Biochemie
Eiweisse
Eiweisse
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Lernkarten
unpolare Aminosäuren
- 10 AS (Gly, Ala, Val, Leu, Iso, Cys, Meth, Phen, Tryp, Pro.)
- sind lipohil, durch Zusammenlagerung -> H2O-freier Raum
- verankern Proteine in Membrane (da lipophil)
- aliphatisch = reine CH-Gruppe
- S-haltige (Meth, Cys) Sulfat = Anion -> muss auch Kation ausgeschieden werden
- aromatische (Phen, Tryp)
polare (= wasserlösliche) Aminosäuren
- 5 AS (Serin, Threonin, Tyrosin, Asparagin, Glutamin)
- OH- oder Amino-Gruppe,
- ungeladen = neutral
geladene Aminosäuren
- 5 AS (Glutamat, Aspartat, Histidin, Lysin, Arginin)
- saure AS = dissoziert, da pKs-Wert kleiner als physiologischer pH (7.4)
- basische AS = nehmen bei pH 7,4 Proton auf, da pKs-Wert sehr hoch (<10,0)
21. proteinogene Aminosäure
Selenocystein
essentielle Aminosäuren
- PheTTVILLM = Fettfilm
- PHEnomenale ISOlde TRYbt LEUtnant VALentins Libliche Träume
- Phenylalanin, Isoleucin, Tryptophan, Leucin, Valin, Lysin, Threonin
- 5-11 Enzyme nötig für Biosynthese = aufwendig
- Körper kann Kohlenstoffgerüst nicht synthetisieren
nicht proteinogene Aminosäuren
- nicht Bestandteil der DNA
- nicht in Proteine eingebaut
- aus proteinogenen AS hergestellt
- im Kollagen, bei Blutgerinnung, im Hanstoffzyklus (Ornithin, Citrullin)
Alanin
- durch Transaminierung; NH von Glutamat wird auf Pyruvat übertragen -> Alanin
- Enzym: ALT=Alanin-Amino-Transferase (im Zytosol)
- Transportform für N von Muskel zu Leber
- wichtig für Glukonoeogenese
- glukogen -> Pyruvat -> Glukoneogenese
- 2höchste Konz. im Blut, da Pyruvat von Muskel als Alanin in Leber gelangt, dort wieder zu Pyruvat (Glukoneogenese)
- obwohl Plasmaprotein, nicht glykolysiert
Aspartat
- durch Transaminierung; NH-Gruppe von Glutamat auf Oxalacetat übertragen
- Enzym: AST=Aspartat-Amino-Transferase (im Mito)
- N-Donator im Harnstoffzyklus, bei Pyrimidin- & Purin-Biosynthesen,
- spendet Amino-Gruppe
- glukogen -> wird zu Oxalacetat -> Citratzyklus oder Glukoneogenese
Glutamat
- NH-Gruppe auf a-Ketoglutarat übertragen. Via Transa. Oder Glutamat-Dehydrogenase = verwendet freies NH3 (vor allem in Leber)
Glutamin
- aus Glutamat und NH3 (Ammoniak)
- für Pyrimidin- und Purin-Biosynthese, Herstellung Aminozucker,
- liefert N für NH-Gruppe in Guanin, Asparagin
- hilft Nieren bei pH-Regulation
- spendet NH-Gruppe
(- N wichtig für Zellteilung, deshalb Glutamin für teilende Zellen, da N-reich)
- glukogen -> zuerst Glutamat, wird zu a-Ketoglutarat → Citratzyklus
- höchste Konz. im Blut
Asparagin
- NH-Gruppe von Glutamin auf Aspartat übertragen
- glukogen -> Oxalacetat -> Citratzyklus oder Glukoneogenese
Prolin
- aus Glutamat
- glukogen -> zuerst Glutamat, wird zu a-Ketoglutarat -> Citratzyklus
Serin
- aus 3-Phospoglycerat (stammt aus Glykolyse)
- glukogen -> Pyruvat -> Glukoneogenese
Glycin
- aus Serin (reversibler Vorgang)
- glukogen -> Pyruvat -> Glukoneogenese
Tyrosin
- O2 von Phenylalanin wird in Tyrosin eingebaut
- semiesseziell
- Vorstufe von Hormonen; Adrenalin, Noradrenalin, Schilddrüsenhormone, Melanin
- glukogen + ketogen -> Fumarat + Acetoacetat
Cytein
- aus Serin und S-Atom von Methionin
- S-Gruppen-Spender
- Disulfidbrücken bilden
- glukogen -> Pyruvat -> Glukoneogenese
Arginin
- gebildet im Harnstoffzyklus
- glukogen -> zuerst Glutamat, wird zu a-Ketoglutarat -> Citratzyklus
Histidin
- Biosynthese nicht wissen
- glukogen -> zuerst Glutamat, wird zu a-Ketoglutarat -> Citratzyklus
verzweigtkettige AS
Valin, Leucin, Isoleucin
passieren Leber und gelangen in Muskel
aromatische AS
Phenylalanin, Tryptophan
Methionin
- spendet Methyl-Gruppe (SAM) -> Methylierungsvorgänge, wie:
- Cholin=für Acetylcholin-Biosynthese, Membranlipid Lecithin. Kretin-Biosynthese. Noradrenalin zu Adrenalin. N-Acetyl-Serotonin zu Melatonin. DNA-Stoffwechsel (=deshalb Folsäure wichtig)
- methyliert v.a. N + O-Atome
- glukogen -> Succinyl-CoA -> Citratzyklus
AS-Abbau
- zuerst NH-Gruppe von C-Skelett entfernen, durch Transaminierung oder Desaminierung)
- NH-Gruppe via Glutamin zu Leber -> Harnstoff
- C-Skelett zu Zwischenprodukte Citratzyklus -> Aufbau von Glukose
Abbauprodukte von AS-Abbau
- glukogene AS: Glukose aufgebaut werden
- ketogene AS: für Biosynthese von FS oder Ketonkörper
- rein ketogene AS: Lysin, Leucin
- Endprodukt ist Hanrstoff, da NH nicht vollständig zu Stickstoff (N) oxidiert werden kann.
