5 Κλάδοι Ζωικής Βιοχημείας – Ορισμός – Εφαρμογές – Πεδία

Ορισμός της βιοχημείας των ζώων 

Βασικά, βιοχημικά είναι ο τύπος χημικών ουσιών που μπορούν να βρεθούν σε ζωντανούς οργανισμούς. Έτσι, η βιοχημεία μπορεί να οριστεί ως ο κλάδος της χημείας που μελετά τις χημικές ουσίες που βρίσκονται σε ζωντανούς οργανισμούς από τα φυτά, τα ζώα, ακόμη και τον άνθρωπο. Η βιοχημεία είναι η επιστήμη που μελετά τα μόρια και τις χημικές αντιδράσεις που καταλύονται από ένζυμα που εμφανίζονται σε όλους τους ζωντανούς οργανισμούς. Έτσι, η βιοχημεία είναι ο τύπος χημείας που μελετά τις χημικές ουσίες και τις διεργασίες που συμβαίνουν στο σώμα των ζωντανών οργανισμών ως τον τρόπο κατανόησης της διαδικασίας της ζωής από τη σκοπιά της χημείας.

Ως επιστήμη, η ζωική βιοχημεία είναι ένας κλάδος της επιστήμης που μελετά τη δομή και τη λειτουργία κυτταρικών συστατικών όπως πρωτεΐνες, υδατάνθρακες, λιπίδια, νουκλεϊκά οξέα και άλλα βιομόρια σε ζώα. Σήμερα, η βιοχημεία επικεντρώνεται περισσότερο στις χημικές αντιδράσεις που περιλαμβάνουν ένζυμα και τα χαρακτηριστικά της πρωτεΐνης. Η βιοχημεία του κυτταρικού μεταβολισμού μελετάται επίσης συχνά αυτές τις μέρες. Άλλοι κλάδοι στη βιοχημεία είναι η μελέτη γενετικών κωδίκων (DNA και RNA), η πρωτεϊνοσύνθεση, η μεταφορά της κυτταρικής μεμβράνης και η μεταγωγή σήματος.

• Κλάδοι Βιοχημείας
• Εφαρμογές Βιοχημείας
• Κλάδοι Χημείας

1. Biomolecules in Biochemistry

Μία από τις πιο ουσιαστικές πτυχές στη βιοχημεία είναι τα βιομόρια. Σύμφωνα με τον ορισμό της βιοχημείας, υπάρχουν τέσσερις κύριες κατηγορίες μορίων που μελετώνται στη βιοχημεία. Αυτές οι κατηγορίες μορίων είναι τα λιπίδια, οι πρωτεΐνες, οι υδατάνθρακες και το νουκλεϊκό οξύ.

Υπάρχουν πολλά βιολογικά μόρια που θεωρούνται πολυμερή. Σε αυτή την περίπτωση, το μονομερές είναι μικρομόρια που είναι σχετικά μικρά που συγχωνεύονται μεταξύ τους και σχηματίζουν μακρομόρια που αργότερα είναι γνωστά ως πολυμερές. Όταν πολλά μονομερή συγχωνεύονται για να συνθέσουν ένα βιολογικό πολυμερές, αυτά τα μονομερή μπαίνουν σε μια διαδικασία που είναι γνωστή ως σύνθεση αφυδάτωσης.

Ο υδατάνθρακας είναι ένα πολυμερές που σχηματίζεται από μονομερές που είναι γνωστό ως μονοσακχαρίτες. Υπάρχουν πολλά παραδείγματα μονοσακχαριτών όπως η γλυκόζη (C6H12O6), η φρουκτόζη (C6H12O6) και η δεοξυριβόζη (C5H10O4). Όταν δύο μονοσακχαρίτες περνούν από τη διαδικασία σύνθεσης αφυδάτωσης, θα σχηματιστεί νερό επειδή δύο άτομα υδρογόνου και ένα άτομο οξυγόνου απελευθερώνονται από δύο ομάδες μονοσακχαρίτη υδροξυλίου.

