Navigation
Biochemie

Aminosäuren: Die Wege des Kohlenstoffs

Steckbrief

Während der Harnstoffzyklus Energie verbraucht, ist der Abbau der verbleibenden Kohlenstoffgerüste der Aminosäuren ein energieliefernder Prozess. Der Abbau der Kohlenstoffgerüste ist teilweise komplex, wobei mehrere alternative Abbauwege existieren können.

Je nach Abbauweg, in den die Abbauprodukte des Kohlenstoffskeletts einmünden, unterteilt man die Aminosäuren in 2 Gruppen:

  • glucogene (glucoplastische) Aminosäuren: die Produkte werden im Kohlenhydratstoffwechsel in Pyruvat und Zwischenprodukte des Citratzyklus umgewandelt; sie dienen der direkten Energiegewinnung oder können in der Gluconeogenese in Glucose umgewandelt werden

  • ketogene (ketoplastische) Aminosäuren: die Produkte werden im Fettsäurestoffwechsel in Acetyl-CoA umgewandelt; sie dienen ebenfalls der direkten Energiegewinnung oder der Synthese von Ketonkörpern, Fettsäuren, Cholesterin oder anderen Lipiden (sie können nicht in die Gluconeogenese einfließen)

Es gibt auch Aminosäuren, die glucogen und ketogen sind, da ihre Abbauprodukte in den Kohlenhydrat- und in den Fettsäurestoffwechsel münden.

Der Abbau der 20 klassischen proteinogenen Aminosäuren wird anhand dieser Gruppen im Detail besprochen:

Image description
Überblick über den Aminosäureabbau

Das Bild gibt einen Überblick darüber, zu welchen Produkten die proteinogenen Aminosäuren abgebaut werden und wie diese dann in den Intermediärstoffwechsel eintreten.

(Quelle: Rassow et al., Duale Reihe Biochemie, Thieme, 2022)
    Abbrechen Speichern

    Glucogene und ketogene Aminosäuren

    Der beim Abbau von Aminosäuren anfallende Stickstoff wird im Harnstoffzyklus in Harnstoff umgewandelt, der dann mit dem Urin ausgeschieden wird. Der Prozess verbraucht viel ATP. Dennoch gewinnt der Körper aus dem Abbau von Aminosäuren Energie. Dieser Energiegewinn ist auf den Abbau des nach der Abspaltung der Aminogruppe zurückbleibenden Kohlenstoffgerüsts zurückzuführen, das in den Energiestoffwechsel eingeschleust wird. Tatsächlich liefert der Abbau von Aminosäuren etwa 10% der im Stoffwechsel des Menschen erzeugten Energie.

    Aminosäuren werden, abhängig davon, welchen Weg ihre Kohlenstoffgerüste bei ihrem Abbau unter Nahrungsmangel einschlagen, in 2 Gruppen eingeteilt: glucogene und ketogene Aminosäuren.

    Die meisten Aminosäuren sind glucogen (glucoplastisch; zur Synthese von beitragend). Sie werden im Kohlenhydratstoffwechsel zu und abgebaut. Diese Produkte können 2 Wege einschlagen:

    Image description
    Biosynthese der Katecholamine

    Die an der Katcholaminsynthese beteiligten Enzyme sind (1) Phenylalaninhydroxylase, (2) Tyrosinhydroxylase, (3) Dopadecarboxylase, (4) Dopamin-β-Hydroxylase, (5) Phenylethanolamin-N-Methyltransferase. Die Tyrosinhydroxylase benötigt zur Synthese von Dopa O2 und das Coenzym Tetrahydrobiopterin. Die Dopadecarboxylase wandelt Dopa mithilfe des Coenzyms Pyridoxalphosphat (PALP) in Dopamin um. Die Dopamin-β-Hydroxylase hydroxyliert Dopamin zu Noradrenalin, das von der Phenylethanolamin-N-Methyltransferase mithilfe von S-Adenosylmethionin (SAM) zu Adrenalin umgesetzt werden kann. PALP; Pyridoxalphosphat; SAM, S-Adenosylmethionin.

    (Quelle: Königshoff, Brandenburger, Kurzlehrbuch Biochemie, Thieme, 2018)
      Abbrechen Speichern
      paywall image

      Erfolgreich in jeder Prüfung! Mit via medici, der Lernplattform von Thieme

      Individuelle Lerntiefen mit Speed Mode für jedes Lernmodul
      Kreuze die passenden IMPP-Fragen je Lernmodul
      Vertiefe dein Wissen in über 120 Thieme Lehrbüchern
      Ergänze dein Wissen mit Lernkursen und Lernplänen

      IMPP-Fakten im Überblick

      Voriger Artikel
      Rechenbeispiel: Harnstoffmenge
      Nächster Artikel
      Aminosäuren als Vorstufen für weitere Biomoleküle

      Aminosäuren: Die Wege des Kohlenstoffs

      Fallbeispiele zum Thema

      Das Thema in der via medici Bibliothek

      Zeige Treffer in „Duale Reihe Biochemie“
      Zeige Treffer in „Allgemeine Mikrobiologie“
      Zeige Treffer in „Biochemie des Menschen“
      Zeige Treffer in „Taschenlehrbuch Biologie: Mikrobiologie“
      Springe in „Duale Reihe Biochemie“ direkt zu:
      Wege des Kohlenstoffs im Abbau der Aminosäuren

      Wege des Kohlenstoffs im Abbau der Aminosäuren Duale Reihe Biochemie Energiestoffwechsel II Kataboler Stoffwechsel und ATP Synthese Abbau von Proteinen und Aminosäuren Wege des Kohlenstoffs im Abbau der Aminosäuren Wege des Kohlenstoffs im Abbau der Aminosäuren Glucogene und ketogene Aminosäuren Die...

      Glucogene und ketogene Aminosäuren

      Glucogene und ketogene Aminosäuren Duale Reihe Biochemie Energiestoffwechsel II Kataboler Stoffwechsel und ATP Synthese Abbau von Proteinen und Aminosäuren Wege des Kohlenstoffs im Abbau der Aminosäuren Glucogene und ketogene Aminosäuren Glucogene und ketogene Aminosäuren Die Abbauwege des Kohlensto...

      Abbau der kleinen Aminosäuren zu Pyruvat

      Abbau der kleinen Aminosäuren zu Pyruvat Duale Reihe Biochemie Energiestoffwechsel II Kataboler Stoffwechsel und ATP Synthese Abbau von Proteinen und Aminosäuren Wege des Kohlenstoffs im Abbau der Aminosäuren Abbau der einzelnen Aminosäuren Abbau der kleinen Aminosäuren zu Pyruvat Abbau der kleinen ...

      Vernetzung mit weiteren Modulen
      zuletzt bearbeitet: 12.05.2023
      Fachlicher Beirat: Prof. Dr. Wolfgang Höhne, 11.11.2022
      Lerntools
      • kurz gefasst
        standard
        vertieft