Kulcsfogalmak

• katabolizmus: Pusztító anyagcsere, amely általában az energia felszabadulását és az anyagok lebontását foglalja magában.
• ketosav: Minden olyan karbonsav, amely ketoncsoportot is tartalmaz.
• deaminálás: Az aminocsoport eltávolítása egy vegyületből.

A metabolikus útvonalakat porózusnak kell elképzelni; vagyis az anyagok más útvonalakról lépnek be, és a köztitermékek más útvonalakra távoznak. Ezek az útvonalak nem zárt rendszerek. Egy adott útvonal szubsztrátjai, köztitermékei és termékei közül sokan más útvonalak reaktánsai. A fehérjék jó példa erre a jelenségre. Lebonthatók alkotó aminosavaikra, és felhasználhatók a glükóz katabolizmus útvonalának különböző lépéseiben.

A fehérjéket a sejtekben különböző enzimek hidrolizálják. A legtöbbször az aminosavak új fehérjék szintézisébe kerülnek vissza, vagy más fontos biológiai molekulák, például hormonok, nukleotidok vagy neurotranszmitterek szintézisének prekurzoraként kerülnek felhasználásra. Ha azonban az aminosavakból felesleg van, vagy ha a szervezet éhezik, néhány aminosav a glükózkatabolizmus útvonalaiba kerül.

Minden aminosavnak el kell távolítani az aminocsoportját (deaminálás), mielőtt a szénlánc belépne ezekbe az útvonalakba. Amikor az aminosavból eltávolítják az aminocsoportot, az ammóniává alakul át a karbamidcikluson keresztül. Az aminosav megmaradó atomjai ketosavat eredményeznek: egy szénlánc egy keton- és egy karbonsavcsoporttal. Emlősökben a máj két ammónia molekulából és egy szén-dioxid molekulából szintetizálja a karbamidot. Így a karbamid az emlősökben az aminosavakból származó nitrogénből keletkező fő salakanyag, amely a vizelettel távozik a szervezetből. A ketosav ezután beléphet a citromsavciklusba.

A deaminált aminosavak piruvát, acetil-CoA vagy a citromsavciklus több összetevője formájában beléphetnek a glükózanyagcsere útvonalaiba. Például a deaminált aszparagin és aszpartát oxalacetáttá alakul, és a citromsavciklusban belép a glükóz katabolizmusába. A deaminált aminosavak más köztes molekulává is átalakulhatnak, mielőtt belépnének az útvonalakba. Számos aminosav több helyen is beléphet a glükóz katabolizmusba.