مقدمه

 پروتیین های  بدن در سراسر طول حیات  در حال ساخته وتجزیه شدن هستند. اسیدهای آمینه  سنتز شده هیچگاه ذخیره نمی گردند، بنابراین اگر در ساختمان  پروتئین به کار نروند  تجزیه خواهند شد.اسیدهای  آمینه از راه های  مختلف  می توانند وارد مسیرهای  سنتز گلوکز یا چربی های  شوند. حذف شدن نیتروژن عامل آمین معمولا  اولین واکنش کاتابولیک است. در اثر  این ترانس آمیناسیون  ترکیبات  واسطی  ایجاد  می شوند که می توانند  مسیرهای  متابولیسمی  مختلف را طی کنند. در مسیر کاتابولیسم اسیدهای آمینه ابتدا عامل آمین آن ها برداشته میشود. اسکلت کربنی اسیدهای  آمینه می توانند  به کربوهیدارت ها وچربی ها  تبدیل گردد. به اسیدهای آمینه ای که به استیل کو آنزیم آ واستوامیتل  کو آ تبدیل شوند، کتوژنیک گفته می شوند . در مقابل به اسیدهای  آمینهای که به پیروات، آلفا- کتو گلوتارات  وسوکسینل کو آ، نومارات واگز الواستات  تبدیل می شوند، گلوکوژنیک اتلاق می گردد.

مسیرهای تجزیه اسیدهای آمینه

مسیرهای کاتابولیسم اسیدهای آمینه در مجموع، به طور طبیعی 10% تا 15% تولید انرژی  را در بدن  انسان  شامل می گردند؛ این مسیرها به اندازه  گلکولیز واکسدی اسیون اسیدهای چرب فعال نمی باشند. جریان  این مسیرها  نیز برحسب تعادل بین نیاز  به اسیدهای  آمینه  درفرایندهای بیوسنتتیک  وموجود  بودن  یک اسید آمینه خاص، به  میزان قابل توجهی  متفاوت می باشد. 20 مسیر کاتابولیک تنها به پنج محصول ختم میشوند که تمامی آنها وارد چرخه اسید سیتریک می گردند از اینجا  به بعد  اسکلتهای کربنی ممکن است در گلوکونئوژنز یا کتوژنز شرکت نموده  ویا به طور کامل به  یا  اکسیده گردند.تمام یا قسمتی  از اسکلت کربنی ده اسید آمینه تنها  نهایتا  به استیل کوآتجزیه  میشوند .پنج اسید آمینه  به –a کتو گلوتارات ، چهار اسید آمینه سوکسینیل کوآف دواسید آمینه به فومارات ودواسید آمینه به اگز الوستات  تبدیل می گردند مسیرهای خاص هر  20 اسید آمینه در اشکالی  خلاصه شده اند وهر کدام از آنها در یک نقطه ورودی  اختصاصی وارد چرخه اسید سیتریک میشوند  در این  دیاگرامها ، اتم های کربن ورودی به چرخه اسید سیتریک،نشان داده اند توجه نمایید که تعدادی از اسیدهای آمینه بیش از یک بار  نمایش داده شده اند  که سرنوشت های مختلف قسمت های متفاوت  اسکلت کربنی  آنها را منعکس می نماید. به جای بررسی هر مرحله از هر مسیر  کاتابولیسم اسیدهای آمینه ، بعضی از واکنشهای  آنزیمی  که از نظر مکانیسم واهمیت پزشکی ذکر آنها ارزش دارد، به طور خاص مورد  بررسی قرار می گیرند.بسیاری از کوفکتورهای  آنزیمی،  نقش های مهمی  را  در کاتابولیسم اسیدهای آمینه ایفاء می نمایند.

