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

Aminosäurestoffwechsel
Basiswissen
Keine Speichermethode für Aminosäuren → direkte Metabolisierung
Aminosaurier werden von Bewohnern der Biochemie-Stoffwechselstadt verstoffwechselt
Unser Körper kann für viele Nährstoffe Reserven anlegen: Kohlenhydrate und Zucker können zum Beispiel als Glycogen in der Leber oder in Muskeln gespeichert werden; Fettsäuren bspw. als Triglyzeride in Fettzellen. Was ist aber mit Aminosäuren? Interessanterweise haben Zellen keine Methode, um Aminosäuren zu speichern – zumindest nicht ohne Muskeltraining. Der Körper muss sie also direkt verstoffwechseln: daher ist der Aminosäurestoffwechsel von enormer Bedeutung. Die Aminosaurier, die bei Meditricks in der Biologie in den Amino-Minen arbeiten, stehen für die Aminosäuren. Hier sehen wir einige Vorfahren der Stoffwechselstadt, welche die Aminosaurier gejagt haben, was die Metabolisierung von Aminosäuren aufgreifen soll.
Konzept 1: Trennung von Kohlenstoffgerüst (‘carbon skeleton’) und Aminogruppe in Peripherie
Kohlenstoff-Skelette der Aminosaurier und Minenhelme neben Muskel
Es gibt drei Konzepte, die du kennen musst, um den Aminosäurestoffwechsel zu verstehen. Das erste Konzept ist: Unser Körper muss das Kohlenstoffgerüst der Aminosäure und die Aminogruppe unterschiedlich verstoffwechseln und sie deshalb voneinander trennen. Wir werden das Kohlenstoffgerüst der Aminosäuren als Carbon-Skelett der Aminosaurier darstellen und damit dem englischen Synonym für Kohlenstoffgerüst ‘carbon skeleton’ Rechnung tragen. Die Minenhelme stellen bei uns die Aminogruppe dar. Die Verstoffwechslung der beiden Aminosäurenteile ist zwar eng verknüpft, aber es hilft beim Verständnis, diese beiden Komponenten des Aminosäurestoffwechsels getrennt voneinander zu betrachten.
Kohlenstoffgerüst → Energiegewinnung, Synthese anderer Moleküle
Carbon-Skelett → Aminosaurier werden zur Energiegewinnung gefressen, Knochen-Möbel
Die Kohlenstoffgerüste – auf englisch auch carbon skeletons – sind nützlich, hier an den kohlenstoffschwarzen Knochengerüsten zu sehen! Aus ihnen kann der Körper bspw. Glucose oder Ketonkörper synthetisieren, um Energie zu gewinnen: Wir sehen, wie die Leber den skeletthaften Pyro-Wal zur Energiegewinnung isst. Außerdem kann die Leber daraus neue Moleküle wie nicht-essentielle Aminosäuren synthetisieren, hier an den Möbelstücken aus den Aminosaurierknochen gezeigt, die in der Leber aufgestellt sind.
Aminogruppe → Problem: neurotoxisches Ammoniak → Trägermolekül nötig
Amino-Minenhelm wird von Ketten-Glut-Monster in die Leberhöhle getragen
Die Aminogruppe (-NH2) der Aminosäuren ist jedoch weniger oft nützlich, sondern meist eher lästig. Meist muss sie sehr aufwändig entsorgt werden, wenn kein Bedarf für eine Aminogruppe besteht (z.B. zur Synthese anderer Aminosäuren). Zusätzlich würde die Aminogruppe im Blut zum neurotoxischen Ammonium (NH4+) werden. Daher sollte die Aminogruppe nicht einfach abgespalten werden, sondern besser an ein Trägermolekül gebunden zur Leber transportiert werden, um diese Toxizität zu vermeiden. Die Aminogruppe ist am Aminohelm dargestellt: es wird vom Ketten-Glut-Monster mit einem Trägerkorb (Trägermolekül) in die Leberhöhle getragen.
Konzept 2: Schritte finden in unterschiedlichen Organen statt
Vorfahren von Muskel und Leber im Bild
Das 2. Konzept ist: die Metabolisierung von Aminosäuren findet an verschiedenen Orten statt! Der erste Schritt findet oft in der Peripherie statt, dann erfolgt ein Transport der Zwischenmetabolite zur Leber und erst dort erfolgt dann die finale Verstoffwechslung. Hier sind die Vorfahren zweier Stoffwechselorgane zu sehen, die du auch aus der Stoffwechselstadt kennst: Leber und Muskel. Sie essen Aminosaurier bzw. lassen sie essen, um die Verstoffwechslung in beiden Organen zu zeigen.
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Expertenwissen
Strikt ketogene Aminosäuren (2 Stück): Lysin & Leucin
Schwer angekettete Aminosaurier vor Atzen-Tüllrock-Koala: Lügnerin & Leutnant
Zwei Aminosäuren sind strikt ketogen: das sind Lysin und Leucin. Sie können NICHT zur Glukoneogenese verwendet werden. Der Atzen-Tüllrock-Koala hat die Lügnerin und den weißen Leutnant-Dino mit Tonketten angekettet (ketogen): er hat sie für ihre Lügen und und ihren Aufstand beim Kampf besonders fest angekettet (strikt ketogen).
Sowohl glucogen also auch ketogen (4 Stück): Tryptophan, Isoleucin, Phenylalanin, Tyrosin
Glucken-Zuckerwürfel hat Trübtophant, Isolierter Leutnant, Fee-Aladin, Tür-Rosin weniger doll angekettet
Einige Aminosäuren können sowohl ketogen wie auch glucogen wirken: Tryptophan, Isoleucin, Phenylalanin, Tyrosin. Hier hat ein Glucken-Zuckerwürfel (glucogen) auch ein paar Aminosaurier in Ton angekettet (ketogen), jedoch ist der deutlich (!) weniger streng als der Atzen-Tüllrock-Koala (ist halt auch kein Atze). Warum auch? Der Trübtophant ist eh schon traurig, der isolierte Leutnant ist in seiner dicken Isolierrolle eh schon sehr immobil, und der Fee-Aladin und die Tür-Rosin sind verliebt und nicht so aufmüpfig wie die Lügnerin und der Leutnant!
Kofaktor: NADP+ → NADPH + H+
Nadelpuppentochter mit 2-Haar-Helfer lacht darüber
Kofaktor bei der oxidativen Desaminierung sind die Elektronenträger NAD+ oder NADP+, welche die Elektronen bereitwillig aufnehmen. In diesem Merkbild zeigen wir dir die reduzierte Form NADPH + H+ an der Nadelpuppe (NADP) und dem 2-Haar-Helferlein,das im Meditricks Universum für die beiden Hs von NADPH + H+ steht und die Elektronen enthält.
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1
Metabolisiert werden Aminosäuren, wenn sie im Überschuss mit der Nahrung aufgenommen werden oder wenn der Körper Energie braucht.
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Zwei Aminosäuren werden ohne Transaminierung metabolisiert: Lysin und Threonin. Stattdessen werden sie direkt desaminiert.
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Während der Transaminierung wird auch meist vom Trägermolekül ein Sauerstoffmolekül auf die Aminosäure übertragen. Das ist im Meditrick jedoch nicht visualisiert.
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Glutamin ist zusammen mit Alanin die Aminosäure mit der höchsten Blutkonzentration.
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In der Klinik ist immer noch der alte Begriff der Transaminasen üblich.
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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.
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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.
28
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.
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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.
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