Metabolismus aminokyselin a bílkovin

Metabolismus aminokyselin a bílkovin zahrnuje způsob, jakým jsou dietní a tělesné bílkoviny obměňovány, jak je dvacet aminokyselin syntetizováno a degradováno a jak je nakládáno s jejich dusíkem a uhlíkem. Protože aminokyseliny nesou dusík, jenž tělo není schopno jako takový skladovat, jejich metabolismus úzce souvisí s odstraňováním dusíku prostřednictvím cyklu močoviny a s využitím uhlíkových koster pro energii nebo biosyntézu.

Definition

Metabolismus aminokyselin a bílkovin je integrovaný soubor metabolických drah řídících syntézu a degradaci bílkovin a aminokyselin, včetně přenosu a odstraňování aminodusíku a využití uhlíkových koster aminokyselin pro energii nebo biosyntézu.

Scope

Toto heslo pojednává o obratu bílkovin a dusíkové bilanci, o katabolismu aminokyselin zahrnujícím transaminaci a deaminaci, o cyklu močoviny, o syntéze neesenciálních aminokyselin a o rozlišení esenciálních a neesenciálních aminokyselin. Jde o referenční téma v oblasti nutriční biochemie, nikoli o klinické nebo dietní doporučení.

Key concepts

• Obrat bílkovin a dusíková bilance
• Esenciální a neesenciální aminokyseliny
• Transaminace a deaminace
• Cyklus močoviny a odstraňování amoniaku
• Glukogenní a ketogenní aminokyseliny
• Biosyntéza aminokyselin
• Tok jednoho uhlíku a dusíku

Mechanisms

Tělesné bílkoviny jsou kontinuálně syntetizovány a degradovány a výsledné volné aminokyseliny se spolu s aminokyselinami pocházejícími ze stravy slévají do společného poolu. Při katabolismu aminokyselin je aminoskupina odstraněna transaminací a oxidační deaminací, přičemž se uvolňuje amoniak, který je v játrech detoxikován prostřednictvím cyklu močoviny a vylučován jako močovina. Zbývající uhlíkové kostry jsou klasifikovány jako glukogenní, ketogenní nebo obojí a vstupují do glukoneogeneze nebo do cyklu kyseliny citronové. Neesenciální aminokyseliny lze syntetizovat ze společných intermediátů, zatímco esenciální aminokyseliny musí být dodávány stravou. Celkový tok těmito drahami je řízen dusíkovou bilancí a hormonálním a nutričním stavem; játra jsou hlavním místem, kde se odstraňování aminokyselin integruje se zbytkem metabolismu paliv.

Clinical relevance

Metabolismus aminokyselin a bílkovin je základem konceptů, jako jsou potřeba bílkovin, dusíková bilance a důsledky narušeného odstraňování amoniaku. Toto heslo představuje tyto mechanismy jako základní znalosti a neposkytuje individualizované dietní cíle ani léčebná doporučení.

History

Hans Krebs a Kurt Henseleit popsali cyklus močoviny v roce 1932, čímž poskytli první metabolický cyklus a vysvětlili, jak tělo odstraňuje odpadní dusík. Izotopové studie Rudolfa Schoenheimera ve třicátých letech dvacátého století odhalily dynamický a kontinuální obrat tělesných bílkovin, čímž vyvrátily názor, že tkáňové bílkoviny jsou statické.

Key figures

• Hans Krebs
• Kurt Henseleit
• Rudolf Schoenheimer
• Guoyao Wu

Seminal works

• wu-2009

Frequently asked questions

Proč musí některé aminokyseliny pocházet ze stravy?

Esenciální aminokyseliny nelze v lidském těle syntetizovat, nebo ne v dostatečném množství, a musí být tedy získávány z dietních bílkovin; neesenciální aminokyseliny lze vyrobit ze společných metabolických intermediátů.

Jak se tělo zbavuje dusíku z aminokyselin?

Aminoskupiny odstraněné při odbourávání aminokyselin tvoří amoniak, který játra prostřednictvím cyklu močoviny přeměňují na močovinu k vylučování, protože dusík nelze skladovat jako sacharidy nebo tuky.