poate realize pe mai multe cai,in functie de conditiile de mediu. Dezaminarea este un process de eliuminare a gruparii aminice.Are loc in mediu cu pH neutru sau slab alcalin ,cu formare de NH3 si acizi grasi nesaturati ,acizi grasi saturati sau hidroxiacizi.

Dezaminarea are loc intotdeauna cu formare de NH3,care potate fi folosit in procesele biosintetice ca sursa de azot. Surplusul se elimina in mediu.

Cantitatea de NH3 care se formeaza depinde de raportul dintre cantitatea de hidrati de carbon si de substante azotoase . Cand cantitatea de substante azotoase este mare ,se produce acumularea de ammoniac.

Dezaminarea poate avea loc in conditii oxidative-aerobioza, sau in conditii reductive-anaerobioza.

Astfel, in aerobioza poate avea loc o dezaminare oxidative sau hidrolitica cu formare de acizi organici nesaturati-cetoacizi,hidroxiacizi, si NH3.Aceasta este realizata de bacteriile aerobe si mucegaiuri.

Dezaminare oxidativa are loc cu formare de NH3 si -cetoacizi ,care pot fi ulterior complet oxidati si transformati in CO2 si apa .Prin acest process poate avea loc si dezaminarea aminoacizilor dicarboxilici .Procesul poate avea loc cu si fara participarea oxigenului molecular.

Dezaminare hidrolitica are loc cu formare de hidroxiacizi in prezenta apei .

Procesul de dezaminare are loc prin hidroliza in prezenta dehidrogenazelor specifice produse de bacteriile de putrefactie ale genului Bacillus si Clostridium.

Escherichia coli produce trei transaminaze care produc transaminarea aminoacizilor cu piruvatul ca acceptor de grupari aminice.

Bacteriile genului Proteus ,Pseudomonas, si Clostridium pot produce in conditii de aerobioza sau anaerobioza o dezaminare desaturata a aminoacizilor.

In anaerobioza poate avea loc si o dezaminare reductiva in care aminoacidul joaca rol de acceptor de hydrogen.Rezulta acizi organici saturati si NH3 .Acest process este realizat numai de bacteriile strict anaerobe ale genului Clostridium.

Daca aminoacidul este glicocolul rezulta CH4,CO2,NH3.

Formarea de H2 are loc la dezaminarea anaeroba a cistinei sau acidului glutamic.In prima faza se formeaza acid acetic si acid formic ,care sunt apoi descompusi la CO2 si H2.

Amoniacul format in procesele de dezaminare poate fi folosit din nou de catre microorganisme in biosintezele cellular ca sursa de azot.Format in exces ,se elimina in mediu.