Η λειτουργία των υδατανθράκων είναι η πηγή ενέργειας και ο κατασκευαστής των κυττάρων. Η ζάχαρη κατηγοριοποιείται στους υδατάνθρακες. Ωστόσο, δεν είναι όλοι οι υδατάνθρακες ζάχαρη. Η ποσότητα υδατανθράκων στο σύμπαν είναι μεγαλύτερη από την ποσότητα οποιωνδήποτε βιομορίων.

Το λιπίδιο σχηματίζεται συνήθως από ένα μόριο γλυκερίνης που συνδέεται με άλλα μόρια. Στα τριγλυκερίδια, υπάρχει ένα μόριο γλυκερόλης και τρία μόρια λιπαρών οξέων. Το λιπαρό οξύ είναι μονομερές. Τα λιπίδια, ιδιαίτερα τα φωσφολιπίδια, χρησιμοποιούνται επίσης σε πολλά προϊόντα φαρμάκου, όπως το υλικό διαλύτη (όπως στην παρεντερική έγχυση) ή ως συστατικό φορέα φαρμάκου (όπως σε λιπόσωμα ή τρανσφερσώμα).

Η πρωτεΐνη είναι ένα πολύ μεγάλο μόριο ή επίσης γνωστό ως μακροβιοπολυμερές που σχηματίζεται από μια ομάδα καρβοξυλίου, μια ομάδα αμινοξέων και πλευρική αλυσίδα (γνωστή ως ομάδα "R"). Αυτή η ομάδα "R" είναι αυτή που θα κάνει κάθε αμινοξύ διαφορετικό και τα χαρακτηριστικά αυτής της πλευρικής αλυσίδας θα επηρεάσουν τα συνολικά χαρακτηριστικά μιας πρωτεΐνης. Όταν τα αμινοξέα συγχωνεύονται, θα σχηματίσουν ειδικό δεσμό που ονομάζεται πεπτιδικός δεσμός μέσω της διαδικασίας σύνθεσης αφυδάτωσης και μετατρέπονται σε πολυπεπτίδιο ή πρωτεΐνη.

Το νουκλεϊκό οξύ είναι το μόριο που σχηματίζει το DNA. Το DNA είναι μια πολύ σημαντική ουσία που χρησιμοποιείται από όλους τους κυτταρικούς οργανισμούς για την αποθήκευση της γενετικής πληροφορίας. Οι τύποι νουκλεϊκού οξέος που είναι πιο συνηθισμένοι είναι το νουκλεϊκό οξύ δεοξυριβόζης και το ριβονουκλεϊκό οξύ. Το μονομερές του νουκλεϊκού οξέος ονομάζεται νουκλεοτίδιο. Τα πιο κοινά νουκλεοτίδια είναι η αδενίνη, η κυτοσίνη, η γουανίνη, η θυμίνη και η ουρακίλη. Η αδενίνη συνδυάζεται με θυμίνη και ουρακίλη. Η θυμίνη ζευγαρώνει μόνο με την αδενίνη. Η κυτοσίνη και η γουανίνη ζευγαρώνουν μόνο μεταξύ τους.

Μπορείτε επίσης να κάνετε αναζήτηση: Κλάδοι Αναλυτικής Χημείας

2. Animal Biochemistry Synthesis

Εδώ είναι οι υπο κλάδοι της ζωικής βιοχημείας σύνθεσης:

• Lipid Synthesis

Τα λιπίδια μπορούν να συντεθούν από υδατάνθρακες και πρωτεΐνες αφού στο μεταβολισμό αυτές οι τρεις ενώσεις συναντώνται στον κύκλο του Krebs. Οι περισσότερες από αυτές τις συναντήσεις συμβαίνουν μέσω της κύριας πύλης του κύκλου του Krebs που είναι το συνένζυμο Α ακετύλιο. Ως αποτέλεσμα, αυτές οι τρεις ενώσεις μπορούν να γεμίσουν η μία την άλλη ως το υλικό που σχηματίζει όλες αυτές τις ουσίες. Τα λιπίδια μπορούν να σχηματιστούν από πρωτεΐνη και υδατάνθρακες, ενώ οι υδατάνθρακες μπορούν επίσης να σχηματιστούν από λιπίδια και πρωτεΐνες και ούτω καθεξής.

