Aminogruppen (-NH2) är en funktionell kemisk grupp som ingår i alla aminosyror. Fria aminosyror cirkulerar i blodet i noggrant reglerade koncentrationer – precis tillräckligt för att cellerna ska kunna använda dem vid uppbyggnaden av nya proteiner, men inte mer. När det uppstår ett överskott av aminosyror i blodet bryter kroppen ner dem, och aminogrupperna måste då avlägsnas från kroppen.
Aminogruppen (-NH2) består av en kväveatom som är kovalent bunden till två väteatomer. Kväveatomen har en extra valenselektron, vilket gör att denna molekylgrupp kan bilda en bindning med ytterligare en atom. Det är just denna egenskap som gör att aminogruppen kan ingå i både aminosyror och andra biologiskt viktiga föreningar.
Aminosyror har fått sitt namn eftersom varje molekyl innehåller en sur karboxylgrupp (COOH) och en aminogrupp (NH2). Dessutom har varje aminosyra en sidokedja, den så kallade R-gruppen. Alla tre grupperna är bundna till samma kolatom, kallad alfa-kol (α-kol).
Den enklaste aminosyran, glycin, har en R-grupp som består av en enda väteatom. Andra aminosyrors R-grupper varierar kraftigt i komplexitet – från den enkla metylgruppen (-CH3) i alanin till mer komplicerade kolväten, syror, amider, alkoholer och aminer. Sidokedjans egenskaper avgör aminosyrans kemiska beteende och dess roll i proteinernas tredimensionella struktur.
När aminosyror kataboliseras är det första steget alltid att aminogruppen (NH2) avlägsnas från molekylen. Detta sker oftast genom transaminering följt av oxidativ deaminering. När aminogruppen tagits bort omvandlas aminosyrans återstående kolskelett till energi eller lagras som fett.
Aminogruppen representerar däremot ett kväveöverskott som måste transporteras ut ur kroppen. Hur detta görs skiljer sig markant mellan olika djurgrupper, beroende på deras livsmiljö och tillgång till vatten.
Ammoniak är mycket lösligt i vatten, vilket gör att fiskar och vissa vattenlevande amfibier kan utsöndra sitt kväveöverskott direkt i form av ammoniak (NH3). Hos vissa fiskarter transporteras överskottskvävet genom blodet som en del av amidgruppen i aminosyran glutamin. I gälarna undergår glutaminet hydrolys till glutaminsyra, varvid ammoniaken släpps ut i det omgivande vattnet. Denna strategi är energimässigt billig, men kräver stora mängder vatten för att späda ut det giftiga ammoniaket.
De flesta landlevande ryggradsdjur, inklusive människan, omvandlar överskottet av aminogrupper till vattenlösligt urea. Urea har den kemiska formeln (NH2)2CO och är en molekyl med två aminogrupper bundna till en karbonylgrupp (C=O).
Syntesen av urea sker i leverns celler via den så kallade ureacykeln. Från levern frisätts urea ut i blodomloppet, filtreras från blodet av njurarna och utsöndras sedan från kroppen via urinen. Urea är betydligt mindre giftigt än ammoniak, vilket gör att det kan transporteras i blodet utan att skada vävnader. Vid leversvikt kan ammoniaken däremot ansamlas i blodet och orsaka allvarliga neurologiska skador.
Fåglar, reptiler och vissa ökenlevande däggdjur omvandlar sitt kväveöverskott till urinsyra (C5H4N4O3), som utsöndras med avföringen. Syntesen av urinsyra är kostsam i form av metaboli energi, men fördelen är att betydligt mindre vatten krävs för att avlägsna den från kroppen. Detta gör urinsyra till en idealisk kväveutsöndringsform för djur som lever i torra miljöer eller, som fåglar, behöver hålla en låg kroppsvikt för flygning.
Hälsa och Sjukdom © https://www.sjukdom.online