Aminosäurestoffwechsel

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Hier eine Vorschau,
wie wir dieses Thema behandeln und wie unsere Eselsbrücken aussehen:

Aminosäurestoffwechsel

Unser Körper kann für viele Nährstoffe Reserven anlegen. Kohlenhydrate und Zucker können zum Beispiel als Glycogen gespeichert werden und Fettsäuren als Triglyzeride – was aber passiert mit den Aminosäuren? Interessanterweise haben unsere Zellen keine Methode, um Aminosäuren zu speichern. Der Körper muss Aminosäuren also direkt verwerten oder verstoffwechseln. Der Aminosäurestoffwechsel ist leider sehr komplex. In der Regel folgt er aber einem zweischrittigen Schema: Im ersten Schritt gibt die Aminosäure ihre Aminogruppe an ein Trägermolekül ab. Aus der Aminosäure entsteht so eine α-Ketosäure. Aus der α-Ketosäure kann dann Energie gewonnen werden. Die Aminogruppe des nun stickstoffhaltigen Trägermoleküls wird entweder in Form von Ammoniak ausgeschieden oder zur Synthese nichtessentieller Aminosäuren verwendet.

Basiswissen

Grundlagen
Keine Speichermethode für Aminosäuren → direkte Metabolisierung

Aminosaurier → werden von Vorfahren der Stoffwechselstadt gejagt

Unser Körper kann für viele Nährstoffe Reserven anlegen (Kohlenhydrate: Glycogen, Fettsäuren: Triglyzeride). Zellen können Aminosäuren jedoch nicht speichern – zumindest nicht ohne Muskeltraining. Der Körper verstoffwechselt Aminosäuren daher meist direkt (Jagt auf Aminosaurier).
Konzept 1
Trennung in Kohlenstoffgerüst …

Kohle-Skelett toter Aminosaurier …

Drei Konzepte helfen, den Aminosäurestoffwechsel zu verstehen. Konzept 1: Unser Körper muss das Kohlenstoffgerüst der Aminosäure und die Aminogruppe unterschiedlich verstoffwechseln und sie deshalb voneinander trennen. Das Kohlenstoffgerüst wird auch manchmal als "Kohlenstoffskelett" bezeichnet (Kohle-Stoff-Skelett).
Konzept 1
… und Trennung in Aminogruppe

… und Minenhelmen-Stapel

Die Aminogruppe wird separat metabolisiert.
Konzept 1
Kohlenstoffgerüst → Energiegewinnung

Carbon-Skelett der Aminosaurier → zur Energiegewinnung gefressen

Das Kohlenstoffgerüst kann zur Energiegewinnung dienen (Glucose- und Ketonkörpersynthese).
Konzept 1
Kohlenstoffgerüst → Synthese anderer Moleküle

Carbon-Skelett → Knochen-Deko und -Möbel

Außerdem kann die Leber aus dem Kohlenstoffgerüst neue Moleküle wie nicht-essentielle Aminosäuren synthetisieren (Deko + Möbelstücke aus Aminosaurierknochen).

...

Expertenwissen

Ketogene Aminosäuren
(2) Strikt ketogene Aminosäuren: Lysin

(2) Schwer angekettete Aminosaurier: Lügnerin (lange Nase)

Zwei Aminosäuren sind strikt ketogen: Lysin und Leucin. Sie können nicht zur Glukoneogenese verwendet werden.
Ketogene Aminosäuren
(2) Strikt ketogene Aminosäuren: Leucin

(2) Schwer angekettete Aminosaurier: Leutnant
Ketogene Aminosäuren
(4) Glucogene und ketogene Aminosäuren: Tryptophan

Glucken-Zuckerwürfel kettet 4 Aminosaurier an: Trübtophant

Einige Aminosäuren sind sowohl ketogen als auch glucogen: Tryptophan, Isoleucin, Phenylalanin, Tyrosin.

...

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im Erkundungsbild

1
Metabolisiert werden Aminosäuren, wenn sie im Überschuss mit der Nahrung aufgenommen werden oder wenn der Körper Energie braucht.

2
Die Verstoffwechslung beider Teile ist zwar eng verknüpft, aber es hilft beim Verständnis, diese beiden Komponenten des Aminosäurestoffwechsels getrennt voneinander zu betrachten.

3
Bei der Transaminierung wird auch die Aminogruppe abgetrennt (Minenhelm-Stapel).

8
Wir beschränken uns deshalb auf die wichtigen Konzepte und exemplarisch auf Alanin.

9
In der Klinik sind wird fast nur von GPT, GOT und Transaminasen gesprochen

Reaktion von AST, siehe Meditrick Malat-Aspartat-Shuttle.

10
Glutamin ist zusammen mit Alanin die Aminosäure mit der höchsten Blutkonzentration.

Zwei Aminosäuren werden ohne Transaminierung metabolisiert: Lysin und Threonin. Stattdessen werden sie direkt desaminiert.

11
Während der Transaminierung wird auch meist vom Trägermolekül ein Sauerstoffmolekül auf die Aminosäure übertragen. Das ist im Meditrick jedoch nicht visualisiert.

17
Es ergibt wenig Sinn, Dir alle 18 glucogenen Aminosäuren zu merken. Merk Dir stattdessen die beiden strikt ketogenen (2) sowie die ketogenen und glucogenen Aminosäuren (4) – logischerweise ist der Rest strikt glucogen. Das ist deutlich weniger Aufwand. Hier aber dennoch die Auflistung der glucogenen Aminosäuren: Tryptophan, Alanin, Cystein, Glycin, Threonin, Serin, Asparagin, Aspartat, Tyrosin, Phenylalanin, Methionin, Valin, Isoleucin, Glutamin, Glutamat, Prolin, Histidin, Arginin.

23
Du brauchst dir nur zu merken, welche Aminosäuren strikt ketogen sind und welche sowohl ketogen als auch glucogen sein können. Die restlichen Aminosäuren sind strikt glucogen.

33
Im proteinreichen Muskel fällt vermehrt Ammonium an.

34
Der Harnstoffzyklus findet nur in der Leber statt, daher dieser Umweg über Alanin!

35
Eine Win-Win-Situation für den Muskel!

37
Sensibel und nicht spezifisch heißt, dass wenn ein Leberzellschaden besteht, die AST schnell erhöht ist (sensibel). Das könnte aber auch andere Ursachen haben (unspezifisch): zum Beispiel starke körperliche Belastung oder ein Untergang von Herzmuskelzellen (Herzinfarkt) können zu einem hohen AST-Wert führen.

Merkspruch: “GOTt ist überall” – auch Äste sind überall.

38
Aus dem Serumspiegel der beiden Aminotransferasen AST und ALT kann man einen Quotienten bilden. Dieser heißt De-Ritis-Quotient und wird meist in der Leberdiagnostik benutzt. De-Ritis-Quotient (dimensionslos) = AST / ALT. Merk dir, dass ein AST meist in höherer Lage ist als ein ALTer Mensch: AST steht im Zähler und ALT steht im Nenner. Ist der Quotient erhöht, spricht das für einen schweren Leberschaden.

Neu auf DiNeA? Wirf einen Blick in das Charakter-Lexikon der Biologie und mache Dich mit den Protagonisten vertraut.

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