این کرفکتورها، گروه های  یک کربنه را با وضعیتهای مختلف اکسید اسیون  منتقل می نمایند؛ بیوتین کربن را  در  اکسیده ترین حالت یعنی  منتقل می نماید تتراهیدروفولات گروه های یک کربنه را در حالات  اکسید اسیون حد واسط وگاهی  به صورت گروه های متیل انتقال  می دهد؛ و s آدنوزیل متیونین گروه های  متیل، احیاء شده ترین وضعیت کربن، را انتقال  می دهد. دو کوفکتور  اخیر اهیمت خاصی  در متابولیسم اسیدهای  آمینه  و نوکلئوتیدها دارند.تترا هیدروفولات  از پترین استخلاف شده  پارا- آمینو بنزوات و قسمتهای  گلوتامینی تشکیل شده است این کوفکتور  در باکتریها  سنتز می گردد. شکل اکسیده این ترکیب ، یعنی فولات، برای پستانداران ، به  عنوان  ویتامین مطرح بوده که طی دو مرحله توسط  دی هیدروفوللات  ردکتاز به  تتراهیدوفولات  تبدیل می گردد گروه یک کربنه  انتقالی  در هر کدام  از  سه حالات اکسید اسیون ، به ازت 5 یا ازت 10 ویا هر دو متصل می گردد.  اکثر اشکالات  تتراهیدورفولات قابل تبدیل  به یکدیگر بوده  و به  عنوان   دهنده های واحدهای یک کربنه  در انواع مختلفی  از واکنشهای  متابولیکی شرکت می نمایند. منبع اصلی  واحدهای  یک کربنه برای تتراهیدروفولات، کربنی است که  در هنگام تبدیل سرین به گلیسین برداشت شده و تولید   متیلن تتراهیدروفولات  می نماید. هر چند  تتراهیدروفولات  میتواند یک گروه  متیل را بر روی  ازت 5 خود  حمل  نماید این پتانسیل انتقال گروه  متیل برای اکثر واکنشهای  بیوسنتتیک  کافی  نمی باشد. S-آ آدنوزیل متیونین، کوفکتور  ترجیحی  برای  انتقالات  بیولوژیکی گروه  متیل می باشد. این  فوفکتور  از ATP و متیونین در حضور  متیونین آدنوزیل ترانسفراز سنتز می گردد. این واکنش  از این نظر معمولی است که اتم  سولفور  نوکلئوفیل میتونین به کربن 5  قسمت ریبوزی ATP بجای یکی از  اتمهای فسفر حمله می نماید. در نتیجه تری فسفات  رها شده که بر روی آنزیم به  و شکسته شده وخود  PPi  بعدا توسط پیروفسفاتاز معدنی تجزیه می گردد؛ از این رو طی این واکنش سه پیوند  شامل دو پیوند  پر انرژی، شکسته  میشود  تنها واکنش شناخته شده  دیگر که طی آن تری فسفات از ATP جدا می گردد؛ در سنتز ویتامین  رخ میدهد.  انتقال  گروه متیل –S آ آدنوزیل  متیونین به یک گیرنده  همراه با تولید –Sآ  آدنوزیل هموسیستئین می باشد که بعد  به هموسیستئین وآدنوزین تجزیه می گردد. با انتقال  یک گروه  متیل به هموسیستئین در واکنشی  با حضور متیونین ستتاز  متیونین مجددا تولید می گردد. برای تکمیل یک چرخه  میتل فعال شده، متیونین مجددا به S –آ  آدنوزیل متیونین تبدیل می شود. تترا هیدروبیوپترین، کوفکتور دیگر متابولیسم اسیدهای آمینه ، مشابه قسمت پترین تتراهیدورفولات  بوده ولی در انتقالات  یک کربنه شرکت  نداشته و در واکنش های اکسید اسیون همکاری دارد.اولین مرحله درتجزیه آمینو اسیدها  حذف نیتروژن است سرنوشت آمینو اسیدهایی که دراثر  تجزیه ونوسازی پروتئین آزاد  میشوند چیست؟ نیازی به این نیست که هر یک از آمینو اسیدها به عنون واحدهای  ساختاری  به ترکیب خاصی تبدیل شوند. جایگاه اصلی تجزیه آمینو اسیدها در پستانداران کبد است. از آنجایی که ترکیبات نیتروژن دار در مسیرهای تبدیل انرژی  جایی ندارند، گروه  آمین می با یستی برداشته شود، a -  کتو اسیدهایی که در طی  آمینه شدن آمینو اسیدها ایجاد میشود به گونه ای  متابولیسم می یابند  که اسکلت کربنی آنها بصورت پیش سازه های گلوکز ویا حد واسطهای  چرخه اسید سیتریک وارد مسیر اصلی متابولیزی  میشوند  .نخست سرنوشت گروه –a آمین ومتعاقب آن اسکلت کربنی  مورد بررسی  قرار  خواهد گرفت