[SCRÂTIT] [FOȘTIT] [CLIC] MATTHEW VANDER HEIDEN: Așa că astăzi vreau să continuăm discuția noastră despre metabolismul aminoacizilor. Și înainte de a face asta, vreau doar să mă întorc pentru câteva minute și să revizuiesc ciclul ureei și bicicleta Krebs despre care am discutat chiar la sfârșitul ultimei prelegeri. Vreau să fac asta doar pentru că se întâmplă multe cu acest ciclu. La suprafață poate părea confuz, moleculele sunt greu de desenat. Așa că am vrut doar să-l desenez frumos aici pentru tine pentru ultima dată și să-l revăd. Și deci amintiți-vă, dacă pornim de la aminoacidul arginina, arginina poate fi transformată în aminoacidul neproteinogen ornitină și, în acest proces, eliberează uree. Acea ornitină poate fi apoi în mitocondrii convertită în citrulină, un alt aminoacid neproteinogen. Prin preluarea unui carbon și a unui azot din această moleculă, carbamoil fosfat, care este generat din CO2/bicarbonat, precum și amoniac și prin fosforilări cu ATP pentru a obține carbamoil carbon fosfat, care este adăugat la ornitină pentru a obține citrulină. Acea citrulina și apoi se combină cu aminoacidul aspertat pentru a da această moleculă, argininosuccinat. Deci arginina plus un succinat pe ea. Și apoi pierderea de fumarat te lasă cu arginină. Acel fumarat o cutie, desigur, trece prin ciclul TCA pentru a regenera malatul, oxaloacetatul, în cele din urmă colecta azotul de pe oxalacetat este că alfa-cetoacidul, este transaminat în aspertat, desigur, obținând acel azot de la glutamat la alfa-cetoglutarat. Și glutamatul, desigur, își poate obține azotul fie prin transaminare cu un alt aminoacid într-un alfa- cetoacid, transformând alfa-cetoglutaratul în glutamat, fie glutamatul poate fi generat prin această reacție redox în care preia amoniacul prin intermediul enzimei glutamat. dehidrogenază. Așadar, veți observa în acest ciclu că, în cele din urmă, arginina, grupul ureei, ceea ce este eliberat sub formă de uree din arginină, provine din carbamoil fosfat. Deci, acesta este unul dintre acești azoți care a fost preluat în sinteza fosfatului de carbamoil. Iar celălalt provine de la aspertat, care, desigur, poate proveni din amoniac prin glutamat dehidrogenază și transaminare, sau din transaminarea din azot preluat din orice alt aminoacid pentru a ajunge în cele din urmă pe aspertat. Veți observa că există un echilibru redox de-a lungul întregului ciclu. Și așa că există un NAD care este necesar pentru a reconverti malatul în oxalacetat pentru a rula această jumătate a reacției. Dar, desigur, dacă luăm un amoniac, avem și o reacție redox implicată în reacția glutamat dehidrogenază. Veți vedea că ATP este, de asemenea, este nevoie de un pic de ATP. Aveți nevoie de 2 ATP pentru a genera fiecare carbamoil fosfat, precum și 2 echivalenți de ATP pentru a genera argininosuccinat, pentru că amintiți-vă, dacă vă întoarceți la notele de data trecută, veți vedea că ATP la AMP plus pirofosfat făcea parte din citrulină și aspertat generând reacția argininosuccinat. Și ultimul lucru este că CO2 este necesar pentru a rula ciclul ureei. De acolo provine carbonul din uree. Și acel CO2 este, desigur, preluat în generarea de carbamoil fosfat. Acum, cred că uneori putem cădea în concepția greșită când vorbim despre acestea că toate celulele generează uree. Nu este adevarat. Așa că nu uitați, diferite organisme folosesc strategii diferite pentru a excreta azotul. Așadar, în noi, ca oameni, ficatul și rinichiul ar conduce reciclarea așa cum l-am desenat aici, ca o modalitate de a produce în cele din urmă uree care este excretată în sânge-- Adică, îmi pare rău, în urină, în timp ce majoritatea țesuturilor din nostru. organismul pur și simplu ar transporta excesul de azot din catabolismul aminoacizilor către ficat și rinichi, generând fie glutamat, fie glutamină în reacțiile despre care am vorbit data trecută, iar apoi acele organe s-ar ocupa de -- folosesc ciclul ureei pentru a produce uree și scăpați de excesul de azot. Dar, desigur, există și alte animale care vor folosi alte strategii secretate ca amoniac direct sau vor produce acidul uric purin , despre care, bineînțeles, vom vorbi data viitoare, despre cum se poate interconecta întreg metabolismul azotului aminoacid cu azotul acidului nucleic. metabolism. Vreau doar să subliniez că această reacție a glutamat dehidrogenazei este o reacție cu adevărat cheie, care este necesară pentru a introduce și ieși azotul din sistem. Și odată ce introduceți azot în și din sistem, puteți folosi aceste reacții de transaminare pentru a muta azotul între aminoacizi și alfa-cetoacizi folosind fosfat de piridoxal, așa cum am discutat data trecută. Acest lucru este prezentat mai sus și ca reacția bicicletei. Și din nou, subliniază doar că rulați ciclul ureei în partea dreaptă, acest alt ciclu TCA-- modificat TCA, dacă vreți, în stânga și, în cele din urmă, ilustrează modul în care prelegeți acei azoți și CO2 pentru a genera uree. Dar, desigur, dacă vom vorbi despre cum ați face aminoacizi, care este cu adevărat subiectul de astăzi, cum descompuneți și sintetizați scheletele de carbon ale diferiților aminoacizi, ei bine, evident, aici este metabolismul argininei. Vă puteți imagina că ați putea folosi aceleași reacții pentru a produce sau descompune arginina și asta se întâmplă. Dar vreau să vorbesc și despre aminoacizii rămași. În aminoacizii rămași, este într- adevăr despre cum ne descurcăm cu scheletul de carbon, alfa-cetoacizii. Și, desigur, acestea sunt legate prin această reacție de transaminare condusă de piridoxal fosfat . Acum, nu am timp în acest curs să trec prin modul în care fiecare schelet de carbon de aminoacid este produs și defalcat. Vom discuta câteva teme majore. Totuși, dacă nu acopăr aminoacidul tău preferat, pentru că, desigur, toți oamenii ar trebui să aibă un aminoacid preferat, poți căuta căile pentru a-l produce sau a- l descompune și îți promit că dacă ai acordat atenție prin întreaga clasă, aveți abilitățile de a înțelege acea cale, chiar dacă nu o studiem în clasă. Așa că vreau să vă reamintesc că, în general, pentru catabolismul aminoacizilor-- și asta în general. Desigur, există și excepții. Arginina s-ar comporta așa cum tocmai am descris pentru ciclul