สายโซ่คาร์บอนของกรดอะมิโนจะถูกเปลี่ยนเป็น acetyl-CoA ซึ่งจะเข้าสู่วัฏจักรกรดซิตริกหรือใช้ในการสังเคราะห์กรดไขมัน ซึ่งกรดอะมิโน 5 ชนิด คือ alanine, cysteine, glycine, tryptophan และ serine จะถูกเปลี่ยนเป็น pyruvate ก่อนแล้วจึงเปลี่ยนเป็น acetyl-CoA ในสิ่งมีชีวิตบางชนิด threonine จะถูกเปลี่ยนเป็น acetyl-CoA ได้ แต่ในร่างกายมนุษย์ threonine จะถูกเปลี่ยนเป็น succinyl-CoA alanine สามารถเปลี่ยนไปเป็น pyruvate ได้โดยตรง กิ่งของ tryptophan สามารถแตกออกมาเป็น alanine ซึ่งสามารถเปลี่ยนเป็น pyruvate ต่อได้ cysteine สามารถเปลี่ยนเป็น pyruvate ได้โดยผ่าน 2 ขั้นตอน คือ การกำจัดอะตอมของซัลเฟอร์ (S) ออก และการทำ transamination serine สามารถเปลี่ยนเป็น pyruvate ได้โดยการกำจัดโมเลกุลของน้ำออกจากโมเลกุลของ serine การเปลี่ยน glycine เป็น pyruvate มี 2 วิถี คือ การเปลี่ยน glycine เป็น serine โดยเอนไซม์ serine hydroxymethyl transferase จะเร่งให้มีการเติมหมู่ hydroxymethyl ให้กับ glycine แล้วได้เป็น serine (เกิดมากในแบคทีเรีย) เป็นการออกซิไดซ์ glycine ให้เป็น CO2, NH4+ และหมู่เมทิลีน (methylene, -CH2-) ปฏิกิริยานี้เป็นปฏิกิริยาที่ผันกลับได้ และมีเอนไซม์ glycine synthase เป็นตัวเร่ง และต้องมี tetrahydrofolate อยู่ด้วย ซึ่งการออกซิไดซ์คาร์บอน 2 อะตอมของ glycine นี้จะไม่เข้าสู่วัฏจักรกรดซิตริก โดยคาร์บอนตัวหนึ่งจะหลุดออกมาเป็น CO2 และอีกตัวจะเป็น -CH2- ของ N5,N10-methylenetetrahydrofolate ซึ่งเป็นตัวให้คาร์บอนหนึ่งอะตอมในกระบวนการชีวสังเคราะห์
ส่วนกรดอะมิโน 5 ชนิด คือ lysine, phenylalanine, tyrosine, leucine และ isoleucine รวมกับ tryptophan เป็น 6 ชนิด จะถูกเปลี่ยนเป็น acetyl-CoA หรือ acetoacetyl-CoA หรือทั้ง acetyl-CoA และ acetoacetyl-CoA แต่สุดท้ายก็จะถูกเปลี่ยนเป็น acetyl-CoA การย่อย tryptophan มีขั้นตอนค่อนข้างซับซ้อน และมีการเปลี่ยนไปเป็น acetyl-CoA ได้ 2 ทาง คือ ผ่าน pyruvate และผ่าน acetoacetyl-CoA ซึ่งสารมัธยันต์ (intermediate) บางตัวจะกลายเป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์สารชีวโมเลกุลอื่น เช่น
nicotinate ซึ่งเป็นสารต้นตอของ NAD และ NADP ในสัตว์ การย่อย phenylalanine มีความสำคัญมากเพราะมีผลต่อเอนไซม์บางตัวที่เกี่ยวข้องกับโรคที่สามารถติดต่อทางพันธุกรรม เมื่อ phenylalanine (C9) ถูกออกซิไดซ์ก็จะกลายเป็น tyrosine (C9) ซึ่งจะถูกแยกออกเป็น 2 ส่วน คือ
ส่วนที่เป็นคาร์บอน 4 อะตอม ก็จะถูกเปลี่ยนเป็น acetoacetate อิสระ และจะถูกเปลี่ยนเป็น
acetoacetyl-CoA และ acetyl-CoA ตามลำดับ ทั้ง acetyl-CoA และ fumarate ก็จะเข้าสู่วัฏจักรกรดซิตริกต่อไป แสดงว่า คาร์บอน 8 อะตอมจาก 9 อะตอมของ phenylalanine และ tyrosine จะเข้าสู่วัฏรจักรกรดซิตริก ส่วนอีก 1 คาร์บอนที่เหลือก็จะอยู่ในรูปของ CO2 หลังจากการเติมหมู่ไฮดรอกซิล (-OH) ให้กับ phenylalanine แล้วได้เป็น tyrosine ซึ่งเป็นสารต้นตอในการสังเคราะห์
dopamine ซึ่งเป็นสาร neurotransmitter |