Inleiding:
Aminozuren zijn organische zuren die naast één of meer
carboxylgroepen ( COOH-groepen, zie carbonzuren ) ook één of meer
aminogroepen ( NH2-groepen ) bevatten, te onderscheiden in
alpha-aminozuren (carboxyl- en aminogroep aan hetzelfde
koolstofatoom), beta-aminozuren (deze groepen aan naast elkaar
gelegen koolstofatomen), enz.; bij gamma-aminozuren (toegepast bij
de fabricage van sommige polyamiden) bevinden deze groepen zich
aan de uiteinden van lange koolstofketens.
In de natuur zijn ruim 80 verschillende aminozuren aangetroffen.
Het zijn de bouwstenen van de eiwitten. Aminozuren worden
onderverdeeld in essentiële aminozuren en niet essentiële
aminozuren. Van de 20 aminozuren (de fundamentele aminozuren) die
de mens nodig heeft voor de opbouw van eiwitten , kunnen we
ongeveer 10 zelf in voldoende hoeveelheid maken uit koolhydraten,
vetten en een stikstofbron.
Essentiële aminozuren moeten in het voedsel aanwezig zijn omdat
het menselijk organisme deze niet zelf kan synthetiseren. Voor de
mens zijn deze: lysine, tryptofaan, fenylalanine, leucine,
Lysine, isoleucine, threonine, methionine en valine. Niet
essentiële aminozuren maakt de mens zelf.
Sommige afwijkingen in het metabolisme kunnen ook andere
aminozuren essentieel maken. Tyrosine wordt in het metabolisme
gemaakt uit fenylalanine. Lijders aan fenylketonurie (
PKU ) kunnen dit echter niet en
voor hen is de aanwezigheid van voldoende tyrosine in het voedsel
een essentiële voorwaarde.
Ook arginine en histidine zijn aminozuren die essentieel kunnen
zijn, met name in perioden van snelle groei.
Arginine moet in het voedsel aanwezig zijn, omdat dit, hoewel het
door het organisme zelf wordt gesynthetiseerd, erg snel wordt
afgebroken.
Alle 20 door de mens gebruikte aminozuren worden door groene
planten en een aantal bacteriën uit hun basiselementen
opgebouwd.
De 20 fundamentele aminozuren die de mens nodig heeft kunnen
worden onderverdeeld op grond van het chemische karakter van de
zijketens.
De fundamentele aminozuren:
Aminozuren met een a-polaire zijketen:
Aminozuren die een zijketen bevatten met een hydroxylgroep (
OH ):
Aminozuren die een zijketen bevatten met een carboxylgroep (
COOH ):
-
Asparaginezuur:
Brutoformule: C4H7NO4
Monoaminobarnsteenzuur of 2-aminobutaandizuur
Asparaginezuur speelt een grote rol in de stofwisseling
tijdens de opbouw van andere aminozuren en biochemicaliën in
de citroenzuurcyclus.
Biochemicaliën die worden gesynthetiseerd uit
asparaginezuur, zijn : asparagine, arginine, lysine,
methionine, threonine, isoleucine en verschillende
nucleotiden.
KEGG:
L-aspartic acid (
2-aminosuccinic acid )
-
Glutaminezuur:
Brutoformule: C5H9NO4
2-aminopentaandizuur
KEGG:
L-glutamate (
L-Glutamic acid )
Aminozuren die een zijketen hebben met een amide-groep (
NH2 ):
Aminozuren die een zijketen hebben met een basische groep:
Aminozuren die een zijketen hebben met een zwavelbevattende
groep:
Human Genetic Diseases:
Stoornissen van aminozuren die een zijketen hebben met een
zwavelbevattende groep
Aminozuren en de stofwisseling:
Behalve als bouwstenen van eiwitten spelen de aminozuren een
belangrijke rol in de stofwisseling van levende cellen.
Vele aminozuren zijn voorlopers van belangrijke
biomoleculen, zoals vitamines, purines, pyrimidines, porfyrines,
hormonen. Ook kunnen aminozuren, als eindproduct van de proteolyse
in het maagdarmkanaal of als gevolg van intracellulaire afbraak in
de bloedbaan gebracht, door de cel als voedingsstof worden
gebruikt. Daartoe worden zij eerst ontdaan van de amino-groep, die
óf via de ureumcyclus wordt uitgescheiden, óf voor de synthese van
andere stikstofhoudende stoffen wordt gebruikt. Daarna wordt het
koolstofskelet verder verwerkt tot pyrodruivenzuur ( glycolyse) of
tot intermediair van de citroenzuurcyclus.
Aminozuren als voedingsstoffen kunnen dus, afhankelijk van de
behoefte, verwerkt worden tot glucose (en glycogeen) of ‘verbrand’
worden via de citroenzuurcyclus (zie ook celademhaling). Bij een
mens met een lichaamsgewicht van ongeveer 70 kg op een normaal
dieet wordt per dag ongeveer 400 gram eiwit ‘omgezet’. Een kwart
daarvan wordt door het lichaam verwerkt tot glucose resp.
glycogeen of gebruikt voor spierarbeid, en de rest wordt (opnieuw)
gebruikt voor eiwitsynthese (recycling). Per dag wordt 6 à
20 gram stikstof, afkomstig van eiwitten, via de ureumcyclus in de
urine uitgescheiden. De aminozuren arginine, ornithine en
citrulline spelen een speciale rol in de ureumcyclus.
|
Valine, leucine and isoleucine degradation |
|
Valine, leucine and isoleucine biosynthesis |
|
Glycine, serine and threonine metabolism |
|
Alanine and aspartate metabolism |
|
Phenylalanine, tyrosine and tryptophan biosynthesis |
|
Phenylalanine metabolism |
|
Tryptophan metabolism |
|
Arginine and proline metabolism |
|
Tyrosine metabolism |
|
Glutamate metabolism |
|
Lysine biosynthesis |
|
Lysine degradation |
|
Histidine metabolism |
|
Cysteine metabolism |
|
Methionine metabolism |
|
Hoofdmenu |
|