Chuyển hóa Axit Amin và Protein

Chuyển hóa axit amin và protein bao gồm cách thức protein trong chế độ ăn và protein cơ thể được luân chuyển, cách tổng hợp và phân giải hai mươi axit amin, cũng như cách xử lý nitơ và carbon của chúng. Vì các axit amin mang nitơ mà cơ thể không thể lưu trữ dưới dạng đó, quá trình chuyển hóa của chúng gắn liền với việc thải nitơ qua chu trình urê và việc sử dụng khung carbon để tạo năng lượng hoặc sinh tổng hợp.

Definition

Chuyển hóa axit amin và protein là tập hợp các con đường tích hợp điều chỉnh quá trình tổng hợp và phân giải protein và axit amin, bao gồm việc chuyển giao và thải nitơ amin cũng như việc sử dụng khung carbon của axit amin để tạo năng lượng hoặc sinh tổng hợp.

Scope

Mục này bao gồm sự luân chuyển protein và cân bằng nitơ, dị hóa axit amin với quá trình chuyển amin và khử amin, chu trình urê, tổng hợp các axit amin không thiết yếu, và sự phân biệt giữa các axit amin thiết yếu và không thiết yếu. Đây là một chủ đề tham khảo trong hóa sinh dinh dưỡng, không phải hướng dẫn lâm sàng hoặc chế độ ăn uống.

Key concepts

• Luân chuyển protein và cân bằng nitơ
• Axit amin thiết yếu và không thiết yếu
• Chuyển amin và khử amin
• Chu trình urê và thải amoniac
• Axit amin sinh đường và sinh ceton
• Sinh tổng hợp axit amin
• Lưu lượng một carbon và nitơ

Mechanisms

Protein trong cơ thể liên tục được tổng hợp và phân giải, và các axit amin tự do tạo thành sẽ cùng với các axit amin từ chế độ ăn tạo thành một bể chung. Khi các axit amin bị dị hóa, nhóm amin của chúng được loại bỏ bằng quá trình chuyển amin và khử amin oxy hóa, giải phóng amoniac được giải độc ở gan thông qua chu trình urê và bài tiết dưới dạng urê. Các khung carbon còn lại được phân loại là sinh đường, sinh ceton hoặc cả hai, đi vào quá trình tân tạo đường hoặc chu trình axit citric tương ứng. Các axit amin không thiết yếu có thể được tổng hợp từ các chất trung gian phổ biến, trong khi các axit amin thiết yếu phải được cung cấp từ chế độ ăn. Lưu lượng tổng thể qua các con đường này được điều chỉnh bởi cân bằng nitơ và bởi trạng thái nội tiết tố và dinh dưỡng, với gan là nơi chính tích hợp việc thải axit amin với phần còn lại của quá trình chuyển hóa nhiên liệu.

Clinical relevance

Chuyển hóa axit amin và protein là nền tảng cho các khái niệm như nhu cầu protein, cân bằng nitơ và hậu quả của việc thải amoniac bị suy giảm. Mục này trình bày các cơ chế này như kiến thức nền tảng và không đưa ra các mục tiêu chế độ ăn hoặc lời khuyên điều trị cá nhân hóa.

History

Hans Krebs và Kurt Henseleit đã mô tả chu trình urê vào năm 1932, cung cấp chu trình trao đổi chất đầu tiên và giải thích cách cơ thể thải nitơ chất thải. Các nghiên cứu đồng vị của Rudolf Schoenheimer vào những năm 1930 đã tiết lộ sự luân chuyển động, liên tục của protein cơ thể, lật đổ quan điểm cho rằng protein mô là tĩnh.

Key figures

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

Seminal works

• wu-2009

Frequently asked questions

Tại sao một số axit amin phải đến từ chế độ ăn?

Các axit amin thiết yếu không thể được tổng hợp bởi cơ thể người, hoặc không đủ lượng, vì vậy chúng phải được lấy từ protein trong chế độ ăn; các axit amin không thiết yếu có thể được tạo ra từ các chất trung gian trao đổi chất phổ biến.

Cơ thể loại bỏ nitơ từ axit amin bằng cách nào?

Các nhóm amin bị loại bỏ trong quá trình phân giải axit amin tạo thành amoniac, mà gan chuyển đổi thành urê thông qua chu trình urê để bài tiết, vì nitơ không thể được lưu trữ như carbohydrate hoặc chất béo.