Nøglebegreber

• katabolisme: Destruktivt stofskifte, der normalt omfatter frigivelse af energi og nedbrydning af materialer.
• keto-syre: Enhver carboxylsyre, der også indeholder en ketongruppe.
• deaminering: Fjernelse af en aminogruppe fra en forbindelse.

Stofskifteveje bør opfattes som porøse; det vil sige, at stoffer kommer ind fra andre veje, og mellemprodukter forlader dem til andre veje. Disse veje er ikke lukkede systemer. Mange af substraterne, mellemprodukterne og produkterne i en bestemt bane er reaktanter i andre baner. Proteiner er et godt eksempel på dette fænomen. De kan nedbrydes til de aminosyrer, de består af, og anvendes på forskellige trin i glukosekatabolismens vej.

Proteiner hydrolyseres af en række forskellige enzymer i cellerne. Oftest genanvendes aminosyrerne i syntesen af nye proteiner eller anvendes som forløbere i syntesen af andre vigtige biologiske molekyler, f.eks. hormoner, nukleotider eller neurotransmittere. Men hvis der er overskud af aminosyrer, eller hvis kroppen befinder sig i en sulttilstand, vil nogle aminosyrer blive shuntet ind i glukosekatabolismens veje.

Hver aminosyre skal have fjernet sin aminogruppe (deaminering), før kulstofkæden kan indgå i disse veje. Når aminogruppen er fjernet fra en aminosyre, omdannes den til ammoniak gennem urinstofcyklusen. De resterende atomer i aminosyren resulterer i en ketosyre: en kulstofkæde med en keton- og en carboxylsygruppe. Hos pattedyr syntetiserer leveren urinstof fra to ammoniakmolekyler og et kuldioxidmolekyle. Urea er således det vigtigste affaldsprodukt hos pattedyr, der produceres af kvælstof fra aminosyrer; det forlader kroppen med urinen. Ketosyren kan derefter indgå i citronsyrecyklusen.

Når deaminerede aminosyrer kan de indgå i glukosemetabolismens veje som pyruvat, acetyl CoA eller flere komponenter i citronsyrecyklusen. For eksempel omdannes deaminerede asparagin og aspartat til oxaloacetat og indgår i glukosekatabolismen i citronsyrecyklusen. Deaminerede aminosyrer kan også omdannes til et andet intermediært molekyle, inden de indgår i disse veje. Flere aminosyrer kan indgå i glukosekatabolismen på flere steder.