التمثيل الغذائي للبروتين: حدثت عملية التمثيل الغذائي للبروتين في كائن حي

بعض من عملية مهمة من التمثيل الغذائي للبروتين حدث في كائن حي هي كما يلي:

البروتينات هي مركبات ذات وزن جزيئي مرتفع حيث تكون اللبنات الأساسية هي الأحماض الأمينية.

أثناء عملية الهضم يتم تكسير البروتينات بواسطة إنزيمات بروتينية (peptidases) إلى وحدات الأحماض الأمينية الخاصة بها. يتم امتصاص هذه الأحماض الأمينية عن طريق مجرى الدم ونقلها إلى أنسجة مختلفة من الجسم حيث يتم استخدامها إما في استبدال الأنسجة التالفة أو في تخليق البروتينات.

يتم أكسدة بعض الأحماض الأمينية في الجسم لتكوين CO 2 و H 2 O ، وقد يتم نزعها في الكلى أو الكبد. يتضمن استقلاب الأحماض الأمينية عددًا من الإنزيمات ، وقد تخضع الأحماض الأمينية للأقدار الأيضية التالية:

1. تفاعلات الأكسدة ، والتلوث ، والإشعاع ، وتخفيف نزع الكربوكسيل.

2. التحويل إلى مركبات أخرى تحتوي على النيتروجين مثل بعض الفيتامينات.

3. التخليق الحيوي للبروتين.

فيما يلي بعض من العمليات الهامة:

(أ) النقل:

تتضمن هذه العملية النقل العكسي لمجموعة أمينية إلى حمض عضوي ، يسمى حمض كيتو. وبالتالي ، هناك interconversion من حمض أميني إلى حمض الكيتو المقابلة والعكس بالعكس. يتم تحفيز هذه التغييرات بواسطة الترانساميناسات. ومن الأمثلة الهامة على عملية التحويل تحويل حمض الغلوتاميك في وجود حمض البيروفيك إلى حمض ألفا كيتوجلوتاريك والألانين كما هو موضح أدناه.

مع بعض الاستثناءات القليلة تقريبا كل الأحماض الأمينية تشارك في عملية النقل. هذه هي ذات أهمية كبيرة حيث تربط الروابط بين استقلاب الكربوهيدرات والأحماض الأمينية. وهكذا ، قد تدخل الكربوهيدرات استقلاب الأحماض الأمينية والعكس بالعكس.

(ب) التشوش:

تتضمن هذه العملية إزالة المجموعة الأمينية عن طريق أكسدة حمض أميني معين لإنتاج الكيتو المقابل أو حمض الهيدروكسى والأمونيا الحرة. يتم تحفيز التفاعل بواسطة أوكسيديز ، وهو إنزيم خاص لإخلال نوع معين من الأحماض الأمينية.

وهكذا ، يتم تحويل ألانين إلى حمض البيروفيك ، حمض الغلوتاميك في حمض كيتوجلوتاريك وهلم جرا. يتم تحفيز deamination من حمض الغلوتاميك بواسطة إنزيم hydrogen الجلوتاميك و إنزيم NAD أو NADP.

إن عمل ديهيدروجيناز الجلوتاميك هو أيضًا رابط مهم بين استقلاب الكربوهيدرات والبروتين ، لأنه يحول حمض ألفا كيتوجلوتاريك (وهو وسيط من دورة كريب) إلى حمض أميني مهم ، أي حمض الغلوتاميك. يستخدم هذا الأخير ليس فقط كمكون من الأحماض الأمينية للعديد من البروتينات ولكنه أيضا يشارك في تكوين الأحماض الأمينية الأخرى.

(ج) نزع الكربوكسيل:

في هذا التفاعل الأنزيمي للأضافات الأمينية ، تتطلب الأحماض الأمينية ديكاربوكسيليس pyridoxal phosphate كعامل مساعد. بعض الأمينات المتكونة نتيجة نزع الكربوكسيل لها تأثيرات فسيولوجية مهمة. وهكذا ، ينتج الهيستامين ديكاربوكسيليس ، الموجود في الأنسجة الحيوانية ، الهيستامين ، وهي مادة ، من بين تأثيرات أخرى ، تحفز إفراز المعدة.

تكوين اليوريا:

وهو أيضا جانب مهم من عملية التمثيل الغذائي للبروتين. يتم تشكيل اليوريا في الكبد (إلى حد ما في الكلى أيضا) من الأمونيا والمجموعات الأمينية ، وثاني أكسيد الكربون في وجود ATP وبعض الانزيمات. تتحد مجموعات الأمينو المنفصلة في عملية نزع النخر مع CO 2 لتشكيل اليوريا.

عائد الطاقة من تنفس البروتين:

تختلف عوائد ATP للبروتين والأحماض الأمينية للتنفس اختلافاً كبيراً ، اعتماداً على ما إذا كانت مسارات الجهاز التنفسي تتبع المسارات الكيتوجينية أو الجلوكوجينية. كفاءة التنفس البروتين يكافئ تقريبا من الدهون أو الكربوهيدرات ، أي حوالي 40 ٪.

إن الفائدة الصافية للبروتين كمصدر للطاقة ليست سوى حوالي 70٪ من قيمته الكامنة حيث أن التنفس البروتيني يرافقه العديد من الطاقة الأخرى التي تتطلب ، وبالتالي تفاعلات إنتاج الحرارة.