علم وظائف الأعضاء

الكيمياء الحيوية للأحماض الأمينية

يتم تحلل البروتينات التي يتم تناولها مع الطعام في المعدة والأمعاء الدقيقة لإنتاج الأحماض الأمينية الحرة و oligopeptides. يتم امتصاص هذه المنتجات من قبل خلايا الأمعاء الدقيقة وسكب في مجرى الدم. ثم يتم استخدام معظم الأحماض الأمينية من قبل مختلف الأجهزة والأنسجة لعمليات تجديد الخلايا (دوران البروتين).

تدهور أحماض أمينو

الأحماض الأمينية تخضع لتدهور:

1) لدوران البروتين الطبيعي

2) عندما تناولها مع النظام الغذائي هو المفرط

3) في نقص الكربوهيدرات

المرحلة الأولى من هدم الحمض الأميني تتضمن إزالة المجموعة الأمينية. ومن ثم يتم استخدام الهيكل العظمي الكربوني في دورة كريبس أو في إنتاج الجلوكوز.

الناقلات الأمينية أو الترانساماينات هي الإنزيمات الرئيسية في إزالة المجموعة الأمينية من الأحماض الأمينية.

تتكون تفاعلات الإرسال من نقل مجموعة أمينية من متبرع حمض أميني إلى ألفا كيتوجلوتارات لتشكيل الغلوتامات. خلال هذا التفاعل يتم تحويل مجموعة الأمينية المانحة إلى α-ketoacido. ينقل الغلوتامات المجموعات الأمينية إلى دورة اليوريا أو إلى المسارات الحيوية للأحماض الأمينية.

إن الإنزيم المساعد لل transaminases هو pyridoxalphosphate ، وهو إنزيم ناتج عن البيريدوكسين (فيتامين B6).

يكون الترميز قابلاً للانعكاس ويمكن أن يعمل في كلا الاتجاهين ، اعتمادًا على احتياجات الخلية.

توسيع النيجر

عادة ما يتم إفراز مجموعات الأمينية الزائدة أو استخدامها لتجميع مركبات النيتروجين.

عملية هامة للأحماض الأمينية هي نزع الأكسدة. يحدث هذا في الميتوكوندريا ويتم تحفيزه بواسطة الغلوتامات ديهيدروجينيز ، وهو إنزيم يحرك المجموعة الأمينية بعيدا عن الغلوتامات ويستبدلها بالأكسجين من الماء.

يتفاعل أيون الأمونيوم المتشكل مع الغلوتامات لتشكيل الجلوتامين ، الذي يعمل بمثابة ناقلة للمجموعات الأمينية للكبد. الإنزيم الذي يسمح لهذا التفاعل المعتمد على ATP هو سينثاس الغلوتامين.

يدخل الجلوتامين في مجرى الدم ويصل إلى الكبد ، حيث يتم تحويله مرة أخرى إلى الغلوتامات ، داخل الميتوكوندريا الكبد ، مع إطلاق أيون الأمونيوم NH4 +.

Alanine هو الناقل الرئيسي للمجموعات الأمينية من العضلات إلى الكبد. يتشكل عن طريق نقل المجموعة الأمينية من الغلوتامات إلى حمض البيروفيك أو البيروفيت. على نحو مماثل لما يحدث للجلوتامين ، بمجرد وصوله إلى الميتوكوندريا الكبدي ، يقوم ألانين بتحرير أيون الأمونيوم ، مما يولد الغلوتامات والبيروفات. Pyruvate ضروري للكبد في عملية تسمى Gluconeogenesis.

أيون الأمونيوم NH4 + سامٌ لخلايا الجسم وعلى وجه الخصوص إلى الدماغ. كما رأينا ، في موقع خارج الكبد يتم تحييد أيون الأمونيوم عن طريق الربط مع الغلوتامات أو البيروفات. في الكبد ، يتم دمج NH4 + في جزيء اليوريا غير السامة. يتم نقل اليوريا التي ينتجها الكبد من خلال الدم إلى الكلى لإفراز البول.

دورة UIC

تبدأ دورة اليوريا بتشكيل فوسفات كرباميل بواسطة إنزيمات كرباميل فوسفات سينسيز. خلال هذا التفاعل يتم إنفاق جزيئين ATP.

تظهر ردود الفعل اللاحقة لدورة اليوريا في الشكل.

تتطلب دورة اليوريا كمية عالية من الطاقة (4 ATP لكل جزيء من اليوريا المنتجة).

CATERPOLISM OF CARBONIOSO SCHELETRO OF AMINO ACIDS

يستخدم الهيكل الهيكلي الكربوني من الأحماض الأمينية في دورة كريبس لإنتاج الطاقة.

كما هو موضح في الشكل ، تتلاقى الهياكل العظمية الكربونية في سبعة مركبات قادرة على الدخول بشكل مباشر أو غير مباشر في دورة كريبس: البيروفيت ، الأسيتيلكولا ، أسيتواستيل كاو ، ألفا-كيتوجلوتارات ، سوكسينيل كاو ، فوميرات ، أوكسالوآسيتات.

وتسمى الأحماض الأمينية التي تتحلل إلى acetylCoA أو acetoacetylCoA الكيتونين وهي سليفة أجسام الكيتون.

والأخرى هي جلايكوجين ، وربما ، بمجرد تحويلها إلى البيروفات والأوكسالوآسيتات ، تشكل الجلوكوز من خلال الجلوكوزينيسيس.

انظر أيضا: الأحماض الأمينية ، نظرة على الكيمياء

بروتين ، نظرة على الكيمياء