ureei. Dar pentru majoritatea aminoacizilor, începeți cu transaminarea. Deci ce îți oferă asta? Aceasta dă azot la alfa-cetoglutarat pentru a genera glutamat. Și astfel încât glutamatul poate fi apoi expediat pentru a genera amoniac dacă ești un pește, generează uree dacă ești om, etc. Și asta cu ce te lasă? Asta vă lasă cu un alfa-cetoacid înrudit cu aminoacidul care poate fi apoi oxidat la CO2 folosind diferite căi -- ardeți și obțineți energie, la fel cum am descris pentru carbohidrați și acizi grași sau, desigur, în unele cazuri produc glucoză sau o altă moleculă care poate fi apoi utilizată pentru a susține gluconeogeneza în ficat, menține glucoza ridicată în sângele nostru. Și, în general, așa sunt stabilizați majoritatea aminoacizilor. Este foarte clar cum funcționează asta. Dacă începem cu unele dintre cele mai evidente, așa că am vorbit data trecută despre cum este legată alanina, aminoacidul, deci transaminarea, obțineți alfa-cetoacidul. Acel alfa-cetoacid este piruvat, aspertat. Aminoacidul suferă transaminare. Acidul alfa-ceto este oxalacetat. Glutamatul suferă transaminare. acidul alfa-ceto este alfa-cetoglutarat. Este foarte clar cum toate acestea pot ajunge în ciclul TCA sau gluconeogeneză pentru ca celula fie să se oxideze pentru energie, fie să producă ceva asemănător glucozei care poate fi folosită în altă parte. Acum, desigur, există și alți aminoacizi despre care am vorbit deja. Deci, amintiți-vă de asparagina, foarte asemănătoare cu aspertate. Glutamina similară cu glutamatul. Deci, acestea erau grupul de amoniac de pe lanțul lateral. Le putem elimina pur și simplu. Ar trebui să fie clar cum să îi introduceți apoi în ciclul TCA sau gluconeogeneză. Un pic de trivia metabolică. Oamenii, de fapt nu avem o enzimă care să descompună asparagina. Alte organisme fac. Și apoi celălalt la care am făcut aluzie data trecută a fost prolina, care este glutamat ciclizat și oxidat. Și așa că voi ilustra aici rapid cum poate fi metabolizată prolina doar ca să puteți vedea asta. Deci iată aminoacidul prolină. Și deci prolină, pentru a vă arăta, dacă facem oxidarea acestei legături carbon-azot, astfel încât acesta să folosească un acceptor de electroni. Acest acceptor de electroni se întâmplă să fie FAD, fiind redus la FADH2. Asta generează această moleculă. Apoi putem adăuga apă peste acea dublă legătură. Acum putem deschide inelul așa. Așa că tocmai am deschis inelul. Acum o să oxidez această aldehidă la acid. Deci, dacă fac asta, altceva trebuie redus. Altceva poate fi NAD+ sau NADP+, în funcție de enzimă. Există enzime care folosesc fie NAD, fie NADP pentru a produce NADPH, respectiv NADH. Și apoi am rămas cu acest aminoacid glutamat. Și așa transform prolina în glutamat. Două etape suplimentare de oxidare generând FADH2 și NAD sau NADPH. Și așa ați obține energie din catabolismul prolinei, alimentând-o în glutamat, care poate fi apoi, desigur, transaminat în alfa-cetoglutarat, iar restul carbonului intră în ciclul TCA. BINE. Deci acoperă 1, 2, 3, 4, 5, 6 aminoacizi. 7 dacă socoti arginina despre care am vorbit cu ciclul ureei. Asta lasă 13 aminoacizi suplimentari. Multe dintre ele sunt mai întâi transaminate la alfa- cetoacid și apoi sunt utilizate în cele din urmă -- scheletul de carbon poate fi folosit pentru a genera un alt intermediar care este fie implicat în ciclul TCA, fie în glicoliză. Și prezentată aici pe diapozitiv este, practic, doar o cifră dintr- un manual care conține toate diverșii-- toți cei 20 de aminoacizi din proteine și ceea ce ei generează fie în ciclul TCA, fie aici sus. Deci puteți vedea aici [INAUDIBIL] oxaloacetat, fumarat succinil-CoA, alfa-cetoglutarat, acetil-CoA piruvat, acetil acetat. Care, desigur, așa cum am văzut ultima dată, poate fi folosit pentru a genera 2 acetil-CoA sau poate fi folosit pentru a genera beta-hidroxi butirat de corp cetonic . Acum, evident, dacă puteți genera oricare dintre aceste lucruri, știm deja căile despre cum le puteți oxida sau, în unele cazuri, cum le puteți transforma în glucoză. Dar acum vreau să mă întorc la ideea că am ajuns la o grămadă de vremuri diferite, care se reduce cu adevărat la acest fapt despre ceea ce am vorbit cu ciclul TCA, cum ciclul TCA nu poate face anapleroza de la doi carboni. unitati. Adică nu poți transforma acetil-CoA sau acetoacetat, pentru că sunt doar două molecule de acetilcolină, în ceva care poate genera glucoză. că nu avem ciclul glioxilatului. Organismele care au ciclul glioxilatului pot face acest lucru, dar noi, ca oameni, nu putem face asta. Acum, mulți dintre aminoacizii noștri pot fi folosiți pentru a produce lucruri precum fumarat, succinil-CoA, oxalacetat. Toate aceste lucruri pot fi ușor transformate în glucoză. Și așadar, dacă ne înfometăm sau luăm o dietă săracă în carbohidrați, ei bine, ceea ce se întâmplă este că ficatul nostru va descompune aminoacizii și va folosi acești aminoacizi pentru a face glucoză, dar putem face glucoză din aminoacizi numai dacă acești aminoacizi. sunt descompusi în ceva care nu este acetil-CoA sau acetoacetat pentru că nu avem un ciclu de glioxilat. Amintiți-vă că am menționat câteva prelegeri în urmă când am vorbit despre dieta ketogenă, o adevărată dietă ketogenă nu este doar săracă în carbohidrați, este și săracă în proteine, deoarece ficatul tău va transforma acea proteină înapoi în glucoză. Și așa că, dacă vrei cu adevărat să fii cetotic, trebuie să limitezi atât glucoza, cât și -- atât zaharurile, cât și proteinele, pentru că grăsimea, desigur, va fi divizată doar în două unități de carbon și nu le poți transforma în glucoză, așa că le transformi in schimb in cetone. Acum, totuși, nu toate scheletele de aminoacizi pot fi folosite pentru a face ceva care poate genera glucoză. Unii pot face doar chestii -- acetil-CoA, acetoacetat -- care pot fi folosite pentru a genera cetone. Și astfel, aceasta definește un alt mod de a clasifica aminoacizii, este așa-numiții aminoacizi glucogenici sau aminoacizi cetogeni. Și aceasta este o consecință directă a în care sunt sparte acele schelete de carbon de aminoacizi. Astfel, un aminoacid glucogen este de fapt orice aminoacid în care produsul de descompunere este mai mare de 2 atomi de carbon, care nu este acetil-CoA. În