Τα λιπίδια μπορούν να συντεθούν από υδατάνθρακες. Η γλυκόζη μπορεί να διασπαστεί σε πυροσταφυλικό και αυτή η διαδικασία θα δημιουργήσει γλυκερίνη. Η γλυκόζη μπορεί επίσης να μετατραπεί σε φωσφορικό σάκχαρο το οποίο θα μετατραπεί σε ακετυλοσυν-Α το οποίο θα μετατραπεί ξανά σε λιπιδικό οξύ. Η γλυκερόλη και το λιπιδικό οξύ θα σχηματίσουν λιπίδια. Τα λιπίδια μπορούν επίσης να συντεθούν από πρωτεΐνη. Η πρωτεΐνη θα διασπαστεί σε αμινοξύ πρωτεάσης.

• Πρωτεϊνοσύνθεση

Η πρωτεϊνοσύνθεση που συμβαίνει στο κύτταρο περιλαμβάνει DNA, RNA και ριβόσωμα. Η συγχώνευση μορίων αμινοξέων σε μεγάλη ποσότητα θα σχηματίσει ένα πολυπεπτιδικό μόριο. Βασικά, η πρωτεΐνη είναι ένα πολυπεπτίδιο. Κάθε κύτταρο σε οργανισμούς μπορεί να συνθέσει ορισμένους τύπους πρωτεΐνης με βάση τις ανάγκες του. Η πρωτεϊνοσύνθεση στο κύτταρο μπορεί να συμβεί αφού στον πυρήνα υπάρχουν ουσίες που παίζουν σημαντικό ρόλο ως «ρυθμιστής πρωτεϊνικής σύνθεσης». Αυτές οι ουσίες είναι το DNA και το RNA.

Μπορείτε επίσης να κάνετε αναζήτηση:

• Άζωτο για φυτά
• Χρήσεις Υδρογόνου
• Χρήσεις υπεροξειδίου του υδρογόνου

3. Μεταβολισμός υδατανθράκων

Η γλυκόζη θεωρείται ως ο πιο απαραίτητος τύπος υδατανθράκων. Οι υδατάνθρακες από τα τρόφιμα θα απορροφηθούν στην κυκλοφορία του αίματος με τη μορφή γλυκόζης. Οι υδατάνθρακες μεταφέρονται επίσης στο συκώτι με τη μορφή γλυκόζης. Άλλη μορφή υδατανθράκων μπορεί να σχηματιστεί μέσα στο σώμα από τη γλυκόζη. Η γλυκόζη είναι η κύρια πηγή ενέργειας για το μεταβολισμό στον ιστό των θηλαστικών (εκτός από τα μηρυκαστικά) και η παγκόσμια πηγή ενέργειας για το έμβρυο. Η γλυκόζη μπορεί να τροποποιηθεί σε άλλους τύπους υδατανθράκων με πολύ συγκεκριμένη λειτουργία.

Για παράδειγμα, το γλυκογόνο χρησιμοποιείται ως δεσμευμένη ενέργεια, η ριβόζη με τη μορφή νουκλεϊκού οξέος, η γαλακτόζη στη λακτόζη του γάλακτος, σε ορισμένες ενώσεις συμπλόκου λιπιδίων και σε συνδυασμένη μορφή με πρωτεΐνη όπως γλυκοπρωτεΐνη και πρωτεογλυκάνη. Το γεγονός που παρουσιάζεται από τις ουσίες των τροφίμων μετά την πέψη και την απορρόφησή τους είναι γνωστό ως ενδιάμεσος μεταβολισμός.

