Fehérje- és aminosav-anyagcsere
A fehérje- és aminosav-anyagcsere az anyagcsere azon ága, amely szabályozza, hogyan keletkezik a húsz proteinogén aminosav, hogyan épülnek be fehérjékbe, hogyan bomlanak le, és hogyan ürül ki a bennük lévő nitrogén. Összekapcsolja a fehérjeszintézis genetikai utasításait a sejt energiaháztartásával és a szervezet nitrogéntartalmú salakanyag-kezelésével.
Definition
A fehérje- és aminosav-anyagcsere magában foglalja az aminosavak és fehérjék szintézisét, az aminosavak lebontását az aminosav-nitrogén átvitelével és kiválasztásával, valamint ezen utak integrálását az energia-anyagcserével és a nitrogénkiválasztással.
Scope
Ez a terület a fő folyamatokon keresztül kalauzolja az olvasót, amelyek az aminosavakat és az azokból felépülő fehérjéket kezelik: azok katabolizmusa és aminosavcsoportjaik átvitele, a nem esszenciális aminosavak szintézise, a polipeptidek összeállítása a transzláció során, a felesleges nitrogén karbamiddá alakítása, valamint a nitrogén és az ammónia általános kezelése. Ezeket referenciatudományként tárgyalja, nem pedig klinikai útmutatásként.
Sub-topics
Core questions
- Hogyan szintetizálódnak az aminosavak, és melyeket kell a táplálékból beszerezni?
- Hogyan hasznosul az aminosav szénváza az energia- vagy bioszintézis során annak eltávolítása után?
- Hogyan fordítódik le a genetikai kód aminosav-szekvenciává?
- Hogyan alakul át az aminosav-lebontás során felszabaduló nitrogén nem mérgező, kiválasztható formává?
Key concepts
- Esszenciális és nem esszenciális aminosavak
- Transzaminálás és oxidatív deaminálás
- A genetikai kód és a transzláció
- Nitrogénegyensúly
- A karbamidciklus
- Glukogenikus és ketogenikus aminosavak
Mechanisms
Az aminosavak az anyagcsere kereszteződésében helyezkednek el. Aminocsoportjaikat nagyrészt transzaminálással néhány hordozóra, például glutamátra irányítják, ahonnan a nitrogén ammóniaként szabadul fel, és emlősökben karbamiddá alakul a kiválasztáshoz. Szénvázaik központi útvonalakba táplálkoznak be glükóz-prekurzorként (glukogenikus) vagy acetil-CoA és ketontest-prekurzorként (ketogenikus). Fordított irányban a nem esszenciális aminosavak ugyanezekből a köztes termékekből épülnek fel, és mind a húsz töltődik fel transzfer RNS-ekre, és olvassák le a messenger RNS sablonról a transzláció során fehérjéket alkotva.
Clinical relevance
Ezen utak megértése alapozza meg, hogyan értelmezik a klinikusok a nitrogén-anyagcsere rendellenességeit és az aminosav-anyagcsere veleszületett hibáit, valamint hogyan értékelik a táplálkozást és a fehérje-turnovert. Ez a cikk egy referenciatudományi áttekintés, amely leírja, hogyan működnek az utak, nem pedig az egyes diagnosztikai vagy kezelési döntések alapja.
Evidence & guidelines
Az itt összefoglalt biokémia elismert tankönyvi ismeret, amelyet szabványos referenciákban és áttekintésekben foglaltak össze. Ahol ezek az utak metszik a klinikai gyakorlatot, mint például a karbamidciklus-rendellenességek esetében, ott professzionális konszenzus-iránymutatások léteznek, és ezeket a vonatkozó témacikkek írják le, nem pedig itt.
History
A terület a nitrogénkiválasztás és a fehérjekémia 19. és 20. századi tanulmányaiból nőtte ki magát. Hans Krebs és Kurt Henseleit 1932-es karbamidciklus-leírása volt az első anyagcsere-ciklus és a nitrogénkiválasztás keretrendszere; a genetikai kód megfejtése az 1960-as években összekapcsolta az aminosav-szekvenciát a nukleinsav-sablonokkal, és az enzmológia évtizedei feltérképezték az egyes aminosavak szintézisét és lebontását.
Key figures
- Hans Krebs
- Kurt Henseleit
- Marshall Nirenberg
Related topics
Seminal works
- wu-2009
- rennie-tipton-2000
Frequently asked questions
- Mi a különbség az esszenciális és a nem esszenciális aminosavak között?
- A nem esszenciális aminosavakat a szervezet más metabolitokból szintetizálhatja, míg az esszenciális aminosavakat nem lehet elegendő mennyiségben előállítani, és a táplálékkal kell bevinni.
- Mi történik a nitrogénnel, amikor egy aminosav lebomlik?
- Az aminosavcsoport átkerül, és végül ammóniaként szabadul fel, amely emlősökben a karbamidciklus révén karbamiddá alakul és kiválasztódik, így alacsonyan tartva a mérgező ammóniaszintet.