Key Terms

• catabolism: Tuhoava aineenvaihdunta, johon yleensä kuuluu energian vapautuminen ja aineiden hajoaminen.
• ketohappo: Mikä tahansa karboksyylihappo, joka sisältää myös ketoniryhmän.
• deaminaatio: Aminoryhmän poistaminen yhdisteestä.

Aineenvaihduntareittejä tulisi ajatella huokoisina, eli aineita tulee toisista reiteistä ja välituotteita lähtee toisille reiteille. Nämä polut eivät ole suljettuja järjestelmiä. Monet tietyn polun substraateista, välituotteista ja tuotteista ovat muiden polkujen reaktiotekijöitä. Proteiinit ovat hyvä esimerkki tästä ilmiöstä. Ne voidaan pilkkoa aminohapoiksi, joista ne koostuvat, ja niitä voidaan käyttää glukoosikatabolian polun eri vaiheissa.

Proteiineja hydrolysoivat soluissa erilaiset entsyymit. Useimmiten aminohapot kierrätetään uusien proteiinien synteesiin tai niitä käytetään esiasteina muiden tärkeiden biologisten molekyylien, kuten hormonien, nukleotidien tai välittäjäaineiden synteesissä. Jos aminohappoja on kuitenkin liikaa tai jos elimistö on nälkiintynyt, osa aminohapoista ohjataan glukoosikatabolian reitteihin.

Kunkin aminohapon aminoryhmä on poistettava (deaminointi) ennen kuin hiiliketju pääsee näille reiteille. Kun aminoryhmä on poistettu aminohaposta, se muuttuu ammoniakiksi ureakierron kautta. Aminohapon jäljelle jäävistä atomeista syntyy ketohappo: hiiliketju, jossa on yksi ketoni- ja yksi karboksyylihapporyhmä. Nisäkkäillä maksa syntetisoi ureaa kahdesta ammoniakkimolekyylistä ja hiilidioksidimolekyylistä. Urea on siis nisäkkäiden tärkein aminohapoista peräisin olevasta typestä syntyvä jätetuote, joka poistuu elimistöstä virtsan mukana. Ketohappo voi sen jälkeen siirtyä sitruunahappokiertoon.

Deaminoituina aminohapot voivat siirtyä glukoosiaineenvaihdunnan reitteihin pyruvaattina, asetyyli-CoA:na tai sitruunahappokierron useina komponentteina. Esimerkiksi deaminoitu asparagiini ja aspartaatti muuttuvat oksaloasetaatiksi ja siirtyvät glukoosikataboliaan sitruunahappokierrossa. Deaminoituja aminohappoja voidaan myös muuntaa joksikin muuksi välimolekyyliksi ennen niiden siirtymistä polkuihin. Useat aminohapot voivat siirtyä glukoosikataboliaan useissa eri paikoissa.