Κατηγορίες μεταβολισμού

Έτσι, η μελέτη του ενδιάμεσου μεταβολισμού καλύπτει έναν πολύ ευρύ κλάδο που προσπαθεί να κατανοήσει όχι μόνο τις οδούς μεταβολισμού που βιώνει κάθε μόριο αλλά και τη σχέση και τον μηχανισμό που ελέγχουν τη ροή του μεταβολισμού που περνούν σε αυτές τις οδούς μεταβολισμού. Οι οδοί του μεταβολισμού μπορούν να κατηγοριοποιηθούν σε τρεις κατηγορίες:

• Αναβολική οδός (η συγχώνευση/διαμόρφωση). Αυτή είναι η οδός που χρησιμοποιείται στη σύνθεση ενώσεων που προέρχονται από δομές και όργανα του σώματος. Ένα από τα παραδείγματα αυτής της κατηγορίας είναι η πρωτεϊνοσύνθεση.
• Καταβολική οδός (το σπάσιμο). Αυτή η οδός αποτελείται από διάφορες διεργασίες οξείδωσης που απελευθερώνουν ελεύθερη ενέργεια, συνήθως με τη μορφή φωσφορικών ή ισοδύναμων αναγωγικών ουσιών υψηλής ενέργειας, όπως η αναπνευστική αλυσίδα και η οξειδωτική φωσφορυλίωση.
• Αμφίβολο μονοπάτι (η διασταύρωση). Αυτή η οδός έχει περισσότερες από μία λειτουργίες και μπορεί να βρεθεί στη διασταύρωση του μεταβολισμού, έτσι ώστε να λειτουργεί ως σύνδεσμος μεταξύ της αναβολικής και της καταβολικής οδού. Το παράδειγμα αυτής της κατηγορίας είναι ο κύκλος του κιτρικού οξέος.

Διαδρομές μεταβολισμού υδατανθράκων

Υπάρχουν πολλά μεταβολικά μονοπάτια των υδατανθράκων, είτε κατηγοριοποιούνται ως καταβολισμός είτε ως αναβολισμός. Αυτές οι οδοί είναι η γλυκόλυση, η πυροσταφυλική οξείδωση, ο κύκλος του κιτρικού οξέος, η γλυκογένεση, η γλυκογονόλυση και η γλυκονεογένεση. Συνοπτικά, οι οδοί μεταβολισμού των υδατανθράκων μπορούν να εξηγηθούν ως εξής:

1. Η γλυκόζη ως η κύρια πηγή ενέργειας θα διασπαστεί μέσω της γλυκόλυσης σε δύο πυροσταφυλικά αν υπάρχει διαθέσιμο οξυγόνο. Σε αυτή τη φάση, η ενέργεια θα απελευθερωθεί με τη μορφή ATP.
2. Στη συνέχεια, κάθε πυροσταφυλικό θα οξειδωθεί σε Co-A Acetyl. Σε αυτή τη φάση, η ενέργεια θα απελευθερωθεί με τη μορφή ATP.
3. Το Co-A Acetyl θα πάει στο μονοπάτι τομής που είναι ο κύκλος του κιτρικού οξέος. Σε αυτή τη φάση, η ενέργεια θα απελευθερωθεί με τη μορφή ATP.
4. Αν η ποσότητα της γλυκόζης είναι μεγαλύτερη από τις ανάγκες σε ενέργεια, τότε η γλυκόζη δεν θα σπάσει. Αντίθετα, θα συναρμολογηθεί σε πολυμερές γλυκόζης (γνωστό ως γλυκογόνο). Το γλυκογόνο θα αποθηκευτεί στο συκώτι και στους μύες ως βραχυπρόθεσμο ενεργειακό απόθεμα. Εάν η ικανότητα αποθήκευσης γλυκογόνου είναι πλήρης, τότε οι υδατάνθρακες θα μετατραπούν σε λιπιδικό ιστό ως μακροπρόθεσμο απόθεμα ενέργειας.
5. Εάν υπάρχει έλλειψη γλυκόζης από τη διατροφή ως πηγή ενέργειας, τότε το γλυκογόνο θα διασπαστεί σε γλυκόζη. Μετά από αυτό, η γλυκόζη θα περάσει από γλυκόλυση και θα ακολουθήσει πυροσταφυλική οξείδωση και κύκλος κιτρικού οξέος.
6. Εάν η γλυκόζη από τη διατροφή δεν είναι διαθέσιμη και το απόθεμα γλυκογόνου δεν είναι επίσης διαθέσιμο, τότε πρέπει να χρησιμοποιηθεί πηγή ενέργειας χωρίς υδατάνθρακες που είναι τα λιπίδια. Αυτή η οδός είναι γνωστή ως γλυκονεογένεση (ο σχηματισμός νέας γλυκόζης) καθώς τα λιπίδια και η πρωτεΐνη πρέπει να τροποποιηθούν σε νέα γλυκόζη που θα περάσει από τον καταβολισμό για να αποκτήσει ενέργεια.

