Proteini uneseni u hranu hidroliziraju se u želucu i tankom crijevu da bi se proizvele slobodne aminokiseline i oligopeptidi. Ovi proizvodi se apsorbiraju u stanicama tankog crijeva i ulivaju u krvotok; Većina aminokiselina stoga se koriste u različitim organima i tkivima za procese obnove stanica (promet proteina).
RAZGRADNJA AMINOKISELINA
Aminokiseline prolaze degradaciju:
1) za normalan promet proteina
2) kada je njihov unos u hrani pretjeran
3) u nedostatku ugljikohidrata
Prvi stupanj katabolizma aminokiselina uključuje uklanjanje amino skupine. Ugljikov kostur tako se koristi u Krebsovom ciklusu ili u glukoneogenezi.
Aminotransferaze ili transaminaze predstavljaju ključne enzime u uklanjanju amino skupine amino kiselina.
Reakcije transaminacije sastoje se od prijenosa amino skupine iz donorske aminokiseline u alfa-ketoglutarat u obliku glutamata. Tijekom ove reakcije donorska amino skupina pretvara se u a-keto kiselinu. Glutamat prenosi amino skupine prema ciklusu ureje ili prema biosintetskim putevima aminokiselina.
Ko-enzim transaminaza je piridoksal fosfat, enzim proizveden iz piridoksina (vitamin B6).
Transaminacije su reverzibilne i mogu raditi u oba smjera, ovisno o potrebama ćelije.
IZRAŽAVANJE DUŠIKA
Obično se višak amino skupina izlučuje ili koristi za sintezu dušičnih spojeva.
Važan proces s kojim se susreću aminokiseline je oksidativna deaminacija. Pojavljuje se u mitohondrijima i katalizira ga glutamat dehidrogenaza, enzim koji uklanja amino skupinu iz glutamata i zamjenjuje ga kisikom iz vode.
Nastali amonijev ion reagira s glutamatom u obliku glutamina, koji djeluje kao prijenosnik amino skupina u jetru. Enzim koji omogućuje ovu reakciju ovisnu o ATP je glutamin sintetaza.
Glutamin ulazi u krvotok i dolazi do jetre gdje se unutar jetrenih mitohondrija pretvara natrag u glutamat oslobađanjem amonijevog iona NH4 +.
Alanin je glavni transporter amino skupina od mišića do jetre. Nastaje prijenosom amino skupine iz glutamata u piruvičnu kiselinu ili piruvat. Slično onome što se događa za glutamin, jednom unutar jetrenih mitohondrija, alanin otpušta vlastiti amonijev ion generirajući glutamat i piruvat. Piruvat je potreban u jetri u procesu koji se naziva glukoneogeneza.
NH4 + amonijev ion je otrovan za tjelesne stanice, a posebno za mozak. Kao što smo vidjeli, u ekstrahepatičnim slučajevima amonijev ion se neutralizira preko veze s glutamatom ili s piruvatom. U jetri je NH4 + ugrađen u netoksičnu molekulu uree. Urea proizvedena jetrom prenosi se kroz krv do bubrega radi izlučivanja mokraće.
CIKLUS UREE
Ciklus ureje započinje stvaranjem karbamil fosfata pomoću enzima karbamil fosfat sintetaze. Tijekom ove reakcije troše se dvije molekule ATP-a.
Slijedeće reakcije ciklusa ureje prikazane su na slici.
Ciklus ureje zahtijeva veliku količinu energije (4 ATP za svaku proizvedenu molekulu ureje).
KATABOLIZAM KARBONSKOG SKELETA AMINOKISINA
Ugljikov kostur aminokiselina koristi se u Krebsovom ciklusu za proizvodnju energije.
Kao što je prikazano na slici, karbonatni kosturi konvergiraju se u sedam spojeva koji mogu izravno ili neizravno ući u Krebsov ciklus: piruvat, acetil CoA, acetoacetil CoA, α-ketoglutarat, sukcinil CoA, fumarat, oksalacetat.
Aminokiseline koje se razgrađuju do acetil CoA ili acetoacetil CoA nazivaju se ketogenetikom i prekursori su ketonskih tijela.
Druge su glukozne i mogu se, jednom pretvoriti u piruvat i oksalacetat, formirati glukozu kroz glukoneogenezu.
Vidi također: Aminokiseline, pogled na kemiju
Protein, pogled na kemiju
