Протеините, погълнати с храна, се хидролизират в стомаха и тънките черва, за да се получат свободни аминокиселини и олигопептиди. Тези продукти се абсорбират от клетките на тънките черва и се изливат в кръвния поток; Повечето от аминокиселините след това се използват от различните органи и тъкани за обновяване на клетките (протеинов оборот).
ДЕГРАДАЦИЯ НА АМИНО КИСЕЛИНИ. \ T
Аминокиселините се разграждат:
1) за нормален оборот на протеини
2) когато приемът им с храната е прекомерен
3) при недостиг на въглехидрати
Първият етап на аминокиселинния катаболизъм включва отстраняването на аминогрупата. Въглеродният скелет се използва по този начин в цикъла на Кребс или в глюконеогенезата.
Аминотрансферазите или трансаминазите са ключовите ензими при отстраняването на аминогрупата на аминокиселините.
Реакциите на трансаминиране се състоят от прехвърляне на аминогрупа от донор на аминокиселина към алфа-кетоглутарат до образуване на глутамат. По време на тази реакция донорната амино група се превръща в а-кетоацидо. Глутаматът пренася аминогрупите в цикъла на урея или на биосинтетичните пътища на аминокиселините.
Коензимът на трансаминазите е пиридоксалфосфат, ензим, произведен от пиридоксин (витамин В6).
Трансаминациите са обратими и могат да работят в двете посоки, в зависимост от нуждите на клетката.
РАЗШИРЯВАНЕ НА НИГОТЕ
Обикновено излишните аминогрупи се екскретират или използват за синтезиране на азотни съединения.
Важен процес за аминокиселините е окислителното дезаминиране. Той се появява в митохондриите и се катализира от глутамат дехидрогеназа, ензим, който премества аминогрупата от глутамата и го замества с кислород от водата.
Образуваният амониев йон реагира с глутамата, за да образува глутамин, който действа като транспортер на аминогрупи към черния дроб. Ензимът, който позволява тази зависима от АТР реакция, е глутамин синтаза.
Глутаминът влиза в кръвния поток и достига до черния дроб, където в рамките на чернодробните митохондрии се превръща обратно в глутамат с освобождаване на амониевия йон NH4 +.
Аланинът е основният транспортер на аминогрупите от мускулите до черния дроб. Образува се чрез прехвърляне на аминогрупата от глутамата към пируровидна киселина или пируват. Подобно на това, което се случва за глутамин, след като достигне до чернодробните митохондрии, аланинът освобождава амониевия йон, генерирайки глутамат и пируват. Пируватът е необходим на черния дроб в процеса, наречен глюконеогенеза.
Амониевият йон NH4 + е токсичен за клетките на тялото и по-специално за мозъка. Както видяхме, в екстрахепатното място амониевият йон се неутрализира чрез свързване с глутамат или пируват. В черния дроб NH4 + е включен в нетоксичната молекула на уреята. Полученият от черния дроб урея се транспортира през кръвта към бъбреците за отделяне на урина.
УИЦ-ЦИКЪЛ
Цикълът на урея започва с образуването на карбамил фосфат от ензима карбамил фосфат синтаза. По време на тази реакция се изразходват две АТР молекули.
Последващите реакции на цикъла на урея са показани на фигурата.
Цикълът на урея изисква голямо количество енергия (4 АТР за всяка молекула произведен урея).
КАТАБОЛИЗЪМ НА CARBONIOSO SCHELETRO НА АМИНО КИСЕЛИТЕ
Въглеродният скелет на аминокиселините се използва в цикъла на Кребс за производство на енергия.
Както е показано на фигурата, въглеродните скелети се сливат в седем съединения, способни да влязат директно или индиректно в цикъла на Кребс: пируват, ацетилСОА, ацетоацетилСоА, а-кетоглутарат, сукцинилСОА, фумарат, оксалоацетат.
Аминокиселините, които се разграждат до ацетилСОА или ацетоацетилСоА, се наричат кетогенни и са прекурсори на кетонни тела.
Останалите са глюкогенни и след превръщането им в пируват и оксалоацетат могат да образуват глюкоза чрез глюконеогенеза.
Виж също: Аминокиселини, поглед към химията
Протеин, поглед към химията