Διαδρομές καταβολισμού

Η γλυκόλυση συμβαίνει στο κυτταρόπλασμα όλων των κυττάρων. Αυτή η οδός καταβολισμού είναι η διαδικασία διάσπασης της γλυκόζης σε:

• Πυρουβικό οξύ σε αερόβιο περιβάλλον.
• Γαλακτικό οξύ σε αναερόβιο περιβάλλον.

Η γλυκόλυση είναι η κύρια οδός του μεταβολισμού της γλυκόζης έτσι ώστε να μπορεί να σχηματιστεί το πυροσταφυλικό οξύ. Μετά από αυτό, το Co-A Acetyl θα είναι διαθέσιμο για οξείδωση σε κύκλο κιτρικού οξέος. Εκτός αυτού, η γλυκόλυση έγινε επίσης η κύρια οδός του μεταβολισμού της φρουκτόζης και της γαλακτόζης.

Μπορείτε επίσης να αναζητήσετε: Λίστα χημικών προϊόντων

4. Μεταβολισμός αμινοξέων

Υπάρχουν περίπου το 75% των αμινοξέων που χρησιμοποιούνται για τη σύνθεση πρωτεϊνών. Αυτά τα αμινοξέα μπορούν να ληφθούν από την πρωτεΐνη που καταναλώνετε ή από το αποτέλεσμα της αποικοδόμησης πρωτεΐνης στο σώμα. Η αποικοδόμηση της πρωτεΐνης είναι μια συνεχής διαδικασία. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η πρωτεΐνη στο σώμα αντικαθίσταται συνεχώς (ανακύκλωση πρωτεΐνης). Τα αμινοξέα παρέχουν επίσης άζωτο για:

• Δομή αλκαλίου αζώτου του DNA και του RNA.
• Η αίμη και άλλες παρόμοιες δομές όπως η μυοσφαιρίνη, η αιμοσφαιρίνη, το κυτόχρωμα και το ένζυμο.
• Ακετυλοχολίνη και άλλος νευροδιαβιβαστής.
• Ορμόνη και φωσφολιπίδια.

Εκτός από την παροχή αζώτου, αυτά τα αμινοξέα μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν ως πηγή ενέργειας όταν απελευθερώνεται το άζωτο.

Κύρια μεταβολικά μονοπάτια των αμινοξέων

Οι κύριες μεταβολικές οδοί των αμινοξέων αποτελούνται από τέσσερα στάδια. Το πρώτο στάδιο είναι η παραγωγή αμινοξέων από τη διάσπαση της πρωτεΐνης του σώματος, η πέψη των πρωτεϊνών και η σύνθεση αμινοξέων στο ήπαρ. Το δεύτερο στάδιο είναι η λήψη αζώτου από τα αμινοξέα. Το τρίτο στάδιο είναι ο καταβολισμός των αμινοξέων σε ενέργεια μέσω του κύκλου οξέος και του κύκλου της ουρίας ως βήμα επεξεργασίας του παράπλευρου αποτελέσματος της διάσπασης των αμινοξέων. Το τέταρτο στάδιο είναι η πρωτεϊνική σύνθεση από αμινοξέα.

