Aminosyre- og proteinmetabolisme

Aminosyre- og proteinmetabolisme handler om hvordan kostrelaterte og kroppseget proteiner fornyes, hvordan de tjue aminosyrene syntetiseres og brytes ned, og hvordan deres nitrogen og karbon håndteres. Fordi aminosyrer bærer nitrogen som kroppen ikke kan lagre i fri form, er metabolismen nært knyttet til utskillelse av nitrogen via ureasyklusen og til bruken av karbonskjeletter til energi eller biosyntese.

Definition

Aminosyre- og proteinmetabolisme er det integrerte settet av metabolske veier som styrer syntese og nedbrytning av proteiner og aminosyrer, herunder overføring og fjerning av aminonitrogen samt bruk av aminosyrers karbonskjeletter til energi eller biosyntese.

Scope

Dette emnet tar for seg proteinholdighet og nitrogenbalanse, aminosyrekatabolisme med transaminering og deaminering, ureasyklusen, syntesen av ikke-essensielle aminosyrer og skillet mellom essensielle og ikke-essensielle aminosyrer. Det er et referanseemne innen ernæringsbiokjemi og er ikke klinisk eller diettmessig veiledning.

Key concepts

• Proteinomsetting og nitrogenbalanse
• Essensielle og ikke-essensielle aminosyrer
• Transaminering og deaminering
• Ureasyklus og ammoniakelimineering
• Glukogene og ketogene aminosyrer
• Aminosyrebiosyntese
• Enkarbons- og nitrogenfluks

Mechanisms

Kroppsproteiner syntetiseres og brytes kontinuerlig ned, og de resulterende frie aminosyrene inngår i et felles basseng sammen med aminosyrer fra kosten. Når aminosyrer kataboliseres, fjernes aminogruppen ved transaminering og oksidativ deaminering, og ammoniakk frigjøres som avgiftes i leveren via ureasyklusen og skilles ut som urea. De gjenværende karbonskjelettene klassifiseres som glukogene, ketogene eller begge deler, og inngår deretter i glukoneogenesen eller sitronsyresyklusen. Ikke-essensielle aminosyrer kan syntetiseres fra vanlige intermediater, mens de essensielle aminosyrene må tilføres via kostholdet. Den samlede gjennomstrømningen gjennom disse veiene styres av nitrogenbalansen samt av hormonell og ernæringsmessig tilstand, med leveren som det sentrale organet som integrerer aminosyrefjerning med resten av energimetabolismen.

Clinical relevance

Aminosyre- og proteinmetabolisme danner grunnlag for begreper som proteinbehov, nitrogenbalanse og konsekvenser av svekket ammoniakelimineering. Emnet presenterer disse mekanismene som bakgrunnskunnskap og gir ikke individuelle kostmål eller behandlingsråd.

History

Hans Krebs og Kurt Henseleit beskrev ureasyklusen i 1932, som dermed ble den første metabolske syklusen og forklarte hvordan kroppen kvitter seg med avfallsnitrogen. Rudolf Schoenheimers isotopstudier på 1930-tallet avdekket den dynamiske, kontinuerlige fornyelsen av kroppsproteiner og tilbakeviste oppfatningen om at vevsproteiner var statiske.

Key figures

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

Seminal works

• wu-2009

Frequently asked questions

Hvorfor må noen aminosyrer komme fra kostholdet?

Essensielle aminosyrer kan ikke syntetiseres av menneskekroppen, eller ikke i tilstrekkelige mengder, og må derfor tilføres via kostproteiner; ikke-essensielle aminosyrer kan dannes fra vanlige metabolske intermediater.

Hvordan kvitter kroppen seg med nitrogenet fra aminosyrer?

Aminogrupper som fjernes under nedbrytningen av aminosyrer, danner ammoniakk, som leveren omdanner til urea via ureasyklusen for utskillelse, fordi nitrogen ikke kan lagres slik karbohydrat eller fett kan.