Proteiner som tas in med mat hydrolyseras i magen och tunntarmen för att producera fria aminosyror och oligopeptider. Dessa produkter absorberas av tunntarmen och hälls tillbaka i blodet; De flesta aminosyrorna används därför av de olika organen och vävnaderna för cellförnyelseprocesser (proteinomsättning).
DEGRADERING AV AMINOSURER
Aminosyror genomgår nedbrytning:
1) för normal proteinomsättning
2) när deras kostintag är överdriven
3) i brist på kolhydrater
Det första steget av aminosyrakatabolism innefattar avlägsnande av aminogruppen. Kolskelettet används således i Krebs-cykeln eller i glukoneogenes.
Aminotransferaser eller transaminaser representerar de viktigaste enzymerna vid avlägsnandet av aminogruppen av aminosyror.
Transamineringsreaktioner består av överföringen av en aminogrupp från en donoraminosyra till alfa-ketoglutarat för att bilda glutamat. Under denna reaktion omvandlas donoraminogruppen till a-keto-syra. Glutamat förmedlar aminogrupper mot ureacykeln eller mot de biosyntetiska vägarna för aminosyror.
Ko-enzymet av transaminaser är pyridoxalfosfat, ett enzym framställt av pyridoxin (vitamin B6).
Transaminationer är reversibla och kan fungera i båda riktningarna, beroende på cellens behov.
NITROGEN EXPRESSION
Vanligen utsöndras överskott av aminogrupper eller används för att syntetisera kväveföreningar.
En viktig process som möter aminosyror är oxidativ deaminering. Det förekommer i mitokondrier och katalyseras av glutamat dehydrogenas, ett enzym som avlägsnar aminogruppen från glutamat och ersätter det med syre från vattnet.
Den ammoniumjon som bildas reagerar med glutamat för att bilda glutamin, vilken verkar som en transportör av aminogrupper till levern. Det enzym som tillåter denna ATP-beroende reaktion är glutaminsyntetas.
Glutamin tränger in i blodomloppet och når levern där, inuti lever mitokondrier, omvandlas den tillbaka till glutamat med frisättning av NH4 + ammoniumjonen.
Alanin är huvudtransportören av aminogrupper från muskel till lever. Det bildas genom överföring av aminogruppen från glutamat till pyruvsyra eller pyruvat. Liksom vad som händer för glutamin, en gång inom lever mitokondrier, frisätter alanin sitt eget ammoniumjongenererande glutamat och pyruvat. Pyruvat behövs i levern i processen kallad glukoneogenes.
NH4 + ammoniumjonen är giftig mot kroppens celler och i synnerhet till hjärnan. Som vi har sett, i extrahepatiska fall neutraliseras ammoniumjonen genom bindningen med glutamat eller med pyruvat. I levern ingår NH4 + i den giftfria karbamolekylen. Urea som produceras i levern transporteras genom blodet till njurarna för urinutsöndring.
UREA CYCLE
Ureacykeln börjar med bildandet av karbamylfosfat genom enzymet karbamylfosfat-syntas. Under denna reaktion används två molekyler av ATP.
De efterföljande reaktionerna av ureakretsen visas i figuren.
Urea-cykeln kräver en hög mängd energi (4 ATP för varje producerad urea-molekyl).
KATABOLISM AV DEN KARBONISKA SKELET AV AMINOSYRA
Kol-skelettet av aminosyror används i Krebs-cykeln för att producera energi.
Såsom visas i figuren konvergerar kolsyra-skelett i sju föreningar som kan införas direkt eller indirekt i Krebs-cykeln: pyruvat, acetylCoA, acetoacetylCoA, a-ketoglutarat, succinylCoA, fumarat, oxalacetat.
Aminosyrorna som bryts ned till acetylCoA eller acetoacetylCoA kallas ketogenetika och är prekursorerna av ketonkroppar.
De andra är glukogena och kan, när de omvandlas till pyruvat och oxalacetat, bilda glukos genom glukoneogenes.
Se även: Aminosyror, en kemi kemi
Protein, en kemi kemi