timp ce aminoacidul cetogenic este un aminoacid în care produsul de descompunere este acetil-CoA. Și ar trebui să menționez, sau acetoacetat, pentru că acetoacetatul, după cum am văzut, este 2 acetil-CoAs. Deci, acetil-CoA, acetoacetatul poate fi transformat în beta-hidroxibutirat de corp cetonic, un combustibil alternativ pentru creier. Dacă descompuneți un aminoacid și tot ce obțineți este acetil-CoA sau acetoacetat, nu puteți transforma acel schelet de carbon înapoi în glucoză; prin urmare, este un aminoacid cetogenic. Toți ceilalți aminoacizi care generează oxalacetat, succinil-CoA, orice, ceva mai mare de 2 atomi de carbon, nu acetil-CoA, poate fi apoi transformat în glucoză, prin urmare, este un aminoacid glucogenic. Acum, dacă ne întoarcem aici la diapozitivul nostru și te uiți la diferiții aminoacizi, majoritatea aminoacizilor sunt transformați în ceva care poate fi transformat în glucoză. Și astfel majoritatea aminoacizilor sunt așa-numiți glucogenici. Cu toate acestea, există câțiva aminoacizi care sunt cetogeni și există unii aminoacizi care sunt atât glucogeni, cât și cetogeni. Și deci, dacă te uiți aici prin diapozitiv, ceea ce vei găsi este acea tirozină și izoleucină - deci există izoleucină, aici este tirozină. Deci, sunt transformate în cetone, dar pot fi, de asemenea, - aici este tirozină, aici este izoleucină - pot fi, de asemenea, transformate în ceva care poate fi folosit pentru a produce glucoză și, prin urmare, sunt denumite atât glucogenice, cât și cetogenice. Acum, așa cum am spus mai devreme, nu avem timp să analizăm cum să descompunăm toți aminoacizii, dar vă voi explica cum descompuneți cei trei aminoacizi cu lanțuri ramificate. Și voi face asta pentru că, în primul rând, va ilustra faptul că știi deja multe despre metabolism. Veți vedea că modul în care acestea sunt defalcate este doar variații ale căilor despre care am discutat deja. Și, așadar, arată într-adevăr faptul că complexitatea metabolismului este de fapt doar natura, reutilizand relativ puține reacții din nou și din nou și din nou, într-un mod care, în cele din urmă, creează complexitate și diversitate, dar, în cele din urmă, este de fapt destul de consistentă în întreaga chestiune. . Și veți vedea, de asemenea, exemple despre cum defalcarea scheletului de aminoacizi poate ajunge fie ca glucogenă, fie ca cetogenă, și asta din cauza diferiților aminoacizi cu lanțuri ramificate. Deci, există, desigur, leucină, valină și izoleucină. Deci, aceștia sunt cei trei aminoacizi cu lanț ramificat. Veți vedea că leucina este cetogenă, valina este glucogenă și izoleucina, așa cum tocmai am spus, este atât cetogenă, cât și glucogenă. Deci trei foarte aminoacizi. În termeni genetici, substituții foarte conservatoare în cadrul unei proteine. Structuri foarte înrudite. Cu toate acestea, modul în care sunt defalcate, în cazul leucinei, generează numai lucruri cetogenice; valina generează lucruri care sunt glucogenice; iar izoleucina le generează pe amândouă. Și așa vom trece prin fiecare dintre acestea și vom vedea cum se întâmplă asta. Deci, să începem cu leucină. Deci leucina este un... Am spus mai sus este un aminoacid cetogenic. Și astfel leucina, ca mulți aminoacizi, începe să se descompună prin transaminare. Deci, această transaminare va lua, desigur, azotul din leucină, un alfa- cetoacid, alfa-cetoglutarat, va genera glutamat, precum și alfa-cetoacidul leucinei, care, doar pentru a vă aminti ca arată leucina, arată ca acest. Deci acesta este lanțul lateral de aici al leucinei. Iată alfa- cetoacidul legat de leucină. Dacă iau acest grup alfa-ceto, îl transform într-un grup amino, asta este leucină. Deci acesta este alfa- cetoacidul legat de leucină. Deci, următorul pas de descompunere a leucinei implică decarboxilarea oxidativă a acestui alfa-cetoacid. Deci, dacă vă amintiți, am mai văzut această reacție. Am făcut-o în piruvat pentru a genera acetaldehidă, un metabolism al etanolului. Am făcut-o în... ei bine, am făcut alfa decarboxilare acolo și apoi am făcut alfa decarboxilare oxidativă când am transformat piruvatul în acetil-CoA. Și am transformat alfa-cetoglutaratul în succinil-CoA. Ei bine, exact acea reacție, pe care am văzut-o cu decarboxilarea piruvatului, precum și ceea ce am văzut cu alfa-cetoglutarat dehidrogenază care generează acetil-CoA și succinil-CoA este ceea ce se întâmplă aici pentru alfa-cetoacizii produși din descompunerea leucinei și a altor ramificații. aminoacizi în lanț. Și așa că, dacă te uiți înapoi în notele tale, am trecut prin mecanismul acestui lucru în detaliu. Amintiți-vă, această ediție a implicat CoA, pierderea de CO2, este o reacție de oxidare. Așa că nu uitați, electronii trebuiau să meargă undeva și astfel au ajuns să meargă la NADH. Deci asta este oxidat. NAD+ este redus la NADH. Și amintiți-vă, aceasta a implicat acel lanț de transport de mini-electroni cu FAD, acid lipoic și TPP+. Și în cele din urmă, asta eliberează CO2 și ajungi cu acest acil-CoA cu lanț ramificat. Deci aceeași reacție este PDH, alfa-cetoglutarat, dehidrogenază. La fel ca acele două reacții, amintiți-vă, care au avut o subunitate E1, E2 și E3. Deci, aceasta folosește exact aceeași subunitate E2 și E3 ca acele reacții. Subunitatea E1 este, desigur, diferită pentru că este unică pentru aminoacizii cu lanț ramificat, în timp ce în piruvat dehidrogenază, pentru a fi unică pentru piruvat și alfa-cetoglutarat dehidrogenază, aveți nevoie de alfa-cetoglutarat. În acest caz, această enzimă se numește BCKDH pentru dehidrogenază cetoacid cu lanț ramificat și permite decarboxilării oxidative să genereze acest acil-CoA cu lanț ramificat. Acum, acest acil-CoA cu lanț ramificat seamănă foarte mult cu un acid gras și, de fapt, este metabolizat la fel cum am face oxidarea acizilor grași. Deci, care este primul pas în beta oxidarea acizilor grași? Ei bine, am introduce o dublă legătură aici. Și deci exact asta se întâmplă în continuare. Deci, acesta ar fi un FAD legat de membrană care conține enzimă, parte a lanțului de transport de electroni. Vom oxida acea legătură carbon-carbon. Există generarea. În regulă. Acum, dacă facem oxidarea acizilor grași, am adăuga, desigur, apă peste legătura. O vom face într-un minut. Înainte