Proteiner inntatt med mat hydrolyseres i magen og tynntarmen for å produsere frie aminosyrer og oligopeptider. Disse produktene absorberes av tynntarmens celler og helles tilbake i blodet; De fleste aminosyrene benyttes derfor av de forskjellige organer og vev for cellefornyelsesprosesser (proteinomsetning).
Nedbrytning av aminosyrer
Aminosyrer undergår nedbrytning:
1) for normal proteinomsetning
2) når deres diettinntak er overdrevet
3) i mangel på karbohydrater
Det første stadiet av aminosyrekatabolisme innebærer fjerning av aminogruppen. Karbonskjelettet blir således brukt i Krebs syklusen eller i glukoneogenese.
Aminotransferaser eller transaminaser representerer nøkkel enzymer i fjerning av aminogruppen av aminosyrer.
Transaminasjonsreaksjoner består av overføring av en aminogruppe fra en donoraminosyre til a-ketoglutarat for å danne glutamat. Under denne reaksjon blir donoraminogruppen omdannet til a-keto-syre. Glutamat overfører aminogrupper mot ureasyklusen eller mot de biosyntetiske veiene til aminosyrer.
Kombinettet av transaminaser er pyridoksalfosfat, et enzym fremstilt fra pyridoksin (vitamin B6).
Transaminasjoner er reversible og kan fungere i begge retninger, avhengig av cellens behov.
NITROGEN EXPRESSION
Vanligvis utskilles de overskytende aminogruppene eller brukes til å syntetisere nitrogenforbindelser.
En viktig prosess som aminosyrer støter på er oksidativ deaminering. Det forekommer i mitokondriene og katalyseres av glutamat dehydrogenase, et enzym som fjerner aminogruppen fra glutamat og erstatter det med oksygen fra vannet.
Ammoniumionen som dannes reagerer med glutamat for å danne glutamin, som virker som en transportør av aminogrupper til leveren. Enzymet som tillater denne ATP-avhengige reaksjonen er glutaminsyntetase.
Glutamin går inn i blodet og når leveren hvor, i leveren mitokondrier, blir den omdannet tilbake til glutamat med frigjøring av NH4 + ammonium ion.
Alanin er den viktigste transportøren av aminogrupper fra muskel til lever. Den dannes ved overføring av aminogruppen fra glutamat til pyruvsyre eller pyruvat. I likhet med hva som skjer for glutamin, en gang i leveren mitokondrier, frigjør alanin sitt eget ammoniumjonsgenererende glutamat og pyruvat. Pyruvat er nødvendig i leveren i prosessen kalt glukoneogenese.
NH4 + ammonium-ion er giftig for kroppens celler og spesielt for hjernen. Som vi har sett, i ekstrahepatiske tilfeller, blir ammoniumionen nøytralisert gjennom bindingen med glutamat eller med pyruvat. I leveren er NH4 + innarbeidet i det giftfri urea molekylet. Urea produsert av leveren transporteres gjennom blodet til nyrene for utskillelse av urin.
UREA CYCLE
Urea-syklusen begynner med dannelsen av karbamylfosfat ved enzymet karbamylfosfat-syntase. Under denne reaksjonen benyttes to molekyler av ATP.
De påfølgende reaksjoner av urea-syklusen er vist i figuren.
Urea-syklusen krever en høy mengde energi (4 ATP for hvert urea molekyl produsert).
KATABOLISM AV KARBONISK SKELETTEN AV AMINOSYRE
Karbonskeletet av aminosyrer brukes i Krebs syklusen for å produsere energi.
Som vist i figuren konvergerer de karbonholdige skjelettene i syv forbindelser som kan komme direkte eller indirekte i Krebs-syklusen: pyruvat, acetylCoA, acetoacetylCoA, a-ketoglutarat, succinylCoA, fumarat, oksalacetat.
Aminosyrene som nedbrytes til acetylCoA eller acetoacetylCoA kalles ketogenetika og er forløperne av ketonlegemer.
De andre er glukogene og kan, når de omdannes til pyruvat og oksalacetat, danne glukose gjennom glukoneogenese.
Se også: Aminosyrer, en titt på kjemi
Protein, en titt på kjemi
