Acid glutamic

De la Wikipedia, enciclopedia liberă
Salt la: Navigare, căutare
Structură
Glutaminsäure - Glutamic acid.svg
Date generale
Nume Acid glutamic
alte denumiri 2-Aminopentanedioic acid
2-Aminoglutaric acid
formula chimică C5H9NO4
nr. CAS 617-65-2
aspect cristale albe
Proprietăți
masa molară 147.13 g/mol
stare de agregare solid
densitate  ?
punct de topire 199 °C
punct de fierbere  ?
pH 4,1
solubilitate solubilă în apă

Acidul glutamic (abreviat ca Glu), este unul din cei 20 aminoacizi proteinogeni. Codonii sai sunt AGA și GAG. Acesta este un aminoacid ne-esențial. Glutamatul, baza conjugata a acidului glutamic, este un neurotransmițător important care joaca un rol important în potențarea pe termen lung (LTP) și este important în procesele de invățare și memorie.

Functii[modificare | modificare sursă]

Metabolism[modificare | modificare sursă]

Glutamatul este o substanta importanta in metabolismul celular. Un proces esential în degradarea aminoacizilor reprezinta transaminarea, în care gruparea amino a unui aminoacid este transferată unui α-cetoacid, reactie catalizată de transaminaze. Reacția poate fi generalizata astfel: R1-NH2 + R2-C=O ⇌ R1-C=O + R2-NH2

Unul din cei mai frecventi α-cetoacizi este α-cetoglutaratul, un intermediar în ciclul acidului citric. Transaminarea α-cetoglutaratului dă glutamat, iar din reactie rezulta un α-cetoacid care este adesea util in alte procese metabolice (combustibil sau substrat pentru unele procesele metabolice) Exemple:

  • Alanină + α-cetoglutarat ⇌ piruvat + glutamat
  • Aspartat + α-cetoglutarat ⇌ oxaloacetat + glutamat

Atât piruvatul, cât și oxaloacetatul sunt substante importante in metabolismul celular, contribuind ca substraturi sau intermediari în procese fundamentale, cum ar fi glicoliza, gluconeogeneza, ciclul Krebs.

Glutamatul joacă, de asemenea, un rol important în eliminarea excesului de azot din organism. Glutamat este supus dezaminarii oxidative, reacție catalizată de glutamat-dehidrogenaza, după cum urmează

  • glutamat + H2O + NADP+ → α-cetoglutarat + NADPH + NH3 + H+

Amoniac (ca de amoniu), este apoi excretat predominant sub formă de uree, sintetizată în ficat. Transamination poate, astfel, să fie legată de dezaminare, care să permită în mod eficient de azot de la grupurile de amino de aminoacizi pentru a fi eliminate, prin intermediul glutamat ca un intermediar și, în cele din urmă eliminat din corp în formă de uree.

Neurotransmițător[modificare | modificare sursă]

Glutamatul este cel mai abundent neurotransmițător excitator din sistemul nervos. În sinapsele chimice, glutamatul este stocat in vezicule. Impulsuri nervoase declanșeaza eliberarea glutamatului din neuronul pre-sinaptic, iar la neuronii post-sinaptici sunt activati receptorii pentru glutamat, cum ar fi receptorii NMDA. Datorită rolului său în plasticitatea sinaptica, glutamatul este implicat în funcțiile cognitive, cum ar fi invatarea si memorarea. Plasticitatea cunoscută sub numele de potentare pe termen lung are loc în sinapsele glutamatergice din hipocamp, neocortex, și alte regiuni din creier.

Transportatorii de glutamat se gasesc in membranele neuronale și a celulelor gliale. Ei transportă rapid glutamatul din spațiul extracelular înăuntrul celulei. În leziuni cerebrale, acestia pot lucra în sens invers, și glutamatul in exces se acumulează în afara celulelor. Acest proces determină ionii de calciu să pătrundă masiv în celule prin intermediul canalelor care apartin receptorilor NMDA. Cresterea concentratiei calciului intracelular duce la apoptoza neuronului, procesul fiind numit excitotoxicitate.

Mecanismele mortii celulare sunt:

  • Distrugerea mitocondriilor,
  • Glu/Ca stimuleaza factorii transcriptionali pro-apoptotici, sau inhibă factorii de transcriptie pentru genele anti-apoptotice.

Excitotoxicitatea cauzată de glutamat apare in timpul cascadei ischemice cerebrale, fiind asociată cu accidentul vascular cerebral, și unele boli, precum scleroza amiotrofica, latirismul, autismul, unele forme de retard mental și boala Alzheimer.

Acidul glutamic este implicat în crize epileptice. Microinjectia de acid glutamic în neuroni produce depolarizari spontane la intervale de aproximativ o secunda, iar acest model de declansare este similar cu ceea ce este cunoscut sub numele de schimbare paroxistica depolarizatoare în atacurile epileptice.