ca acest lucru să se întâmple, următorul pas, totuși, este că pentru a facilita descompunerea în cele din urmă a acestui lucru, vom ajunge să adăugăm grupul nostru carboxil la sfârșitul moleculei. Deci, dacă vom adăuga CO2 la sfârșitul moleculei, cum am face asta? Ei bine, am văzut acea reacție de multe ori și înainte. Deci, dacă vom adăuga un grup de CO2, acesta va veni din biotină. Deci următoarea enzimă ar avea biotină în locul activ care poate prelua CO2. Cum preia CO2? Ei bine, preia CO2 prin bicarbonat plus ATP, și asta va merge la... asta va fosforila bicarbonatul. Și atunci când transferăm acel bicarbonat fosforilat pe biotină, vom elibera PI, apoi CO2 din biotină poate fi adăugat la carboxilat. Acea moleculă, așa cum am văzut înainte cu alte reacții de carboxilare, și care va genera acest intermediar. Acest intermediar aici. BINE. Deci, nicio chimie nouă. Ai văzut toate astea de multe ori înainte. Acum vom continua cu... ceea ce am face este dacă am descompune asta... să- l oxidăm ca acid gras. Și acum vom adăuga apă peste acea legătură dublă. BINE. Acum am adăugat apă peste acea legătură dublă. Și acum doar vom face această reacție, care va genera din această parte a moleculei un acetil-CoA. Și dacă te uiți de cealaltă parte a moleculei, ceea ce ne rămâne este acetoacetat. Acetoacetatul poate fi descompus în două acetil-CoA. Dacă o rup în jumătate, adăugați CoA la fiecare dintre ele prin reacții pe care vi le-am arătat mai înainte sau, bineînțeles, putem reduce această cetonă la alcool și facem corp cetonic beta-hidroxi butirat. Puteți căuta asta de la sfârșitul ultimei prelegeri. Dar, în cele din urmă, așa se poate descompune scheletul de leucină. Obțineți un acetil-CoA sau acetoacetat. Nu putem genera glucoză din niciuna dintre acele molecule ca oameni, deoarece nu avem un ciclu de glioxilat. Prin urmare, leucina este un aminoacid cetogenic. În regulă. Valină. Să ne uităm la valine. Deci valina este glucogenă, în ciuda faptului că este foarte asemănătoare cu leucina și descompusă într-un mod care este foarte asemănător cu leucina. Deci, cum îl descompunăm? Deci primul pas, transaminarea. Azotul de la valină la alfa-cetoglutarat pentru a genera glutamat, precum și alfa-cetoacidul cu lanț ramificat care este legat de valină. Deci, acesta este alfa- cetoacidul legat de valină. Un carbon mai scurt decât lanțul lateral, un carbon mai scurt decât leucina. La fel cum am făcut cu leucina, vom metaboliza alfa-cetoacidul cu dehidrogenaza cetoacidului cu lanț ramificat. Aceeași reacție. Decarboxilarea oxidativă aici. Asta eliberează CO2, adaugă CoA. Reacția implică și NAD+ la NADH. Necesită acid lipoic, TPP+, FAD, așa cum am descris mai înainte. Nu voi extrage toate bucățile din nou, dar vom ajunge cu acil-CoA cu lanț ramificat. Metabolizează acest acil-CoA cu lanț ramificat ca și cum ar fi un acid gras. Și astfel, primul pas, oxidați această legătură carbon-carbon. Că electronii merg la FAD, fac FADH2. Acest produs, adăugați apă peste acea legătură dublă. Apă peste acea legătură dublă. Apoi, dacă oxidăm acest alcool de două ori, deci oxidăm o dată, vom obține aldehida. Oxidați-l din nou, putem obține acidul carboxilic. Și deci oxidarea de două ori înseamnă NAD+ ori 2 și NADH ori 2. Și acum asta devine acid. BINE. Deci aceeași moleculă, dar acum acest alcool devine un acid. Am desenat așa intenționat. Dacă te uiți înapoi în notele tale, acesta este metil- metilmalonil-CoA, pe care l-am văzut înainte în discuția noastră despre metabolismul acizilor grași cu lanț ciudat . Și vă veți aminti că a existat această reacție dependentă de B12 în care, practic, pot schimba pozițiile acestui proton și acest grup de tioester aici. Aceasta nu este aero-împingere. Această reacție dependentă de B12 pe care am descris-o mai înainte în care pot rearanja metilmalonil-CoA pentru a face această moleculă, care este succinil-CoA. Succinil-CoA oxidat în ciclul TCA, generează ATP, dar îl poate folosi și ca substrat de anapleroză pentru ciclul TCA, deci poate fi folosit pentru a genera glucoză. Și de aceea valina este un aminoacid glucogen. În regulă. Ultimul aminoacid cu lanț ramificat este izoleucina. Deci izoleucina este atât cetogenă, cât și glucogenă. Deci, să vedem cum se întâmplă asta. Deci, dacă începem cu izoleucină, mai întâi trecem prin transformare. alfa-cetoglutarat la glutamat și obțineți alfa-cetoacidul cu lanț ramificat. Deci, izoleucina este mai degrabă un alfa-cetoacid decât un aminoacid. Următorul pas, faceți alfa decarboxilarea cu cetoacid dehidrogenază ramificată. Asta elimină acel CO2, oxidează acel carbon la acid și ajungem cu acest acil-CoA cu lanț ramificat. Aceiași primii pași pe care i-am văzut înainte. Metabolizează-l ca și cum ar fi un acid gras. Deci oxidează legătura carbon-carbon. Adăugați apă peste legătura dublă. BINE. Obțineți acest intermediar. Acum oxidează acest alcool la cetonă. Electronii merg la un NAD+, care este redus la NADH. Acum putem folosi CoA pentru a elimina acest capăt al moleculei de aici, care este acetil-CoA, deci cetogenic. Restul moleculei este acest acil-CoA cu trei atomi de carbon. Am văzut asta din metabolismul acizilor grași cu lanț ciudat. Acesta este propionil-CoA. Amintiți-vă, pentru a face față asta, putem adăuga CO2. Deci, desigur, necesită biotină și ATP. Așa că nu uitați, aveam CO2 la această moleculă. Asta ne dă metil-- nu vom scoate totul de dragul timpului, dar asta ne dă metilmalonil-CoA. Methylmalonil-CoA a apărut acolo, deci adaugă CO2 la această moleculă. Și apoi putem face rearanjarea vitaminei B12 pentru a obține succinil-CoA. Și astfel încât să se poată transforma în glucoză. Și astfel generează un acetil-CoA și un succinil-CoA, izoleucina este atât glucogenă, cât și cetogenă. Așa că este puțin plictisitor să parcurgeți cum descompuneți toți cei trei aminoacizi cu lanț ramificat, dar ilustrează într-adevăr că sunt doar variații ale aceleiași chimie pe care am văzut-o înainte cu metabolismul acizilor grași, reacțiile ciclului TCA , care în cele din urmă generează intermediari care pot fi introduși în ciclul TCA, oxidați în continuare la CO2, generează ATP, generează NADH, lanț de transport de electroni, fosforilare oxidativă, furnizează