- NH3 toxisch, deshalb zu Harnstoff
Threonin!
- glukogen -> Succinyl-CoA -> Citratzyklus
- zu Pyruvat -> Glukoneogenese
Valin
- glukogen -> Succinyl-CoA -> Citratzyklus
Isoleucin
- glukogen -> Succinyl-CoA -> Citratzyklus
und
- ketogen -> Acetyl-CoA
Phenylalanin
- glukogen + ketogen -> Tyrosin
glukogene Abbauprodukte:
- Arginin, Histidin, Prolin, Glutamin, Glutamat -> a-Ketoglutarat
- Asparagin, Aspartat -> Oxalacetat
- Valin, Methionin, Threonin -> Succinyl-CoA
- Alanin, Cystein, Glycin, Serin -> Pyruvat
- Phenylalanin, Tyrosin -> Fumarat
- Isoleucin -> Succinyl-CoA
- Tryptophan -> Pyruvat
ketogene Abbauprodukte
- Phynalalanin, Tyrosin -> Acetoacetat
- Isoleucin -> Acetyl-CoA
- Tryptophan -> Acetyl-CoA
- Lysin, Leucin -> Acetyl-CoA
Homocystein
- aus Methionin, durch entfernen von Methyl-Gruppe. reversibel = nimmt Homocystein wieder Methyl-Gruppe auf ist es Methionin.
- Vitamin B12 + Folsäure nötig für Regeneration
- Homocystein-Abbau -> Citratzyklus-Zwischenprodukte
Ketosäuren: Ketogruppe (O=)
COO- Pyruvat
O=C-H Oxalacetat
R a-Ketoglutarat
Aminosäuren: Amino-Gruppe (NH)
COO- Alanin
NH3-C-H Aspartat
R Glutamat, Glutamin
Transaminierung
- NH der nichtbenötigten AS auf a-Ketosäure übertragen
→ aus a-Ketosäure nun benötigte AS, aus nicht benötigter AS nun a-Ketosäure
- reversible
- Enzym: AMino-Transferasen (ALT=Zyto, AST=Mito)
- Coenzym = PALP
Desaminierung
- NH der nichtbenötigten AS wird freigesetzt
→ NH nun zu NH3 (freies Ammoniak) (da NH2 sofort Proton aufnimmt = NH3)
- Enzym: Dehydrogenasen:
- oxidative: NH wird oxidiert => Elektron auf NAD+ bzw. NADP+ übertragen
- hydrolytische: NH durch H2O-Anlagerung als NH3 entfernt
- eliminierende: NH3 eliminiert -> bleibt Doppelbindung
- Coenzym = PALP
Decarboxylierung
- CO2 von AS abgespaltet -> primäre Amine (biogene Amine)
- Enzyme: L-Aminosäure-Decarboxylase
- Coenzym = PALP
AS-Stoffwechsel
- ca. 3/4 resorbierter AS direkt von Leber als Energiequelle genutzt.
- AS-Spiegel im Blut konstant -> Zelle nimmt einfach benötigte AS aus Blut
- baut Zelle Proteine ab, können freiwerdende AS wieder verwendet werden
- immer Stickstoff-Frage klären, was geschieht damit? Meist auf Glutamat übertragen -> Glutamin, transportiert N zu Leber
pKs-Wert
Wert bei welchem,
- Hälfte der Moleküle in wässriger Lösung dissoziiert (Proton abgegeben) und
- andere Hälfte protoniert (hat Proton noch)
da AS immer Amino- und Carboxyl-Gruppe hat jede AS 2 pKs-Werte. (einen für NH-, andere für COO-Gruppe)
Aminosäuren generelles
- NH-Gruppe: Base, N-Terminus +
- Carboxyl-Gruppe: Säure, C-Terminus +
- H-Atom + Rest
- Element sind um zentrales C-Atom (a-C) angeordnet
- D-Form = NH-Gruppe rechts von Chiralzentrum, L-Form = links
Dipeptid
Tripeptid
Oligopeptid
Polypeptid
Protein
2 AS
3 AS
2-10 AS
10-100 AS
länger
Proteinbiosynthese
- findet an Ribosomen statt
- für Exportproteine, Ribosom genau über Pore von ER -> Golgi-Apparat (glykolysiert) -> Exocytose
Primärstruktur
entspricht der AS-Reihenfolge
bestimmt Sekundär-, Tertiär- und Quartärstruktur