Καταβολισμός αμινοξέων

Τα αμινοξέα δεν μπορούν να αποθηκευτούν στο σώμα. Εάν η ποσότητα των αμινοξέων είναι υπερβολική ή εάν υπάρχει έλλειψη άλλων πηγών ενέργειας (πρωτεΐνες και υδατάνθρακες), το σώμα θα χρησιμοποιήσει τα αμινοξέα ως πηγή ενέργειας. Σε αντίθεση με τα λιπίδια και τους υδατάνθρακες, τα αμινοξέα απαιτούν την απελευθέρωση της ομάδας αμίνης. Αυτή η ομάδα αμίνης στη συνέχεια θα απορριφθεί καθώς είναι τοξική για το σώμα. Υπάρχουν δύο στάδια απελευθέρωσης της ομάδας αμίνης από τα αμινοξέα. Αυτά τα στάδια είναι:

• Αυτή είναι η διαδικασία όταν η αμινοτρανσφεράση μετακινεί την αμίνη σε α-κετογλουταρικό και παράγει γλουταμικό ή μετακινεί την αμίνη σε οξαλοξικό για να παράγει ασπαρτικό.
• Οξειδωτική απαμίνωση. Αυτή είναι η διαδικασία της απελευθέρωσης αμίνης από το γλουταμινικό για την παραγωγή αμμωνίου.

Σύνθεση αμινοξέων

Όλοι οι ιστοί έχουν την ικανότητα να συνθέτουν μη απαραίτητα αμινοξέα, να πραγματοποιούν αναδιαμόρφωση αμινοξέων και να αλλάζουν τη δομή του άνθρακα των μη αμινοξέων σε αμινοξέα και άλλα παράγωγα που περιέχουν άζωτο. Ωστόσο, το συκώτι είναι το κύριο μέρος όπου συμβαίνει ο μεταβολισμός του αζώτου.

Στην κατάσταση του πλεονάσματος της δίαιτας, δυνητικό τοξικό άζωτο αμινοξέων απελευθερώνεται μέσω της τρανσαμίνωσης, της απαμίνωσης και του σχηματισμού ουρίας. Η δομή του άνθρακα συνήθως θα τροποποιηθεί σε υδατάνθρακες μέσω της οδού γλυκονεογένεσης ή θα γίνει λιπαρά οξέα μέσω της οδού σύνθεσης λιπαρών οξέων. Σχετικά με αυτό, τα αμινοξέα κατηγοριοποιούνται σε τρεις κατηγορίες που είναι τα γλυκογόνα αμινοξέα, τα κετογονικά αμινοξέα και τα γλυκογόνα και τα κετογονικά αμινοξέα.

Τα γλυκογόνα αμινοξέα είναι αμινοξέα που μπορούν να πάνε στο μονοπάτι παραγωγής πυροσταφυλικού ή στον ενδιάμεσο κύκλο του κιτρικού οξέος όπως το οξαλοξικό και το α-κετογλουταρικό. Όλα αυτά τα αμινοξέα είναι ο πρόδρομος για τη γλυκόζη μέσω της οδού γλυκονεογένεσης. Όλα τα αμινοξέα εκτός από τη λυσίνη και τη λευκίνη περιέχουν γλυκογόνο ιδιότητα. Η λυσίνη και η λευκίνη είναι αμινοξέα που είναι κετογονικά μόνο που μπορούν να πάνε μόνο στο ενδιάμεσο Co-A Acetyl ή Co-A ακετοακετύλιο.