celulei cu energie pentru a face diferite tipuri de muncă. Sau poate fi transformat într-o cetonă dacă ești om și începi cu acetil-- și ceea ce obții este acetil-CoA sau acetoacetat. Sau chiar în glucoză dacă începeți cu ceva de genul succinil-CoA care poate fi transformat înapoi în glucoză de către ficat, definind diferența dintre aminoacizii glucogenici și cei cetogeni. În regulă. Acum trecerea prin metabolismul aminoacizilor cu lanț ramificat permite, de asemenea, trecerea la o discuție asupra unui alt subiect, care sunt așa-numitele erori înnăscute ale metabolismului. Deci, ce este o eroare înnăscută a metabolismului? Ei bine, uneori se nasc indivizi care au deficiențe în enzime care sunt necesare pentru a îndeplini o anumită funcție a metabolismului. Un aspect al biochimiei despre care am aflat. Acum vă puteți imagina că unele dintre aceste deficiențe genetice, dacă se află undeva în mijlocul metabolismului central al carbonului și nu puteți genera energie, nu vor fi compatibile cu viața. Dar se dovedește că unele dintre ele sunt destul de compatibile cu viața, cum ar fi deficiența în cetoacid dehidrogenază cu lanț ramificat . Deci, deficiența de BCKDH este ceva cu care copiii se nasc uneori, iar această deficiență are ca rezultat o tulburare numită boală a urinei cu sirop de arțar . Așa că se numește boala urinei cu sirop de arțar, deoarece unitatea miroase a sirop de arțar, dar, efectiv, aceasta este o tulburare în care există o deficiență în activitatea cetoacidului dehidrogenazei cu lanț ramificat. Asta înseamnă că celulele nu pot descompune aminoacizii cu lanț ramificat. Aceștia ajung să genereze un produs toxic în alt mod. O parte ajunge în urină, miroase a sirop de arțar. Dar, de asemenea, poate duce la leziuni ale SNC și probleme de gândire, retard mental etc. Și astfel poate fi destul de devastator să ai pierderea acestei enzime, care te împiedică să descompun aminoacizii cu lanț ramificat, o așa-numită eroare înnăscută a metabolismului. Acum, aceasta este o boală relativ rară. Toate acestea sunt. Dar dacă mergi la facultatea de medicină, acestea sunt întrebări pentru că se pretează la întrebări care apar adesea la diferite examene de tip board. Și deci este bine de știut că deficiențele unora dintre aceste enzime pot duce la boli. Așadar, boala urinei cu sirop de arțar, cauzată de incapacitatea de a descompune aminoacizii cu lanț ramificat, deoarece aveți deficiență în enzima aminoacidului cu lanț ramificat -- sau cetoacid dehidrogenază ramificată, care catalizează lucrurile pe care v-am arătat acolo, în defalcarea tuturor. trei aminoacizi cu catenă ramificată. În niciun caz acesta nu este singurul. Adesea, acestea sunt asociate cu descompunerea aminoacizilor. Și așa două dintre celelalte mai frecvente - toate acestea sunt foarte rare, dar cele relativ mai frecvente este o boală numită alcaptonurie. Deci, ce este alcaptonuria? Ei bine, lipsește o enzimă, deci deficit de enzimă în metabolismul triptofanului. Și o alta este fenilcetonuria de fenicul, care este o deficiență a enzimei în metabolismul fenilalaninei. Aminoacizii cu lanț ramificat sunt foarte obișnuiți, dar triptofanul, fenilalanina, doi dintre cei mai rari aminoacizi, se dovedește că aceștia sunt doi dintre deficiențele de descompunere a aminoacizilor care au fenotipuri mai puțin severe și, prin urmare, sunt oarecum-- mai mulți oameni care merg pe jos. în jur cu acele condiții. Dacă vreunul dintre voi a avut copii sau într-o zi când va avea copii, ceea ce se va întâmpla este că veți observa că, atunci când se naște bebelușii, unul dintre primele lucruri care se face cu bebelușii este că li se trimite un test de sânge. Ei fac un pic de călcâi, colectează niște sânge și îl trimit la laboratorul de stat unde testează diverse erori înnăscute ale metabolismului. Ceea ce caută sunt lucruri precum fenilcetonurie, boala urinei cu sirop de arțar etc. De ce vor să găsească aceste lucruri? Ei bine, pentru că dacă aveți prea mult produs, prea multă fenilalanină, prea mult triptofan, prea mult aminoacid cu lanț ramificat și nu le puteți descompune, nu lipsa capacității de a le descompune este neapărat. problema. Problema este că incapacitatea de a le descompune duce la copleșirea unui sistem care formează intermediari toxici care dăunează creierului. Și astfel, făcând aceste panouri de screening pentru nou-născuți, este mult îmbunătățit gestionarea acestor lucruri, deoarece adesea puteți controla simptomele prin intervenție alimentară. Simpla limitare a fenilalaninei sau a aminoacidului cu lanț ramificat sau a aportului de triptofan din dietă este un tratament pentru aceste boli și, prin urmare, dacă știți despre ele din timp, limitarea expunerii la acele lucruri limitează expunerea la produsele de descompunere toxice care pot Nu poate fi metabolizat din cauza deficienței și, prin urmare, limitează efectele asupra creierului. Dacă bei sifon dietetic și te uiți la marginea cutiei de sifon dietetic, ceea ce este scris pe partea ei este fenilcetonurice, conține fenilalanină. De ce este scris asta acolo? Ei bine, pentru că dacă se întâmplă să fii fenilcetonuric, nu ar trebui să bei sifon dietetic. De ce? Pentru că îndulcitorul artificial de acolo conține fenilalanină, așa că asta ți-ar oferi o doză mare de fenilalanină, iar dacă nu poți descompune fenilalanina, asta e o problemă. Deci este un avertisment pentru oamenii din populație care se întâmplă să aibă fenilcetonurie să nu bea sifon dietetic. În regulă. Acum, vreau să spun alte câteva lucruri despre metabolismul aminoacizilor, doar pentru că aceste lucruri vor apărea pentru tine pe măsură ce treci prin alte aspecte ale biologiei. Și asta înseamnă că aminoacizii sunt puncte de plecare foarte versatile pentru a construi tot felul de hormoni și neurotransmițători și molecule bioactive. Așa că știu câțiva oameni... unii dintre studenții MIT din clasă sunt cursul 9. Aceasta este creierul și știința cognitivă. Cursurile pe care le urmați, veți învăța multe despre diferiți neurotransmițători. Ei bine, unul dintre neurotransmițătorii canonici este un aminoacid în sine. Este aminoacidul glutamat. Deci, evident, este important ca creierul să funcționeze. Dar care sunt ceilalți neurotransmițători? Ei