Aminosäuren-Stoffwechsel

Aminosäuren-Stoffwechsel
Übergeordnet
Carbonsäure-Metabolismus
Stickstoffmetabolismus
Amin-Stoffwechsel
Untergeordnet
schwefelhaltige A.
Glutamin-Familie-A.
Aspartat-Familie-A.
Serin-Familie-A.
Aromatische A.
Histidin-Familie-A.
nicht-proteinogene A.
D-Aminosäuren
Gene Ontology
AmiGO QuickGO

Als Aminosäuren-Stoffwechsel wird die Gesamtheit aller biochemischen Prozesse bezeichnet, die in einem Lebewesen zum Aufbau oder Abbau von Aminosäuren führen.

Glucogene und ketogene Aminosäuren
Aminosäure Ketogene Produkte Glucogene Produkte
Alanin Pyruvat
Glycin → Serin Pyruvat
Threonin Acetat Pyruvat, Succinyl-CoA
Cystein Pyruvat
Asparagin → Aspartat Oxalacetat / Fumarat
Glutamin → Glutamat α-Ketoglutarat
Prolin → Glutamat α-Ketoglutarat
Arginin → Glutamat α-Ketoglutarat
Histidin → Glutamat α-Ketoglutarat
Methionin Succinyl-CoA
Lysin Acetyl-CoA
Phenylalanin → Tyrosin Acetoacetat Fumarat
Tryptophan Acetyl-CoA Pyruvat
Valin Succinyl-CoA
Leucin Acetoacetat, Acetyl-CoA
Isoleucin Acetyl-CoA Succinyl-CoA

Inhaltsverzeichnis

Biosynthese der proteinogenen L-Aminosäuren

Alanin wird aus Pyruvat gebildet. Glycin und Serin können aus 3-Phosphoglycerat, einem Intermediat der Glycolyse synthetisiert werden. Glutamat wird aus α-Ketoglutarat (Citratzyklus) gebildet. Aus Glutamat kann dann Prolin, Arginin und Glutamin produziert werden. Aus Oxalacetat (Citratzyklus) können Aspartat und Asparagin hergestellt werden. Cystein entsteht beim Abbau der schwefelhaltigen essentiellen Aminosäure Methionin. Tyrosin wird aus der essentiellen Aminosäure Phenylalanin generiert. Essentielle Aminosäuren können vom menschlichen Körper nicht gebildet werden, da ihre Synthese relativ umständlich ist und im Laufe der Evolution dafür notwendige Enzyme verloren gegangen sind. Das trifft beispielsweise auf die aromatischen Aminosäuren Phenylalanin und Tryptophan sowie auf die verzweigten Aminosäuren Valin, Leucin und Isoleucin zu.

Abbau der proteinogenen L-Aminosäuren

Die proteinogenen Aminosäuren werden auf vielfältige Weise abgebaut. Sie können zu Vorstufen für die Gluconeogenese abgebaut werden und sind somit glukogen. Werden sie zu Vorstufen der Ketonkörper-Synthese abgebaut so sind sie ketogen. In den meisten Fällen steht am Anfang des Aminosäurenabbaus die Abspaltung der Aminogruppe durch Transaminierung. Der Stickstoff wird über Glutamat und Aspartat in den Harnstoffzyklus eingeschleust und bei Säugetieren als Harnstoff über die Niere ausgeschieden. Daneben ist bei vielen Tierarten auch eine Ausscheidung über Harnsäure oder Ammoniumionen verbreitet.

Schema des Aminosäurestoffwechsels

Schema des Aminosäurestoffwechsels

Literatur

  • J. M. Berg, J. L. Tymoczko, L. Stryer: Biochemie. 6. Auflage. Spektrum Akademischer Verlag, Elsevier GmbH, München 2007; ISBN 978-3-8274-1800-5; Kapitel 23 und 24

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