เมแทบอลิซึมของกรดอะมิโน

(Metabolism of Amino Acid)

        การย่อยโปรตีน

โปรตีนถูกไฮโดรไลซ์โดยเอนไซม์ชนิดต่างๆในทางเดินอาหารได้เป็นกรดอะมิโน การย่อยเริ่มต้นที่กระเพาะอาหารจนถึงลำไส้เล็ก เอนไซม์ที่ไฮโดรไลซ ์โปรตีนถูกสร้างขึ้นในกระเพาะและตับอ่อนในรูปของไซโมเจนหรือโปรเอนไซม ์ที่ไม่แอกตีฟ แต่จะถูกเปลี่ยนแปลงไปเป็นรูปแอกตีฟที่สามารถไฮโดรไลซ์ โปรตีนได้ การที่เอนไซม์เหล่านี้ถูกสร้างขึ้นในรูปที่ไม่แอกตีฟ เนื่องจาก ถ้าถูกสร้างขึ้นในรูปแอกตีฟ มันสามารถย่อยเนื้อเยื่อที่สร้างมันได้หลังจากที่ กรดอะมิโนถูกดูดซึมที่ลำไส้เล็กออกสู่กระแสโลหิตไปตับ


กรดอะมิโนจะเข้าสู่วิถีเมแทบอลิซึมที่สำคัญดังนี้ คือ
         1. การขนส่งไปยังเนื้อเยื่ออื่น ๆ
         กรดอะมิโนในกระแสโลหิตจะถูกขนส่งไปยังอวัยวะอื่น ๆ เพื่อเป็นหน่วยย่อย building block สำหรับการสังเคราะห์โปรตีนในเนื้อเยื่ออื่น ๆ
         2. การสังเคราะห์โปรตีนในตับและพลาสมาโปรตีนอื่น ๆ
         โปรตีนในตับมีอัตราการหมุนเวียน (turnover rate) ที่สูงมาก มีครึ่งชีวิต (half-life) ประมาณ 2-3 วันเท่านั้น จึงมีการสร้างโปรตีนขึ้นมาทดแทนตลอดเวลา นอกจากนี้ในตับยังมีการสังเคราะห์พลาสมาโปรตีนส่วนใหญ่ของเลือด
         3. ปฏิกิริยาดีอะมีเนชัน (deamination) และการสลาย
กรดอะมิโนที่ไม่ถูกนำไปใช้ในการสังเคราะห์โปรตีนในตับและในอวัยวะอื่นๆ จะถูกเปลี่ยนแปลงโดยปฏิกิริยาดีอะมีเนชันไปเป็นอะซีติลโคเอ
และสารตัวกลางของวัฏจักรเครบส์ สารเหล่านี้สามารถเข้าสู่วิถีกลูโคนีโอเจเนซิส เปลี่ยนแปลงไปเป็นกลูโคสและไกลโคเจน อะซีติล โคเอถูกออกซิไดส์ในวัฏจักรเครบส์ทำให้เกิดการสร้างพลังงานในรูปของ ATP หรือถูกเก็บสะสมในรูปของลิพิด ในการสลายกรดอะมิโน NH3 ที่ถูกปล่อยออกมาจะเข้าสู่วัฏจักรยูเรีย (urea cycle) เพื่อเปลี่ยนไปเป็นยูเรียซึ่งจะถูกขับออกจากร่างกาย


ที่มา : http://cwx.prenhall.com/bookbind/pubbooks/mcmurrygob/medialib/media_portfolio/text_images/FG27_02.JPG

4. วัฏจักรกลูโคส-อะลานีน
    ในกล้ามเนื้อมีปฏิกิริยาการสลายกรดอะมิโนได้ NH4+ เช่นเดียวกับในเนื้อเยื่ออื่น ๆ NH4+ จะถูกเปลี่ยนไปเป็นหมู่อะมิโนของ กลูตาเมต โดยปฏิกิริยาที่เร่งโดยเอนไซม์กลูตาเมตดีไฮโดรเจ เนส กลูตาเมตจะให้หมู่อะมิโนกับไพรูเวต ซึ่งเป็นผลผลิตของวิถีไกลโคไลซิสในกล้ามเนื้อ โดยปฏิกิริยาที่เร่งโดยเอนไซม์อะลานีน อะมิโน ทรานส์เฟอเรส อะลานีน ที่เกิดขึ้นทำหน้าที่พิเศษในการขนส่ง NH4+ ในรูปที่ไม่เป็นพิษจากกล้ามเนื้อไปทางกระแสโลหิตเข้าสู่ตับ แล้วจะถ่ายทอด หมู่อะมิโนไปให้กับ แอลฟา-คีโตกลูตาเรต โดยปฏิกิริยาที่มีเอนไซม์อะลานีนอะมิโนทรานส์เฟอเรส เป็นตัวเร่งทำให้เกิด กลูตาเมต ซึ่งจะสลายต่อไปเป็น แอลฟา-คีโตกลูตาเรต และ NH4+

ที่มา : http://www.vet.uga.edu/vpp/clerk/figlio/Fig1.jpg

          ในกล้ามเนื้อลายที่แอกตีฟนอกจากจะสร้าง NH4+ แล้วยังสร้างไพรูเวตจำนวนมากจากวิถีไกลโคไลซิส ผลผลิตเหล่านี้ต้องถูกนำไปยังตับเพื่อนำ NH4+ เข้าสู่วัฏจักรยูเรียเปลี่ยนไปเป็นยูเรียแล้วจะถูกกำจัดออกจากร่างกาย ส่วนไพรูเวตจะถูกเปลี่ยนไปเป็นกลูโคสแล้วจะถูกขนส่งกลับไปยังกล้ามเนื้อ

          วัฏจักรนี้มีหน้าที่ 2 ประการ คือ
1. ขนส่งหมู่อะมิโนจากกล้ามเนื้อลายไปยังตับเพื่อที่จะถูกเปลี่ยนแปลงไปเป็นยูเรีย
2. ผลิตกลูโคสให้กับกล้ามเนื้อที่ทำงาน กลูโคสถูกสร้างขึ้นจากโครงร่าง C (C skeleton) ของอะลานีนในตับ

HOME
NEXT


ที่มา : http://cwx.prenhall.com/bookbind/pubbooks
/mcmurrygob/medialib/media_portfolio/text_images
/FG27_01.JPG