bine, sunt lucruri precum dopamina, epinefrina, norepinefrina. Toate acestea sunt molecule bioactive, trebuie să vină de undeva. Ei bine, se dovedește că toate acestea provin în cele din urmă din metabolismul tirozinei, care, desigur, poate proveni și din metabolismul fenilalaninei. Și deci nu ai timp să intri în asta, dar poți căuta căile pentru a genera acești diferiți neurotransmițători din tirozină, dacă ești interesat. Care este celălalt neurotransmițător mare? Ei bine, este acetilcolină. Ce este acetilcolina? Ei bine, hai să o descompunem. Ei bine, este o grupă acetil, deci provine din acetil-CoA. Și colina... și ce este colina? Ei bine, colina vine din, în cele din urmă, după cum v-am arătat... la care am făcut aluzie mai înainte, etanolamină, iar etanolamina provine din serină. Vom reveni la asta mai târziu. Astfel, metabolismul serinei, precum și acetil-CoA, este modul în care obțineți acetilcolină. Este, de asemenea, colină pentru fosfolipide și etanolamină pentru fosfolipide. Dacă nu sunteți interesat de creier, ci de alte aspecte, fiziopatologia -- deci hormonul tiroidian, lucru foarte comun pe care mulți oameni au nevoie de înlocuire, foarte important pentru a gestiona fiziologia în corpul nostru. Hormonul tiroidian provine și din tiroxină. Melanina, pigmentul care face pielea noastră diferite nuanțe, melanina, pigmentul pielii, este produsă practic din dopamină-- sau de fapt, un metabolit al dopaminei. Deci precursor al dopaminei. Care vine și din tirozină. Și deci, dacă sunteți interesat de oricare dintre aceste molecule, desigur, puteți căuta în carte și veți vedea cum sunt făcute și vă promit că aveți capacitatea de a o înțelege, este reutilizarea unora. reacții pe care le-am văzut deja. Există unele unice acolo, cum ar fi sinteza melaninei, de fapt, părți din ea sunt chiar neenzimatice. Dar asta-- îmi place să menționez acest lucru pentru că evident că nu avem timp să studiem și să discutăm întreaga complexitate a hărții metabolice, dar într-adevăr, înțelegi elementele de bază, părțile centrale ale acesteia și sunt aceleași reacții reformulate. în direcții diferite, care permite această complexitate și această diversitate a metabolismului, făcând toate aceste biomolecule diferite care sunt necesare celulelor pentru a face lucruri și, desigur, puteți merge să le căutați dacă sunteți interesat de oricare dintre ele în mod specific. . Și, indiferent, ar trebui să apreciezi modul în care toate aceste lucruri se interacționează cu celelalte căi despre care am vorbit. În regulă. În regulă. Așa că acum vreau să mă întorc la sinteza aminoacizilor și să spun câteva cuvinte despre cum sunt construiți aminoacizii. Deci, desigur, am acoperit deja unele dintre acestea și, ca o declarație foarte generală , multe dintre ele sunt făcute prin transaminare. Deci, mai întâi construiești alfa-cetoacidul și apoi transaminezi acel alfa-cetoacid din glutamat pentru a genera aminoacidul. Acum, desigur, căile pe care le folosiți pentru a produce aminoacizi nu sunt aceleași cu căile pe care le folosiți pentru a descompune aminoacizii. Deci, din nou, dacă ați acordat atenție întregului curs, ar trebui să fie clar din ambele motive energetice termodinamice că nu puteți avea aceleași căi pentru a construi și a descompune lucruri, deoarece toate căile delta G trebuie să fie mai mici de 0. Deci, noi am văzut asta cu glucoză și acizi grași. Ne putem reutiliza -- unii pași pot fi aceiași, dar cei care permit conducerea energetică trebuie să fie diferiți, deoarece trebuie să cuplati o direcție cu consumul de energie, iar cealaltă ar putea fi spontană dacă eliberează energie și trebuie să au căi care pot lucra în ambele direcții. Dar, în general, dacă puteți construi un alfa-cetoacid precum acidul oxaloacetic sau alfa-cetoglutarat sau piruvat, ei bine, evident că putem transamina toate aceste lucruri pentru a obține aminoacidul. Deci, alfa-cetoglutaratul la glutamat poate fi și de la glutamat dehidrogenază. Așa puteți introduce azot nou în sistem. Și astfel putem genera aspartam, glutamat și alanină, și să transformăm în asparagină, asparagină prin adăugarea de amoniac. Aceasta ar fi o reacție foarte asemănătoare cu glutamatul în glutamina. Este glutamat sintetaza, asparagin sintaza. Același mecanism descrie glutamat sintetaza ultima dată pentru a produce glutamina. Și, bineînțeles, prolina, așa cum v-am arătat mai devreme, este ciclizată și, în acest caz, oxidată -- sau scuze, ciclizată, apoi glutamat redus. Și apoi... deci sunt șase dintre aminoacizi. Am acoperit arginina mai devreme, cele șapte. Și așa 13 alți aminoacizi. Iată o altă cifră dintr-o carte care arată doar materialul de pornire pentru a face toți diferiții aminoacizi. Evident că știm să facem oxalacetat, fosfoenolpiruvat, eritroză 4-fosfat, piruvat, riboză 5-fosfat, 3-fosfoglicerat și alfa-cetoglutarat. Astfel, generarea acestora prin căile despre care am vorbit deja permite ca aceste molecule să fie deviate în căi pentru a genera toți diferiții aminoacizi. Acum vreau să repet, oameni buni, nu putem produce toți cei 20 de aminoacizi. Animalele nu pot face asta. Multe organisme, desigur, pot. Ne-am pierdut capacitatea de a produce nouă dintre aminoacizii noștri și, de fapt, dacă îi numărăm pe cei doi condiționali, într-adevăr 11 de aminoacizi, chiar dacă putem transforma fenilalanina în tirozină, avem totuși nevoie de o sursă de fenilalanină pentru a face acest lucru. Și astfel fiecare dintre acești nouă sau 11, în funcție de modul în care îl numărați, aminoacizii esențiali trebuie consumați în dietă. Deci, există, evident, căi de a le face, pur și simplu nu avem enzimele la oameni pentru a face acest lucru. Și apoi pe celelalte pe care le păstrăm. În mod evident, puteți căuta calea care este folosită de orice organism pentru a produce aminoacidul preferat. Astăzi, ceea ce vreau să discut este despre cum vom face... astăzi vreau să discut despre cum vom produce serină și glicină, pentru că se pare că serina și metabolismul lui joacă un rol cheie în alte căi, inclusiv sinteza nucleotidelor pe care o vom acoperi. în prelegerea următoare. Metabolismul serinei glicinei este, de asemenea, o modalitate de a face unități de carbon care sunt mai