Aminosyre- og proteinmetabolisme

Aminosyre- og proteinmetabolisme dækker, hvordan diætært og kropsegent protein omsættes, hvordan de tyve aminosyrer syntetiseres og nedbrydes, og hvordan deres kvælstof og kulstof håndteres. Fordi aminosyrer bærer kvælstof, som kroppen ikke kan lagre som sådan, er deres metabolisme tæt knyttet til kvælstofdisponering via urinstofcyklus og til udnyttelse af kulstofskeletterne til energi eller biosyntese.

Definition

Aminosyre- og proteinmetabolisme er det integrerede sæt af veje, der styrer syntesen og nedbrydningen af proteiner og aminosyrer, herunder overføring og disponering af aminokvælstof samt udnyttelse af aminosyrernes kulstofskelet til energi eller biosyntese.

Scope

Dette opslag dækker proteinomsætning og kvælstofbalance, aminosyrekatabolisme med transaminering og deaminering, urinstofcyklus, syntese af ikke-essentielle aminosyrer samt skelnen mellem essentielle og ikke-essentielle aminosyrer. Det er et referenceemne inden for ernæringsbiokemi, ikke klinisk eller diætetisk vejledning.

Key concepts

• Proteinomsætning og kvælstofbalance
• Essentielle og ikke-essentielle aminosyrer
• Transaminering og deaminering
• Urinstofcyklus og ammoniakdisponering
• Glukogene og ketogene aminosyrer
• Aminosyrebiosyntese
• Enkeltkulstof- og kvælstofflux

Mechanisms

Kroppens proteiner syntetiseres og nedbrydes løbende, og de frigjorte frie aminosyrer tilsluttes dem fra kosten i en fælles pulje. Når aminosyrer kataboliseres, fjernes aminogruppen ved transaminering og oxidativ deaminering, hvorved ammoniak frigøres og afgiftes i leveren via urinstofcyklus og udskilles som urinstof. De resterende kulstofskelet klassificeres som glukogene, ketogene eller begge dele og indgår tilsvarende i glukoneogenese eller citronsyrecyklus. Ikke-essentielle aminosyrer kan syntetiseres fra fælles mellemprodukter, mens essentielle aminosyrer skal tilføres via kosten. Det samlede flux gennem disse veje styres af kvælstofbalancen samt af hormonel og ernæringsmæssig tilstand, med leveren som det primære sted, der integrerer aminosyredisponering med resten af brændstofmetabolismen.

Clinical relevance

Aminosyre- og proteinmetabolisme underbygger begreber som proteinbehov, kvælstofbalance og konsekvenserne af nedsat ammoniakdisponering. Opslaget præsenterer disse mekanismer som baggrundsviden og giver ikke individuelle kostmål eller behandlingsanvisninger.

History

Hans Krebs og Kurt Henseleit beskrev urinstofcyklus i 1932, hvilket gav den første metaboliske cyklus og forklarede, hvordan kroppen disponerer affaldskwælstof. Rudolf Schoenheimers isotopstudier i 1930'erne afslørede den dynamiske, kontinuerlige omsætning af kroppens proteiner og tilbageviste opfattelsen af, at vævsproteiner var statiske.

Key figures

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

Seminal works

• wu-2009

Frequently asked questions

Hvorfor skal visse aminosyrer komme fra kosten?

Essentielle aminosyrer kan ikke syntetiseres af den menneskelige krop, eller ikke i tilstrækkelige mængder, og skal derfor optages fra diætprotein; ikke-essentielle aminosyrer kan fremstilles fra almindelige metaboliske mellemprodukter.

Hvordan slipper kroppen af med kvælstoffet fra aminosyrer?

Aminogrupper, der fjernes under aminosyrenedbrydningen, danner ammoniak, som leveren omdanner til urinstof via urinstofcyklus til udskillelse, fordi kvælstof ikke kan lagres som kulhydrat eller fedt.