2) アミノ酸分子中の炭素及び窒素代謝




アミノ酸の代謝は、大雑把にいえば、まず窒素代謝が行われてアミノ基が離れ
その後炭素骨格の代謝が、アミノ酸により異なった経路で行われます。
最終的には、アミノ酸は、クエン酸回路により CO
2 と H2O に分解されるか
糖新生や脂肪酸合成に用いられます。

窒素代謝は、大きく2つの反応により担われています。
すなわち、アミノ基転移反応と、酸化的脱アミノ反応です。


アミノ基転移反応は、トランスアミナーゼ
(アミノ基を転移させる酵素の総称。
具体例は、AST:aspartate aminotransferase、ALT:alanine aminotransferase)
により触媒されます。

アミノ酸のアミノ基を、α-ケト酸(R-CO-COOH)に転移し
新たなアミノ酸を生成する反応です。

アミノ基は、最終的に、アスパラギン酸とグルタミン酸に集められます。
補酵素として、ピリドキサールリン酸(ビタミン B
6 )が必要です。



酸化的脱アミノ反応は、アミノ酸のアミノ基を脱離し、アンモニアを生成します。
脱アミノ反応は、主に肝臓のミトコンドリア内で行われます。
生じたアンモニアは、尿素回路と呼ばれる回路により、人体に無害な尿素に変換されます。

尿素回路の律速段階は、NH
3 から、カルバモイルリン酸を生成する反応です。

カルバモイルリン酸は、オルニチンに組み込まれ、シトルリンを生成します。
シトルリンはミトコンドリア膜を通過することができ
その後、細胞質において数段階の反応を経て
尿素とオルニチンが生成し、回路がまわります。