Μια μικρή ομάδα αμινοξέων που αποτελείται από ισολευκίνη, φαινυλαλανίνη, θρεονίνη, τρυπτοφάνη και τυροσίνη είναι γλυκογόνο και κετογόνο. Τέλος, θα πρέπει να γνωρίζουμε ότι υπάρχουν τρεις δυνατότητες αξιοποίησης των αμινοξέων. Κατά τη διάρκεια της πείνας, η μείωση της δομής του άνθρακα χρησιμοποιείται για την παραγωγή ενέργειας με τη διαδικασία οξείδωσης του CO₂ και H₂ O.

Εν τω μεταξύ, από 20 τύπους αμινοξέων, υπάρχουν μερικά που δεν μπορούν να συντεθούν από τον οργανισμό, οπότε πρέπει να τα λαμβάνετε από τις τροφές. Αυτός ο τύπος αμινοξέων είναι γνωστός ως απαραίτητα αμινοξέα. Τα υπόλοιπα είναι αμινοξέα που μπορούν να συντεθούν από άλλα αμινοξέα. Αυτός ο τύπος αμινοξέων είναι γνωστός ως μη απαραίτητα αμινοξέα.

Μπορείτε επίσης να κάνετε αναζήτηση:

• Κλάδοι Ανόργανης Χημείας
• Κλάδοι Φυσικοχημείας

5. Ζωική Βιοσύνθεση

Ακολουθεί η σύντομη εξήγηση των υποκλάδων της ζωικής βιοχημείας:

• Βιοσύνθεση Γλουταμινικού και Ασπαρτικού

Το γλουταμινικό και το ασπαρτικό συντίθενται από α-κετο οξύ με απλή αντίδραση τρανσαμίνωσης. Ο καταλύτης αυτής της αντίδρασης είναι το ένζυμο γλουταμικής αφυδρογονάσης και στη συνέχεια η ασπαρτική αμινοτρανσφεράση. Το ασπαρτικό προέρχεται επίσης από την ασπαραγίνη με τη βοήθεια της ασπαραγινάσης. Ο σημαντικός ρόλος του γλουταμικού είναι ως κύριος ενδοκυτταρικός δότης αμινοξέων για την αντίδραση τρανσαμίνωσης. Το ασπαρτικό παίζει ρόλο ως πρόδρομος ορνιθίνης για τον κύκλο της ουρίας.

• Βιοσύνθεση της αλανίνης

Η αλανίνη μεταφέρεται στην κυκλοφορία από διάφορους ιστούς αλλά συνήθως από τους μύες. Η αλανίνη σχηματίζεται από το πυροσταφυλικό. Το συκώτι συσσωρεύει αλανίνη στο πλάσμα, η οποία είναι η αντίστροφη εκδοχή της τρανσαμίνωσης που συμβαίνει στους μύες και αναλογικά αυξάνει την παραγωγή ουρίας.

Η αλανίνη μεταφέρεται από τους μύες στο ήπαρ μαζί με τη μεταφορά της γλυκόζης από το ήπαρ στους μύες. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται κύκλος γλυκόζης-αλανίνης. Το κύριο κλειδί αυτού του κύκλου είναι ότι σε ένα μόριο αλανίνης ο περιφερικός ιστός εξάγει πυροσταφυλικό και αμμωνία στο ήπαρ, όπου η δομή του άνθρακα ανακυκλώνεται και το μεγαλύτερο μέρος του αζώτου αποβάλλεται. Υπάρχουν δύο κύριες οδοί για την παραγωγή μυϊκής αλανίνης που είναι:

1. Αμεσα μέσω αποικοδόμησης πρωτεϊνών.
2. Μέσω πυροσταφυλικής τρανσαμινάσης με τη βοήθεια του ενζύμου τρανσαμινάσης της αλανίνης (το οποίο είναι επίσης γνωστό ως ορός γλουταμινικού-πυρουβικής τρανσαμινάσης)

