Aminozuur- en eiwitmetabolisme

Het aminozuur- en eiwitmetabolisme omvat hoe voedingseiwitten en lichaamseiwitten worden omgezet, hoe de twintig aminozuren worden gesynthetiseerd en afgebroken, en hoe hun stikstof en koolstof worden verwerkt. Omdat aminozuren stikstof dragen dat het lichaam als zodanig niet kan opslaan, is hun metabolisme nauw verbonden met de verwijdering van stikstof via de ureumcyclus en met het gebruik van koolstofskelet voor energie of biosynthese.

Definition

Het aminozuur- en eiwitmetabolisme is het geïntegreerde geheel van routes dat de synthese en afbraak van eiwitten en aminozuren regelt, inclusief de overdracht en verwijdering van aminostikstof en het gebruik van het koolstofskelet van aminozuren voor energie of biosynthese.

Scope

Dit artikel behandelt eiwitomzetting en stikstofbalans, aminozuurkatabolisme met transaminatie en desaminatie, de ureumcyclus, de synthese van niet-essentiële aminozuren en het onderscheid tussen essentiële en niet-essentiële aminozuren. Het is een referentieonderwerp binnen de voedingsbiochemie en vormt geen klinische of diëtistische richtlijn.

Key concepts

• Eiwitomzetting en stikstofbalans
• Essentiële en niet-essentiële aminozuren
• Transaminatie en desaminatie
• Ureumcyclus en ammoniakverwijdering
• Glucogene en ketogene aminozuren
• Aminozuurbiosynthese
• Éénkoolstof- en stikstofflux

Mechanisms

Lichaamseiwitten worden voortdurend gesynthetiseerd en afgebroken, en de vrijgekomen vrije aminozuren voegen zich bij die uit de voeding in een gemeenschappelijke pool. Bij katabolisme van aminozuren wordt de aminogroep verwijderd door transaminatie en oxidatieve desaminatie, waarbij ammoniak vrijkomt dat in de lever door de ureumcyclus ontgift wordt en als ureum uitgescheiden wordt. De resterende koolstofskelet worden geclassificeerd als glucogeen, ketogeen of beide, en treden dienovereenkomstig de gluconeogenese of de citroenzuurcyclus binnen. Niet-essentiële aminozuren kunnen worden gesynthetiseerd uit veelvoorkomende tussenproducten, terwijl de essentiële aminozuren door de voeding moeten worden aangeleverd. De algehele flux door deze routes wordt bepaald door de stikstofbalans en door de hormonale en voedingstoestand, waarbij de lever de voornaamste locatie is die aminozuurverwijdering integreert met de rest van het brandstofmetabolisme.

Clinical relevance

Het aminozuur- en eiwitmetabolisme vormt de basis voor begrippen als eiwitbehoefte, stikstofbalans en de gevolgen van gestoorde ammoniakverwijdering. Dit artikel presenteert deze mechanismen als achtergrondkennis en biedt geen geïndividualiseerde voedingsdoelstellingen of behandelingsadvies.

History

Hans Krebs en Kurt Henseleit beschreven de ureumcyclus in 1932, waarmee zij de eerste metabole cyclus verschaften en verklaarden hoe het lichaam afvalstikstof verwijdert. Rudolf Schoenheimers isotoopstudies in de jaren 1930 onthulden de dynamische, continue omzetting van lichaamseiwitten, waarmee het beeld dat weefseleiwitten statisch waren, werd weersproken.

Key figures

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

Seminal works

• wu-2009

Frequently asked questions

Waarom moeten sommige aminozuren via de voeding worden ingenomen?

Essentiële aminozuren kunnen door het menselijk lichaam niet, of niet in voldoende hoeveelheden, worden gesynthetiseerd, zodat ze uit voedingseiwitten verkregen moeten worden; niet-essentiële aminozuren kunnen worden aangemaakt uit veelvoorkomende metabole tussenproducten.

Hoe verwijdert het lichaam de stikstof van aminozuren?

Aminogroepen die tijdens aminozuurafbraak worden vrijgemaakt, vormen ammoniak, dat de lever via de ureumcyclus omzet tot ureum voor uitscheiding, omdat stikstof, anders dan koolhydraten of vetten, niet opgeslagen kan worden.