Metabolizam aminokiselina i proteina

Metabolizam aminokiselina i proteina obuhvata procese obnavljanja dijetetskih i telesnih proteina, sintezu i razgradnju dvadeset aminokiselina te rukovanje njihovim azotom i ugljeničnim skeletima. Budući da aminokiseline nose azot koji organizam ne može pohranjivati kao takav, njihov metabolizam je usko vezan za eliminaciju azota putem ciklusa uree i za korišćenje ugljeničnih skeleta u energetske svrhe ili biosintezu.

Definition

Metabolizam aminokiselina i proteina je integrisani skup metaboličkih puteva koji upravljaju sintezom i razgradnjom proteina i aminokiselina, uključujući prenos i eliminaciju amino-azota te korišćenje ugljeničnih skeleta aminokiselina u energetske svrhe ili biosintezu.

Scope

Ova odrednica pokriva obnavljanje proteina i azotni bilans, katabolizam aminokiselina s transaminacijom i deaminacijom, ciklus uree, sintezu neesencijalnih aminokiselina te razlikovanje esencijalnih i neesencijalnih aminokiselina. Referentna je tema u okviru nutritivne biohemije, а не klinički ili dijetetski vodič.

Key concepts

• Obnavljanje proteina i azotni bilans
• Esencijalne i neesencijalne aminokiseline
• Transaminacija i deaminacija
• Ciklus uree i eliminacija amonijaka
• Glukogene i ketogene aminokiseline
• Biosinteza aminokiselina
• Jednoугљенični i azotni tok

Mechanisms

Telesni proteini se neprekidno sintetišu i razgrađuju, a nastale slobodne aminokiseline pridružuju se onima iz hrane u zajedničkom fondu. Kada se aminokiseline katabolizuju, amino-grupa se uklanja transaminacijom i oksidativnom deaminacijom, oslobađajući amonijak koji jetra detoksifikuje putem ciklusa uree i izlučuje kao ureu. Preostali ugljenični skeleti klasifikuju se kao glukogeni, ketogeni ili oboje, ulazeći u glukoneogenezu ili ciklus limunske kiseline shodno tome. Neesencijalne aminokiseline mogu se sintetisati iz uobičajenih međuproizvoda, dok se esencijalne moraju uneti hranom. Ukupni tok kroz ove puteve regulisan je azotnim bilansom te hormonalnim i nutritivnim stanjem, а jetra je primarno mesto integracije eliminacije aminokiselina s ostalim metabolizmom goriva.

Clinical relevance

Metabolizam aminokiselina i proteina podloga je koncepta proteinskih potreba, azotnog bilansa i posledica narušene eliminacije amonijaka. Odrednica ove mehanizme prikazuje kao osnovno znanje i ne nudi individualizovane dijetetske ciljeve niti savete o lečenju.

History

Hans Krebs i Kurt Henseleit opisali su ciklus uree 1932. godine, pružajući prvi metabolički ciklus i objašnjavajući kako organizam eliminiše otpadni azot. Rudolf Schoenheimer-ove izotopske studije iz tridesetih godina 20. veka otkrile su dinamičnu, neprekidnu obnovu telesnih proteina, rušeći dotadašnje shvatanje da su tkivni proteini statični.

Key figures

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

Seminal works

• wu-2009

Frequently asked questions

Zašto neke aminokiseline moraju da potiču iz hrane?

Esencijalne aminokiseline ljudski organizam ne može sintetisati, ili ih ne može sintetisati u dovoljnim količinama, te ih stoga mora unositi hranom koja sadrži proteine; neesencijalne aminokiseline mogu se graditi iz uobičajenih metaboličkih međuproizvoda.

Kako organizam eliminiše azot iz aminokiselina?

Amino-grupe uklonjene tokom razgradnje aminokiselina stvaraju amonijak koji jetra pretvara u ureju putem ciklusa uree radi izlučivanja, budući da se azot ne može pohranjivati poput ugljenih hidrata ili masti.