reduse decât CO2. Și acestea vor fi esențiale pentru reacțiile de transfer cu un singur carbon pe care le veți întâlni în alte aspecte ale biologiei. Deci, serină și glicină, aminoacizi foarte importanți. Și pentru a fi clar despre asta, așa că se dovedește metabolismul serină-glicină, important pentru nucleotidele dintre unitățile de carbon, vom vedea asta foarte mult. Dar serina și glicina erau folosite și pentru a face grupuri de cap de fosfolipide . Nucleotide, unități cu un carbon despre care vom vorbi. Vreau să apreciezi, ai nevoie și de serină pentru a face grupuri de cap de fosfolipide. Deci, ce vreau să spun cu asta? Ei bine, desigur, există fosfatidilserina. Evident că serina este grupul principal, deci serina-- aminoacidul este necesar pentru asta. Dar folosit și pentru a genera etanolamină. Deci, ce este etanolamina? Ei bine, din nou, doar ca să vă reamintesc acest lucru, așa că iată aminoacidul serină. Deci, pentru a genera etanolamină, este decarbonizarea serinei pentru a face asta. Deci pierderea acestui CO2. Aceasta este o reacție în care nu am timp să intru, o poți căuta. Este o altă reutilizare a fosfatului de piridoxal. Și asta generează această moleculă, care este etanolamină. Asta ajunge la grupul principal pe fosfatidiletanolamină. Și dacă vreau să o transform în colină, fie pentru acetilcolină ca neurotransmițător, fie pentru fosfatidilcolină ca grup principal, practic este să adaug 3 grupări metil pe acest azot de etanolamină. Și deci acele trei grupe metil, acesta este un carbon care este mai redus decât CO2. Aceasta este o așa-numită unitate de carbon. Se dovedește, după cum veți vedea, și alea provin din serină. Ultimul lucru este că serina este necesară pentru a face grupuri de cap pentru o clasă de lipide numite sfingolipide. Există o-- sfingozina este un alt aminoalcool care este generat din serină și ajunge să fie grupul principal pentru sfingolipide. Mai ales dacă ești interesat de sistemul imunitar al creierului, acestea ajung să fie molecule importante. Și astfel poți să vezi cum sunt legate de serină, dar să apreciezi că deocamdată ei-- un alt lucru important în aval care este generat din metabolismul serinei. De asemenea, ilustrează modul în care aminoacizii pot fi foarte importanți pentru a genera o mulțime de alte biomolecule. BINE. Deci, cum facem serină? Ei bine, dacă mergem aici, veți vedea că serina este în aval de 3-fosfogliceratul din glicoliză. Deci, ce este 3-fosfogliceratul? OK, iată 3-fosfoglicerat din glicoliză sau produsul rubisco dacă vrei. Deci fotosinteza. Deci există 3-fosfoglicerat. Deci, dacă oxidez acest alcool la cetonă, electronii trebuie să meargă undeva. NAD+ redus la NADH, primesc acest intermediar. Este fosfohidroxipiruvat Deci piruvat cu un fosfo pe el, hidroxipiruvat. Această moleculă poate suferi o reacție de transaminare. Deci, ridicați azotul din glutamat, faceți acidul alfa-ceto. Luați acest acid alfa-ceto și generați fosfoserină. Aminoacidul care este fosforilat, fosforerina. Și apoi tot ce trebuie să fac este să-l defosforilez și ajung cu aminoacidul serină. Misto. În regulă. Pentru a face glicină din serină, așa că nu uitați, glicina este practic un aminoacid fără lanț lateral. Așa că trebuie să scot acest carbon și alcoolul. Așa că voi redesena serina în acest fel. Deci este redesenarea serinei. Trebuie să pierzi acel grup pentru a obține glicină. Acest lucru este ajutat de fosfat de piridoxal. Deci o reamintire, acesta este fosfatul de piridoxal. BINE. Deci, asta este exact ceea ce am desenat, sunt primii pași în transaminare. Cu excepția cazului în care în loc să merg așa, fac asta pentru a rupe această legătură carbon-carbon, ce primesc? Ei bine, lansez o unitate cu un carbon. În acest caz, este unitatea cu un carbon ca formaldehida. Aldehida cu un singur carbon , formaldehida. Și generează acest intermediar. Și este exact ceea ce am arătat înainte pentru a rezolva transaminarea. Si am ramas cu glicina, la fel ca am regenerat piridoxal fosfat pentru urmatorul ciclu catalitic al enzimei. Și așa ilustrează flexibilitatea fosfatului de piridoxal. În acest caz, ajută la transformarea serinei în glicină și o unitate cu un carbon prezentată aici ca formaldehidă. Acum, enzima care efectuează această reacție este o enzimă numită SHMT, care reprezintă serinhidroximetiltransferaza. Serina hidroximetiltransferaza. Și de fapt nu eliberează formaldehida direct. În schimb, transferă acea formaldehidă la un important donator de un carbon pentru multe reacții cu un singur carbon, care se numește specii de folați sau acid folic. Așa că nu uitați, dacă am transferat CO2 într-o reacție de carboxilare, folosim un cofactor biotină. Biotina este utilă pentru a transfera CO2. Dar dacă vom face ceva de genul transferului grupărilor metil afișate acolo pentru sinteza colinei, înseamnă transferul de carbon care este mai redus decât CO2 și nu folosiți biotină pentru asta. În schimb, utilizați un cofactor numit folat care este derivat din vitamina acid folic. Deci acid folic, vitamina foarte importanta. Este principalul lucru care este inclus în vitaminele prenatale. De ce este asta? Deoarece deficiența de acid folic s-a dovedit cu ceva timp în urmă că provoacă defecte ale tubului neural, deci defecte de dezvoltare în care tubul neural nu se închide. Acest lucru duce la lucruri precum spina bifida. Unul dintre adevăratele succese ale intervenției de sănătate publică a fost recunoașterea acestui lucru și fortificarea diferitelor cereale cu acid folic. Și făcând acest lucru a redus foarte mult incidența acestor defecte congenitale care implică deficit de folat. Deficitul de folat este, de asemenea, o cauză comună a anemiei. Deci, acidul folic este o vitamină pe care mulți oameni o iau din acest motiv. Și de fapt, acidul folic, de asemenea foarte important în istoria tratamentului cancerului. Și dacă doriți să aflați mai multe despre asta, luați 745, care este oferit în toamnă. În regulă. Deci, acidul folic este o moleculă complexă care este transformată în celule într- o moleculă numită THF, care înseamnă tetrahidrofolat. Așa că voi extrage acid folic pentru tine și tetrahidrofolat. BINE. Deci, aici este acid folic. Molecula de acid folic este