Metabolisme Protein dan Asam Amino
Metabolisme protein dan asam amino adalah cabang metabolisme yang mengatur bagaimana dua puluh asam amino proteinogenik dibuat, digabungkan menjadi protein, dipecah, dan bagaimana nitrogen yang dibawanya dibuang. Ini menghubungkan instruksi genetik untuk sintesis protein dengan ekonomi energi sel dan penanganan limbah nitrogen oleh tubuh.
Definition
Metabolisme protein dan asam amino meliputi sintesis asam amino dan protein, degradasi asam amino dengan transfer dan pembuangan nitrogen aminonya, serta integrasi jalur-jalur ini dengan metabolisme energi dan ekskresi nitrogen.
Scope
Area ini mengarahkan pembaca melalui proses-proses utama yang menangani asam amino dan protein yang dibangun darinya: katabolisme dan transfer gugus aminonya, sintesis asam amino nonesensial, perakitan polipeptida dalam translasi, konversi kelebihan nitrogen menjadi urea, dan penanganan nitrogen dan amonia yang lebih luas. Ini memperlakukan hal-hal ini sebagai biokimia referensi, bukan sebagai panduan klinis.
Sub-topics
Core questions
- Bagaimana asam amino disintesis, dan mana yang harus diperoleh dari makanan?
- Bagaimana kerangka karbon asam amino dipulihkan untuk energi atau biosintesis setelah gugus aminonya dihilangkan?
- Bagaimana kode genetik diterjemahkan menjadi urutan asam amino yang terdefinisi?
- Bagaimana nitrogen yang dilepaskan dari pemecahan asam amino diubah menjadi bentuk yang tidak beracun dan dapat diekskresikan?
Key concepts
- Asam amino esensial dan nonesensial
- Transaminasi dan deaminasi oksidatif
- Kode genetik dan translasi
- Keseimbangan nitrogen
- Siklus urea
- Asam amino glukogenik dan ketogenik
Mechanisms
Asam amino berada di persimpangan metabolisme. Gugus aminonya disalurkan, sebagian besar melalui transaminasi, ke beberapa pembawa seperti glutamat, dari mana nitrogen dilepaskan sebagai amonia dan, pada mamalia, diubah menjadi urea untuk diekskresikan. Kerangka karbonnya masuk ke jalur sentral sebagai prekursor glukosa (glukogenik) atau asetil-KoA dan prekursor badan keton (ketogenik). Dalam arah yang berlawanan, asam amino nonesensial dibangun dari zat antara yang sama ini, dan kedua puluh asam amino tersebut dimuat ke RNA transfer dan dibaca dari templat RNA duta selama translasi untuk membentuk protein.
Clinical relevance
Pemahaman jalur-jalur ini mendasari bagaimana klinisi menafsirkan gangguan penanganan nitrogen dan kesalahan bawaan metabolisme asam amino, serta bagaimana nutrisi dan pergantian protein dinilai. Entri ini adalah gambaran umum referensi yang menjelaskan cara kerja jalur-jalur tersebut, bukan dasar untuk keputusan diagnostik atau pengobatan individual.
Evidence & guidelines
Biokimia yang dirangkum di sini adalah pengetahuan buku teks yang telah mapan yang dikonsolidasikan dalam referensi dan tinjauan standar. Di mana jalur-jalur ini bersinggungan dengan praktik klinis, seperti gangguan siklus urea, pedoman konsensus profesional ada dan dijelaskan dalam entri topik yang relevan daripada di sini.
History
Bidang ini berkembang dari studi ekskresi nitrogen dan kimia protein abad kesembilan belas dan kedua puluh. Deskripsi siklus urea pada tahun 1932 oleh Hans Krebs dan Kurt Henseleit memberikan siklus metabolik pertama dan kerangka kerja untuk pembuangan nitrogen; penguraian kode genetik pada tahun 1960-an menghubungkan urutan asam amino dengan templat asam nukleat, dan puluhan tahun enzimologi memetakan sintesis dan degradasi asam amino individual.
Key figures
- Hans Krebs
- Kurt Henseleit
- Marshall Nirenberg
Related topics
Seminal works
- wu-2009
- rennie-tipton-2000
Frequently asked questions
- Apa perbedaan antara asam amino esensial dan nonesensial?
- Asam amino nonesensial dapat disintesis oleh tubuh dari metabolit lain, sedangkan asam amino esensial tidak dapat dibuat dalam jumlah yang cukup dan harus dipasok melalui makanan.
- Apa yang terjadi pada nitrogen ketika asam amino dipecah?
- Gugus amino ditransfer dan pada akhirnya dilepaskan sebagai amonia, yang pada mamalia diubah menjadi urea melalui siklus urea dan diekskresikan, menjaga kadar amonia beracun tetap rendah.