การออกซิไดซ์กรดอะมิโนในสัตว์จะเกิดได้ 3 สภาวะที่แตกต่างกัน ดังนี้
1. ในระหว่างการสังเคราะห์และการย่อยเซลล์โปรตีนตามปกติ กรดอะมิโนบางชนิดจะถูกปล่อยออกมาใน ถ้ากรดอะมิโนนั้นไม่ได้ถูกใช้ในการสังเคราะห์โปรตีนตัวใหม่
2. เมื่ออาหารนั้นมีโปรตีนอยู่มากและการย่อยกรดอะมิโนก็เพียงพอสำหรับการสังเคราะห์โปรตีนของร่างกายแล้ว แต่ไม่สามารถเก็บกรดอะมิโนไว้ได้
3. ในช่วงที่ร่างกายขาดอาหารหรือการเป็นโรคเบาหวาน เมื่อคาร์โบไฮเดรตไม่เพียงพอ ร่างกายจะใช้เซลลโปรตีนเป็นแหล่งพลังงาน
ในการย่อยกรดอะมิโนทั้ง 3 สภาวะนี้ กรดอะมิโนจะเสียหมู่อะมิโนออกไปเกิดเป็น a-keto acid ซึ่งจะถูกออกซิไดซ์ต่อไปและสุดท้ายจะได้เป็น CO2 และ H2O และที่สำคัญการย่อยกรดอะมิโนจะให้สารที่มี 3- หรือ 4-คาร์บอน ซึ่งเอนไซม์ gluconeogenesis สามารถเปลี่ยนให้เป็นกลูโคสได้ และใช้เป็นพลังงานของสมอง กล้ามเนื้อและเนื้อเยื่ออื่นได้
การย่อยกรดอะมิโนจะมีขั้นตอนคล้ายๆ กับการย่อยกรดไขมัน แต่มีสิ่งหนึ่งที่ทำให้การย่อยกรดอะมิโนแตกต่างจากการย่อยสารอื่น เพราะกรดอะมิโนทุกตัวจะประกอบด้วยหมู่อะมิโนและสายโซ่ของคาร์บอน และในการย่อยกรดอะมิโนจะต้องมีขั้นตอนสำหรับแยกหมู่อะมิโนออกจากสายโซ่ของคาร์บอนและหมู่อะมิโนก็จะเข้าสู่กระบวนการย่อยของมันเอง
การสลายกรดอะมิโน
สัตว์มีกระดูกสันหลังมีแหล่งของหมู่อะมิโน คือกรดอะมิโนที่ได้จากการย่อยโปรตีน ซึ่งกรดอะมิโนส่วนใหญ่จะถูกเมแทบอไลซ์ (metabolyzed) ที่ตับ ซึ่งในกระบวนการนี้จะมีการปล่อยแอมโมเนียออกมา ซึ่งแอมโมเนียจะถูกหมุนเวียนใช้ในกระบวนการชีวสังเคราะห์ (biosynthesis) ส่วนแอมโมเนียที่มากเกินความต้องการก็จะถูกกำจัดออกมาในรูปของยูเรีย (urea) หรือกรดยูริก (uric acid)
หมู่อะมิโนจากกรดอะมิโนจะถูกส่งไปยัง แอลฟา-คีโตกลูตาเรท (a-ketoglutarate) เพื่อเกิดเป็นกลูตาเมท (glutamate) จากนั้นกลูตาเมทก็จะถูกส่งไปยังไมโทคอนเดรียซึ่งหมู่อะมิโนจะถูกแยกออกมาได้เป็นแอมโมเนีย ส่วนแอมโมเนียที่มากเกินความต้องการก็จะถูกเปลี่ยนเป็น amide nitrogen ของ glutamine ซึ่งจะถูกส่งไปยังตับและไมโทคอนเดรียของตับ และถูกเปลี่ยนให้อยู่ในรูปของยูเรียหรือกรดยูริก เพื่อที่จะกำจัดออกจากร่างกายต่อไป
วิถีการย่อยกรดอะมิโน
ร่างกายของมนุษย์ได้พลังงานจากเมแทบอลิซึมของกรดอะมิโนเพียง 10 – 15 % เท่านั้น ซึ่งแหล่งพลังงานหลักของร่างกายได้จากการกระบวนการไกลโคไลซิสและออกซิเดชันของกรดไขมัน ซึ่งเมแทบอลิซึมของกรดอะมิโนที่จำเป็นทั้ง 20 ชนิดนั้นจะนำมาใช้ในการสังเคราะห์ผลิตภัณฑ์เพียง 5 ชนิด คือ acetyl-CoA,glutamate, a-ketoglutarate, succinyl-CoA และ oxaloacetate ซึ่งทั้ง 5 ชนิดก็จะเข้าสู่วัฏจักรกรดซิตริก ซึ่งสายโซ่ของคาร์บอนจะถูกเปลี่ยนให้เป็น gluconeogenesis หรือ ketogenesis หรือจะถูกออกซิไดซ์อย่างสมบูรณ์ได้เป็น CO2 และ H2O
อ้างอิง http://www.il.mahidol.ac.th/e-media/electrochemistry/web/oxidation_of_amino_acids1.htm
...
ตอบลบ....
ลบ