tetrahidrofolat. Are o legătură peptidică aici cu o moleculă de glutamat și, de fapt, este o coadă de poliglutamat care este acolo pentru a o prinde în celule. Această parte centrală a moleculei de aici poartă de fapt unitatea cu un singur carbon. Și așa cum sunt numerotați azoții, acesta este azotul-5. Acesta este azotul-10. Asta va fi important într-un minut. Dar este într-adevăr acest tip de parte centrală aici a moleculei pe care o voi desena iar și iar ca specie purtătoare de unități de carbon. Pentru a arăta cum funcționează, este mai ușor dacă încep prin a arăta cum poate prelua o unitate mai oxidată cu un carbon. Deci acidul carboxilic cu un singur carbon este acesta, acesta este formiat. Și deci, dacă fosforilez acidul formic, acest acid formic poate fi apoi preluat de... deci iată acea parte care transportă a unui carbon - partea cutie a tetrahidrofolatului. Și astfel, acesta poate prelua acid formic așa. BINE. Deci, asta ne dă această moleculă, care se numește N10-formiltetrahidrofolat, THF. Pot crea un inel din această moleculă. Acest. BINE. Și dacă scot apa din acest inel, o tragem așa. BINE. Acesta se numește N5,N10-metenil THF. Și dacă reduc acea moleculă, este NADPH. Deci ion hidrură. BINE. Apoi ajung cu această moleculă, care este N5,N10-metilen THF. Și dacă reduc și mai mult această moleculă, atunci ajung cu această moleculă, care este N5-metil THF. Pare incredibil de complex ceea ce se întâmplă aici, dar am trecut prin asta, pentru că ceea ce vreau să-ți dai seama este că fiecare dintre aceste specii este pur și simplu tetrahidrofolat care poartă o unitate cu un carbon într-o stare de oxidare diferită. Deci, acest N10 formil THF poartă acid formic, acidul cu un singur carbon. Îl pot reduce la N5,N10-metilen THF. Asta înseamnă aldehida cu un carbon , formaldehida. Sau l-as putea reduce si mai mult. Aceasta poartă gruparea metil cu un carbon ca N5-metil THF. Și se dovedește că acest lucru permite multă flexibilitate în efectuarea reacțiilor cu un singur carbon. Iată același lucru scris dintr-un manual. Direcția... ordinea este afișată puțin diferit, moleculele sunt rotite. Și include alte câteva specii care sunt adăugate pentru metabolismul histodinei. Dar dacă te uiți la asta, vei vedea că este exact ceea ce tocmai am desenat de unde obții aceste specii cheie. Unde N5-metil THF poartă efectiv o grupare metil. Deci un donator de metil cu un carbon. N5,N10-metilen THF poartă formaldehida. Și N10-formil THF poartă grupul formiat pentru a dona ca unitate cu un singur carbon. Acesta va fi donatorul, în cele din urmă, pentru lucruri precum sinteza colinei. Formaldehida-- și N5,N10-metilenul și formil THF vor fi importante în sinteza acidului nucleic și vom vedea asta data viitoare. Și acum, dacă ne întoarcem la reacția noastră SHMT, vă pot arăta cum funcționează cu adevărat aceste lucruri. Și iată o moleculă de THF. Și aici este intermediarul în conversia serină-glicină găsit în fosfat de piridoxal și cetera. Și asta va elibera glicină și eventual PLP. Deci glicina și PLP pot fi generate din asta. Și ceea ce se termină aici pe folat este -- care este N5, N10-metilen THF. Și dacă iau asta și o oxidez, pot duce aldehida la acid. Deci oxidare. NAD+ este redus la NADH. Acum primesc un N10-formil THF. Și dacă în schimb îl reduc, deci electronii din NADPH merg la NADP+. Deci NADPH se oxidează, electronii merg acolo. Și apoi primesc un N5-metil THF. Acest lucru îmi oferă un donator de grupări metil. Acest lucru îmi oferă un donator de grupări formil. În regulă. Ultimul lucru despre care vreau să vorbesc astăzi este că vom vorbi mult despre cum vom folosi speciile mai oxidate data viitoare pentru a genera nucleotide, dar vreau să spun câteva cuvinte despre modul în care aceste grupări metil sunt folosite pentru a fi implicate în metilare. reacții, lucruri precum sinteza colinei prezentate acolo, dar și nu doar sinteza colinei. De asemenea, poate fi folosit pentru reacții implicate, de exemplu, în epigenetică. Așadar, pentru aceia dintre voi care nu se vor mai gândi niciodată la biochimie după ce au urmat acest curs, dar vom lua... gândiți-vă la genetică, veți ști cu siguranță că expresia genelor este controlată de metilarea ADN-ului și a histonelor și lucruri de genul acesta. Acele grupări metil trebuie să provină de undeva și, în cele din urmă, provin din aceste reacții de metilare, serina de acolo. Acum nu mai am timp să trec prin tot metabolismul cu un singur carbon. Acest lucru este foarte complex. Dar se dovedește că donorul cu un carbon pentru majoritatea reacțiilor de metilare nu este N5-metil THF, chiar dacă de aici provine gruparea metil. Este de fapt această moleculă. Deci aici este aminoacidul metionină. Și dacă o pun aici pe o adenină, ceea ce voi ajunge este această moleculă numită S-adenosilmetionină sau SAM. Această grupare metil de pe SAM este foarte labilă. Și așa este donatorul universal de metil care trebuie utilizat în reacțiile de metilare, sinteza colinei, metilarea epigenetică a ADN-ului sau a histonelor, indiferent. Și dacă transferi acea grupă metil, rămâi cu acest aminoacid neproteinogen numit homocisteină. Și acea homocisteină este aici pe o adenină pentru a face S-adenosilhomocisteină, care este abreviată ca SAH. SAH preia-- trebuie să regenereze SAM. Grupa metil trebuie să provină de undeva. Acesta provine din N5-metil THF. Desigur, generează THF. Și apoi THF poate ridica o altă grupare metil, în cele din urmă din conversia serină-la-glicină și reducerea cu NADH pentru a face N5-metil THF. Vă arăt aici pe diapozitiv, iată doar o imagine a metabolismului cu un singur carbon pe care am luat-o dintr- un articol de recenzie. Și iată metabolismul SAM. O mulțime de reacții complicate care sunt legate de metabolismul cistinei și de metabolismul poliaminelor. Evident, nu am timp să intru în asta, dar vreau să apreciezi că acest lucru se întâmplă, de unde provin SAM și SAH, cum sunt implicați în metabolismul cu un singur carbon, pentru că acest lucru va apărea din nou în eforturile tale viitoare dacă faci ceva cu biologia. În regulă. Ultimul subiect data viitoare este metabolismul acidului nucleic, iar apoi vom fi acoperit toate elementele de bază ale metabolismului. Mulțumiri.