متابولیسم اسید آمینه و پروتئین
متابولیسم اسید آمینه و پروتئین شامل چگونگی چرخه پروتئینهای رژیمی و بدنی، نحوه سنتز و تجزیه بیست اسید آمینه، و چگونگی مدیریت نیتروژن و کربن آنها است. از آنجا که اسیدهای آمینه حاوی نیتروژن هستند که بدن نمیتواند آن را به همان شکل ذخیره کند، متابولیسم آنها ارتباط نزدیکی با دفع نیتروژن از طریق چرخه اوره و استفاده از اسکلتهای کربنی برای انرژی یا بیوسنتز دارد.
Definition
متابولیسم اسید آمینه و پروتئین مجموعه یکپارچهای از مسیرها است که سنتز و تجزیه پروتئینها و اسیدهای آمینه را شامل میشود، از جمله انتقال و دفع نیتروژن آمینه و استفاده از اسکلتهای کربنی اسید آمینه برای انرژی یا بیوسنتز.
Scope
این مدخل به چرخه پروتئین و تعادل نیتروژن، کاتابولیسم اسید آمینه با ترانسآمیناسیون و دآمیناسیون، چرخه اوره، سنتز اسیدهای آمینه غیرضروری، و تمایز بین اسیدهای آمینه ضروری و غیرضروری میپردازد. این یک موضوع مرجع در بیوشیمی تغذیه است، نه راهنمایی بالینی یا رژیمی.
Key concepts
- چرخه پروتئین و تعادل نیتروژن
- اسیدهای آمینه ضروری و غیرضروری
- ترانسآمیناسیون و دآمیناسیون
- چرخه اوره و دفع آمونیاک
- اسیدهای آمینه گلوکوژنیک و کتوژنیک
- بیوسنتز اسید آمینه
- شار یک کربن و نیتروژن
Mechanisms
پروتئینهای بدن به طور مداوم سنتز و تجزیه میشوند و اسیدهای آمینه آزاد حاصل از این فرآیند به اسیدهای آمینه حاصل از رژیم غذایی در یک استخر مشترک میپیوندند. هنگامی که اسیدهای آمینه کاتابولیزه میشوند، گروه آمین آنها با ترانسآمیناسیون و دآمیناسیون اکسیداتیو حذف میشود و آمونیاک آزاد میشود که در کبد از طریق چرخه اوره سمزدایی شده و به صورت اوره دفع میگردد. اسکلتهای کربنی باقیمانده به عنوان گلوکوژنیک، کتوژنیک یا هر دو طبقهبندی میشوند و بر این اساس وارد گلوکونئوژنز یا چرخه اسید سیتریک میشوند. اسیدهای آمینه غیرضروری را میتوان از واسطههای مشترک سنتز کرد، در حالی که اسیدهای آمینه ضروری باید از طریق رژیم غذایی تأمین شوند. شار کلی از طریق این مسیرها توسط تعادل نیتروژن و وضعیت هورمونی و تغذیهای کنترل میشود، با کبد به عنوان محل اصلی که دفع اسید آمینه را با بقیه متابولیسم سوخت یکپارچه میکند.
Clinical relevance
متابولیسم اسید آمینه و پروتئین مفاهیمی مانند نیازهای پروتئینی، تعادل نیتروژن، و پیامدهای اختلال در دفع آمونیاک را پشتیبانی میکند. این مدخل این مکانیسمها را به عنوان دانش پیشزمینه ارائه میدهد و توصیههای رژیمی یا درمانی فردی ارائه نمیدهد.
History
هانس کربس و کورت هنسلیت چرخه اوره را در سال ۱۹۳۲ توصیف کردند که اولین چرخه متابولیکی را ارائه داد و توضیح داد که چگونه بدن نیتروژن زائد را دفع میکند. مطالعات ایزوتوپی رودولف شوئنهایمر در دهه ۱۹۳۰ چرخه دینامیک و مداوم پروتئینهای بدن را آشکار کرد و دیدگاه ثابت بودن پروتئینهای بافتی را دگرگون ساخت.
Key figures
- Hans Krebs
- Kurt Henseleit
- Rudolf Schoenheimer
- Guoyao Wu
Related topics
Seminal works
- wu-2009
Frequently asked questions
- چرا برخی اسیدهای آمینه باید از رژیم غذایی تأمین شوند؟
- اسیدهای آمینه ضروری نمیتوانند توسط بدن انسان سنتز شوند، یا به مقدار کافی سنتز نمیشوند، بنابراین باید از پروتئین رژیم غذایی به دست آیند؛ اسیدهای آمینه غیرضروری را میتوان از واسطههای متابولیکی مشترک ساخت.
- بدن چگونه از شر نیتروژن اسیدهای آمینه خلاص میشود؟
- گروههای آمین حذف شده در طول تجزیه اسید آمینه، آمونیاک را تشکیل میدهند که کبد آن را از طریق چرخه اوره به اوره تبدیل میکند تا دفع شود، زیرا نیتروژن نمیتواند مانند کربوهیدرات یا چربی ذخیره شود.