7.8: Амінокислотний катаболізм
- Page ID
- 4481
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
Розщеплення глютамина глутаміназою є джерелом іона амонію в клітині. Інший продукт - глутамат. Глутамат, звичайно, може бути перетворений реакцією трансамінації в альфа-кетоглутарат, який може окислюватися в циклі лимонної кислоти.
- Аспарагін може бути аналогічно порушений до амонію, а аспартат аспарагіназою, а аспартат може бути перетворений шляхом трансамінації в оксалоацетат для окислення в циклі лимонної кислоти.
- Аланін перетворюється в піруват в реакції трансамінації, роблячи його глюкогенним.
- Аргінін гідролізується в циклі сечовини з отриманням сечовини та орнітину.
- Пролін катаболізується до глутамату в зворотному шляху його синтезу.
- Серин дарує вуглець для утворення фолату, а іншим продуктом реакції є гліцин, який сам окислюється до вуглекислого газу та аміаку. Гліцин також може бути перетворений назад в серин, який також може бути перетворений назад в 3-фосфогліцерин або піруват.
- Треонін може бути розщеплений трьома шляхами, хоча лише два мають відношення до людини. Один шлях веде до ацетил-КоА і гліцину. Інший призводить до пірувату.
- Цистеїн може бути розщеплений декількома способами. Найпростіший відбувається в печінці, де десульфураза може впливати на неї з отриманням сірководню і пірувата.
- Метіонін може бути перетворений в цистеїн для подальшого метаболізму. Він може бути перетворений в сукциніл-КоА для окислення в циклі лимонної кислоти. Він також може бути перетворений в S-аденозил-метіонін (SAM), донор вуглецю.
- Ізолейцин і валін також можуть бути перетворені в сукциніл-КоА після перетворення спочатку в пропіоніл-КоА. Оскільки перетворення пропіоніл-КоА в сукциніл-КоА вимагає вітаміну\(\text{B}_{12}\), катаболізм цих амінокислот також вимагає вітаміну.
- Фенілаланін перетворюється під час катаболізму в тирозин, який деградується в кінцевому підсумку до фумарату та ацетоацетату. Таким чином, обидві ці амінокислоти є глюкогенними і кетогенними. Тирозин також може бути перетворений в дофамін, норадреналін та адреналін.
- Лейцин і лізин можуть бути катаболізовані до ацетоацетату і ацетил-КоА. Лізин також є важливим попередником карнітину.
- Гістидин може бути катаболізований бактеріями в кишечнику до гістаміну, що викликає будівництво або розширення різних кровоносних судин при надлишку.
- Катаболізм триптофану складний, але може протікати через аланін, ацетоацетат та ацетил-КоА
Підсумовуючи, наступні метаболізуються до пірувату - аланін, цистеїн, гліцин, серин та треонін
- Оксалоацетат виробляється з аспартату і аспарагіну.
- Сукциніл-КоА отримують з ізолейцину, валіну та метіоніну
- Альфа-кетоглутарат виробляється з аргініну, глутамату, глютаміну, гістидину та проліну.
- Фенілаланін і тирозин розщеплюються до фумарату і ацетоацетату
- Лейцин і лізин дають ацетоацетат і ацетил-КоА.
- Триптофан призводить до аланіну, ацетоацетату і ацетил-КоА.
Нарешті, амінокислоти, крім того, що вони включені в білки, служать попередниками важливих сполук, включаючи серотонін (з триптофану), порфірин гему (з гліцину), оксид азоту (з аргініну) та нуклеотиди (з аспартату, гліцину та глютаміну).