• Βιοσύνθεση τυροσίνης

Η τυροσίνη παράγεται σε κύτταρα με υδροξυλίωση φαινυλαλανίνης. Η μισή φαινυλαλανίνη απαιτείται για την παραγωγή τυροσίνης. Εάν η διατροφή είναι πλούσια σε τυροσίνη θα μειώσει τις ανάγκες σε φαινυλαλανίνη έως και 50%. Η υδροξυλάση της φαινυλαλανίνης είναι ο συνδυασμός της λειτουργίας της οξυγενάσης. Ένα άτομο οξυγόνου συνδυάζεται με νερό και το άλλο id συνδυάζεται σε ομάδα υδροξυλίου από τυροσίνη. Το αναγωγικό που παράγεται είναι η τετραϋδροφολική συμπαράγοντας τετραϋδροβιοπτερίνη που διατηρείται σε ανηγμένη κατάσταση από το εξαρτώμενο από NADH ένζυμο διυδροπτεριδίνη αναγωγάση.

• Βιοσύνθεση Ορνιθίνης και Προλίνης

Το γλουταμινικό είναι ο πρόδρομος της ορνιθίνης και της προλίνης. Με το γλουταμικό, η ημιαλδεΰδη έγινε ενδιάμεσο σημείο διακλάδωσης σε ένα από δύο προϊόντα ή άλλα. Η ορνιθίνη δεν είναι ένα από τα 20 αμινοξέα που χρησιμοποιούνται για τη σύνθεση πρωτεϊνών. Η ορνιθίνη παίζει σημαντικό ρόλο ως δέκτης φωσφορικού καρβαμοϋλίου στον κύκλο της ουρίας. Η ορνιθίνη έχει επίσης πρόσθετο ρόλο ως πρόδρομος για τη σύνθεση πολυαμίνης. Η παραγωγή ορνιθίνης από γλουταμικό είναι σημαντική όταν η δίαιτα αργινίνης ως άλλη πηγή ορνιθίνης είναι περιορισμένη.

Η χρήση γλουταμινικής ημιαλδεΰδης εξαρτάται από την κυτταρική κατάσταση. Η παραγωγή ορνιθίνης από ημιαλδεΰδη γίνεται μέσω της αντίδρασης του γλουταμινικού άλατος που εξαρτάται από την τρανσαμινοποίηση. Όταν η συγκέντρωση της αργινίνης αυξάνεται, η ορνιθίνη λαμβάνεται από τον κύκλο της ουρίας και προστίθεται από γλουταμινική ημιαλδεΰδη που εμποδίζει την αντίδραση αμινοτρανσφεράσης. Ως αποτέλεσμα, συμβαίνει συσσώρευση ημιαλδεΰδης. Η ημιαλδεΰδη ανακυκλώνεται αυθόρμητα σε Δπυρρολιν-5-καρβοξυλική που αργότερα θα αναχθεί σε προλίνη από την εξαρτώμενη από NADPH αναγωγάση.

• Βιοσύνθεση σερίνης

Η κύρια οδός για τη σερίνη ξεκινά από το ενδιάμεσο γλυκολυτικό 3-φωσφογλισερικό. Η συνδεδεμένη με NADH αφυδρογονάση μετατρέπει το 3-φωσφογλισερικό σε ένα κετοξύ που είναι 3-φωσφοπυρουβικό σύμφωνα με την επακόλουθη τρανσαμίνωση. Η δραστηριότητα της αμινοτρανσφεράσης με γλουταμινικό ως δότη παράγει 3-φωσφοσερίνη που τροποποιείται σε σερίνη από τη φωσφατάση της φωσφοσερίνης.

Εν τω μεταξύ, η βιοχημεία των ζώων είναι ένας κλάδος της επιστήμης στη χημεία που είναι η μελέτη σχετικά με τη δομή και τη λειτουργία των κυτταρικών συστατικών στα ζώα. Έτσι, ζωική βιοχημεία

Μπορείτε επίσης να κάνετε αναζήτηση:

• Χημικά στη χλωρίνη
• Χημικά στο νερό
• Χημικές ουσίες στον εγκέφαλο
• Χημικά σε ζιζάνια
• Χημικά στο τσιγάρο
• Χημικά στα καλλυντικά
• Επικίνδυνες χημικές ουσίες