Aminosyre- och proteinmetabolism

Aminosyre- och proteinmetabolism omfattar hur dietära och kroppsegna proteiner omsätts, hur de tjugo aminosyrorna syntetiseras och bryts ned, och hur deras kväve och kol hanteras. Eftersom aminosyror bär kväve som kroppen inte kan lagra som sådant är deras metabolism nära kopplad till kväveavsöndring via ureacykeln och till användningen av kolskeletten för energiproduktion eller biosyntes.

Definition

Aminosyre- och proteinmetabolism är den integrerade uppsättningen reaktionsvägar som styr syntes och nedbrytning av proteiner och aminosyror, inklusive överföring och bortskaffande av aminokväve och användningen av aminosyrernas kolskelett för energiproduktion eller biosyntes.

Scope

Detta avsnitt behandlar proteintransport och kvävebalans, aminosyrekatabolism med transaminering och deaminering, ureacykeln, syntesen av icke-essentiella aminosyror samt distinktionen mellan essentiella och icke-essentiella aminosyror. Det är ett referensämne inom nutritionell biokemi, inte klinisk eller dietär vägledning.

Key concepts

• Proteintransport och kvävebalans
• Essentiella och icke-essentiella aminosyror
• Transaminering och deaminering
• Ureacykeln och ammoniakomsättning
• Glukogena och ketogena aminosyror
• Aminosyrebiosyntes
• Enkol- och kväveflöde

Mechanisms

Kroppens proteiner syntetiseras och bryts ned kontinuerligt, och de frigjorda aminosyrorna förenas med dem från kosten i en gemensam pool. När aminosyror kataboliseras avlägsnas deras aminogrupp genom transaminering och oxidativ deaminering, varvid ammoniak frigörs som avgiftas i levern via ureacykeln och utsöndras som urea. De kvarvarande kolskeletten klassificeras som glukogena, ketogena eller båda, och inträder i glukoneogenesen eller citronsyracykeln i enlighet därmed. Icke-essentiella aminosyror kan syntetiseras från vanliga intermediat, medan de essentiella aminosyrorna måste tillföras via kosten. Det totala flödet genom dessa reaktionsvägar styrs av kvävebalansen och av hormonell och nutritionell status, med levern som det primära organ som integrerar aminosyreomsättningen med övrig energimetabolism.

Clinical relevance

Aminosyre- och proteinmetabolism utgör grunden för begrepp som proteinbehov, kvävebalans och konsekvenserna av nedsatt ammoniakomsättning. Avsnittet presenterar dessa mekanismer som bakgrundskunskap och erbjuder inte individualiserade kostmål eller behandlingsråd.

History

Hans Krebs och Kurt Henseleit beskrev ureacykeln 1932, vilket gav den första metabola cykeln och förklarade hur kroppen gör sig av med kväveöverskott. Rudolf Schoenheimers isotopstudier på 1930-talet avslöjade den dynamiska, kontinuerliga omsättningen av kroppens proteiner och vederlade uppfattningen att vävnadsproteiner var statiska.

Key figures

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

Seminal works

• wu-2009

Frequently asked questions

Varför måste vissa aminosyror komma från kosten?

Essentiella aminosyror kan inte syntetiseras av människokroppen, eller inte i tillräckliga mängder, varför de måste erhållas från kostproteiner; icke-essentiella aminosyror kan bildas från vanliga metabola intermediat.

Hur gör sig kroppen av med kvävet från aminosyror?

Aminogrupper som avlägsnas vid aminosyrenedbrytning bildar ammoniak, som levern omvandlar till urea via ureacykeln för utsöndring, eftersom kväve inte kan lagras på samma sätt som kolhydrater eller fett.