Proteinstoffwechsel: Der Prozess des Proteinstoffwechsels fand in einem Organismus statt

Einige der wichtigen Prozesse des Eiweißstoffwechsels, die in einem Organismus vorkamen, sind folgende:

Proteine ​​sind Verbindungen mit hohem Molekulargewicht, bei denen die Bausteine ​​die Aminosäuren sind.

Während der Verdauung werden Proteine ​​durch proteolytische Enzyme (Peptidasen) zu ihren jeweiligen Aminosäureeinheiten abgebaut. Diese Aminosäuren werden vom Blutstrom absorbiert und in verschiedene Körpergewebe transportiert, wo sie entweder als Ersatz für das geschädigte Gewebe oder für die Proteinsynthese verwendet werden.

Einige Aminosäuren werden im Körper zu CO ₂ und H ₂ O oxidiert, andere können in der Niere oder der Leber desaminiert werden. Der Aminosäuremetabolismus umfasst eine Reihe von Enzymen, und Aminosäuren können die folgenden metabolischen Schicksale durchmachen:

1. Oxidations-, Transaminierungs-, Desaminierungs- und Decarboxylierungsreaktionen.

2. Umwandlung in andere stickstoffhaltige Verbindungen wie bestimmte Vitamine.

3. Proteinbiosynthese.

Nachfolgend einige wichtige Prozesse:

(a) Transaminierung:

Dieses Verfahren beinhaltet die reversible Übertragung einer Aminogruppe auf eine organische Säure, Ketosäure genannt. Somit findet eine Umwandlung einer Aminosäure in die entsprechende Ketosäure statt und umgekehrt. Diese Veränderungen werden durch Transaminasen katalysiert. Ein wichtiges Beispiel für die Transaminierung ist die Umwandlung von Glutaminsäure in Gegenwart von Brenztraubensäure in α-Ketoglutarsäure und Alanin, wie nachstehend gezeigt.

Mit wenigen Ausnahmen sind fast alle Aminosäuren an der Transaminierung beteiligt. Diese sind von großer Bedeutung als Bindeglieder zwischen dem Kohlenhydrat- und Aminosäuremetabolismus. So können Kohlenhydrate in den Aminosäuremetabolismus gelangen und umgekehrt.

(b) Desaminierung:

Dieses Verfahren beinhaltet die Entfernung der Aminogruppe durch Oxidation einer bestimmten Aminosäure, um die entsprechende Keto- oder Hydroxysäure und freien Ammoniak herzustellen. Die Reaktion wird durch eine Oxidase katalysiert, ein Enzym, das für die Desaminierung eines bestimmten Aminosäuretyps spezifisch ist.

So wird Alanin in Pyruvinsäure, Glutaminsäure in a-Ketoglutarsäure und so weiter umgewandelt. Die Desaminierung von Glutaminsäure wird durch das Enzym Glutaminsäuredehydrogenase und das Coenzym NAD oder NADP katalysiert.

Die Wirkung der Glutaminsäuredehydrogenase ist auch eine wichtige Verbindung zwischen Kohlenhydrat- und Proteinmetabolismus, da sie α-Ketoglutarsäure (ein Zwischenprodukt des Kreb-Zyklus) in eine wichtige Aminosäure, nämlich Glutaminsäure, umwandelt. Letzteres wird nicht nur als Aminosäurekomponente vieler Proteine ​​verwendet, sondern beteiligt sich auch an der Bildung anderer Aminosäuren.

(c) Decarboxylierung

Bei dieser enzymatischen Reaktion von Aminosäuren benötigen Aminosäuredecarboxylasen Pyridoxalphosphat als Cofaktor. Einige der durch Decarboxylierung gebildeten Amine haben wichtige physiologische Wirkungen. So produziert Histidin-Decarboxylase in tierischen Geweben Histamin, eine Substanz, die unter anderem die Magensekretion stimuliert.

Bildung von Harnstoff:

Es ist auch ein wichtiger Aspekt des Proteinstoffwechsels. Der Harnstoff wird in der Leber (in gewissem Umfang auch in der Niere) aus Ammoniak, Aminogruppen und CO ₂ in Gegenwart von ATP und einigen Enzymen gebildet. Die im Desaminierungsprozess abgetrennten Aminogruppen vereinigen sich mit CO ₂ zu Harnstoff.

Energieertrag der Proteinatmung:

Die ATP-Ausbeute der Atmung von Proteinen und Aminosäuren variiert erheblich, je nachdem, ob die Atemwege ketogenen oder glucogenen Wegen folgen. Die Wirksamkeit der Proteinatmung entspricht in etwa der von Fetten oder Kohlenhydraten, dh etwa 40%.

Die Netto-Nützlichkeit von Protein als Energiequelle beträgt nur etwa 70% seines potenziellen Wertes, da die Atmung von Proteinen von vielen anderen Energieanforderungen begleitet wird, die eine Wärmeerzeugung erforderlich machen.