Metabolizm białek: Proces metabolizmu białek nastąpił w organizmie

Niektóre z ważnych procesów metabolizmu białek zachodzących w organizmie są następujące:

Białka są związkami o wysokiej masie cząsteczkowej, w których budulcem są aminokwasy.

Podczas trawienia białka rozkładane są przez enzymy proteolityczne (peptydazy) do ich odpowiednich jednostek aminokwasów. Te aminokwasy są absorbowane przez strumień krwi i transportowane do różnych tkanek organizmu, gdzie są albo używane do zastępowania uszkodzonych tkanek, albo do syntezy białek.

Niektóre aminokwasy są utleniane w organizmie z wytworzeniem CO ₂ i H ₂ O, a inne mogą być deaminowane w nerce lub wątrobie. Metabolizm aminokwasów obejmuje wiele enzymów, a aminokwasy mogą ulegać następującym skutkom metabolicznym:

1. Reakcje utleniania, transaminowania, deaminacji i dekarboksylacji.

2. Konwersja na inne związki zawierające azot, takie jak niektóre witaminy.

3. Biosynteza białka.

Oto niektóre z ważnych procesów:

(a) Transaminacja:

Proces ten obejmuje odwracalne przeniesienie grupy aminowej do kwasu organicznego, zwanego kwasem ketonowym. Tak więc istnieje interkonwersja aminokwasu do odpowiedniego ketokwasu i na odwrót. Zmiany te są katalizowane przez transaminazę. Ważnym przykładem transaminowania jest konwersja kwasu glutaminowego w obecności kwasu pirogronowego do kwasu α-ketoglutarowego i alaniny, jak pokazano poniżej.

Z kilkoma wyjątkami prawie wszystkie aminokwasy biorą udział w transaminacji. Mają one ogromne znaczenie jako łączniki między metabolizmem węglowodanów i aminokwasów. Zatem węglowodany mogą wchodzić w metabolizm aminokwasów i na odwrót.

(b) Deaminacja:

Proces ten obejmuje usunięcie grupy aminowej przez utlenianie określonego aminokwasu z wytworzeniem odpowiedniego keto lub hydroksykwasu i wolnego amoniaku. Reakcja jest katalizowana przez oksydazę, enzym specyficzny do deaminacji określonego typu aminokwasu.

Tak więc alaninę przekształca się w kwas pirogronowy, kwas glutaminowy w kwas a-ketoglutarowy i tak dalej. Deaminacja kwasu glutaminowego jest katalizowana przez enzym, dehydrogenazę glutaminową i koenzym NAD lub NADP.

Działanie dehydrogenazy glutaminowej jest również ważnym ogniwem między metabolizmem węglowodanów i białek, ponieważ przekształca kwas α-ketoglutarowy (półprodukt cyklu Krebsa) w ważny aminokwas, mianowicie kwas glutaminowy. Ten ostatni jest stosowany nie tylko jako składnik aminokwasowy wielu białek, ale bierze również udział w tworzeniu innych aminokwasów.

(c) Dekarboksylacja:

W tej reakcji enzymatycznej dodawanych aminokwasów dekarboksylazy aminokwasowe wymagają fosforanu pirydoksalu jako kofaktora. Niektóre z amin powstających w wyniku dekarboksylacji mają ważne efekty fizjologiczne. Tak więc, dekarboksylaza histydyny, znajdowana w tkankach zwierzęcych, wytwarza histaminę, substancję, która, oprócz innych efektów, stymuluje wydzielanie żołądkowe.

Tworzenie mocznika:

Jest to również ważny aspekt metabolizmu białka. Mocznik powstaje w wątrobie (do pewnego stopnia również w nerkach) z amoniaku, grup aminowych i CO2 w obecności ATP i niektórych enzymów. Grupy aminowe rozdzielone w procesie deaminacji łączą się z CO2, tworząc mocznik.

Wydajność energetyczna oddania białka:

Wydajność ATP oddechu białkowego i aminokwasowego różni się znacznie, w zależności od tego, czy drogi oddechowe podążają szlakami ketogennymi lub glukogennymi. Wydajność oddychania białkiem jest w przybliżeniu równa wydajności tłuszczów lub węglowodanów, to jest około 40%.

Użyteczność netto białka jako źródła energii wynosi tylko około 70% jego potencjalnej wartości, ponieważ oddychaniu białkiem towarzyszy wiele innych potrzebujących energii, a zatem i reakcja wytwarzania ciepła.