Elintarvikkeilla nautittavat proteiinit hydrolysoidaan mahassa ja ohutsuolessa vapaiden aminohappojen ja oligopeptidien tuottamiseksi. Nämä ohutsuolen solut absorboivat nämä tuotteet ja kaadetaan takaisin verenkiertoon; useimmat aminohapot käyttävät siksi eri elimet ja kudokset solujen uudistumisprosesseissa (proteiinien kierto).
AMINOHAPPEIDEN ALOITTAMINEN
Aminohapot hajoavat:
1) proteiinin normaaliliikevaihdolle
2) kun niiden ruokavalio on liiallinen
3) hiilihydraattien puuttuessa
Aminohapon katabolian ensimmäinen vaihe sisältää aminoryhmän poistamisen. Hiilirunkoa käytetään siten Krebs-syklissä tai glukoneogeneesissä.
Aminotransferaasit tai transaminaasit edustavat keskeisiä entsyymejä aminohappojen aminoryhmän poistossa.
Transaminaatioreaktiot käsittävät aminoryhmän siirtämisen luovuttaja-aminohaposta alfa-ketoglutaraattiin glutamaatin muodostamiseksi. Tämän reaktion aikana luovuttajan aminoryhmä muunnetaan a-ketohapoksi. Glutamaatti välittää aminoryhmiä kohti ureajaksoa tai kohti aminohappojen biosynteettisiä reittejä.
Transaminaasien yhteisentsyymi on pyridoksaalifosfaatti, entsyymi, joka on tuotettu pyridoksiinista (B6-vitamiini).
Transaminaatiot ovat palautuvia ja voivat toimia molempiin suuntiin solun tarpeista riippuen.
NITROGENIN ILMOITTAMINEN
Tavallisesti ylimäärät aminoryhmät erittyvät tai niitä käytetään synteesiä varten typpiyhdisteitä.
Tärkeä prosessi, johon aminohapot kohtaavat, on hapettuva deaminointi. Se esiintyy mitokondrioissa ja sitä katalysoi glutamaattidehydrogenaasi, entsyymi, joka poistaa aminoryhmän glutamaatista ja korvaa sen hapesta vedestä.
Muodostunut ammoniumioni reagoi glutamaatin kanssa muodostamaan glutamiinia, joka toimii aminoryhmien kuljettajana maksassa. Entsyymi, joka sallii tämän ATP: stä riippuvan reaktion, on glutamiinisyntetaasi.
Glutamiini tulee verenkiertoon ja saavuttaa maksan, jossa se maksan mitokondrioiden sisällä muuttuu takaisin glutamaatiksi, kun NH4 + ammoniumioni vapautuu.
Alaniini on tärkein aminoryhmien kuljettaja lihaksesta maksaan. Se muodostuu siirtämällä aminoryhmä glutamaatista pyruviinihappoon tai pyruvaattiin. Samalla tavoin kuin glutamiinia kohden, alaniini vapauttaa oman ammoniumioninsa tuottavan glutamaatin ja pyruvaatin, kun se on maksan mitokondrioiden sisällä. Pyruvaattia tarvitaan maksassa prosessissa, jota kutsutaan glukoogeneesiksi.
NH4 + -moniumioni on myrkyllistä kehon soluille ja erityisesti aivoille. Kuten olemme nähneet, ylimääräisissä tapauksissa ammoniumioni neutraloidaan sidoksen kautta glutamaatilla tai pyruvaatilla. Maksassa NH4 + sisällytetään myrkyttömään urea-molekyyliin. Maksan tuottama urea kuljetetaan veren kautta munuaisiin virtsan erittymistä varten.
UREA CYCLE
Urea-sykli alkaa karbamyylifosfaatin muodostumisesta entsyymin karbamyylifosfaattisyntaasin avulla. Tämän reaktion aikana käytetään kaksi ATP-molekyyliä.
Seuraavat ureajakson reaktiot on esitetty kuviossa.
Urea-sykli vaatii suuren määrän energiaa (4 ATP jokaista tuotettua urea-molekyyliä kohti).
AMINOHAPTEIDEN KARBONISEN SKELETONIN KATABOLISMI
Krebs-syklissä käytetään aminohappojen hiilirunkoa energian tuottamiseksi.
Kuten kuviosta käy ilmi, hiilipitoiset luurangot konvertoivat seitsemään yhdisteeseen, jotka kykenevät pääsemään suoraan tai epäsuorasti Krebs-sykliin: pyruvaatti, asetyyliCoA, asetoasetyylikoA, a-ketoglutaraatti, sukkinyylikoA, fumaraatti, oksalasetaatti.
Aminohappoja, jotka hajoavat asetyylisoluiksi tai asetoasetyyliryhmiksi, kutsutaan ketogeneettisiksi ja ovat ketonikappaleiden esiasteita.
Muut ovat gluko- geenisiä ja voivat, kun ne on muutettu pyruvaatiksi ja oksalasetaatiksi, muodostaa glukoosia glukoogeneesin kautta.
Katso myös: Aminohapot, katsaus kemiaan
Proteiini, katsaus kemiaan
