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关于氨基酸脱氨基的方式介绍

2022.9.14

氨基酸脱氨基作用是氨基酸分解代谢的最主要反应。体内大多数组织细胞均可进行。氨基酸可通过多种方式脱去氨基,如转氨基、氧化脱氨基、联合脱氨基等,其中以联合脱氨基最为重要。

氨基酸脱氨基的产物为α-酮酸和氨.

1.转氨基作用

大多数氨基酸在进行分解代谢之初,首先通过转氨基作用将α-氨基转移给α-酮戊二酸,使其形成谷氨酸和相应的α-酮酸(α-ketoacid)。

转氨基作用是氨基酸在氨基转移酶(aminotransferase)或称转氨酶(transaminase)催化下,可逆地把α-氨基酸的氨基转移给α-酮戊二酸,使α-氨基酸转变为相应的α-酮酸,而原来的α-酮戊二酸接受氨基转变成相应的谷氨酸。可见,转氨基作用既是氨基酸的分解代谢过程,又是某些非必需氨基酸合成的重要途径。转氨酶的辅酶是维生素B6的磷酸酯磷酸吡哆醛。体内大多数氨基酸均能进行转氨基反应,转氨酶的种类很多,专一性强,分布也最广。以丙氨酸氨基转移酶(alanine transaminase,ALT;又称谷丙转氨酶,GPT)以及天冬氨酸氨基转移酶(aspartate transaminase,AST;又称谷草转氨酶,GOT)最重要,前者在肝细胞含量最高,后者在心肌细胞含量最高。正常情况下它们在血清中含量都很低,当肝细胞或心肌受损时血清中含量增高,故可用于临床上肝脏或心肌疾病的辅助诊断。

2.谷氨酸的氧化脱氨基作用

通过以上转氨基作用生成的谷氨酸由谷氨酸脱氢酶(glutamate dehydrogenase)催化,脱氢的同时又脱去氨基的反应,称为氧化脱氨基作用。在体内氨基酸氧化酶种类很多,其中以谷氨酸脱氢酶的作用最重要。谷氨酸脱氢酶是以NAD或NADP为辅酶的不需氧脱氢酶,催化谷氨酸脱氢生成亚谷氨酸,然后水解生成α-酮戊二酸和NH3。谷氨酸脱氢酶广泛存在于肝、肾及脑中,反应可逆,通过还原氨基化作用,α-酮戊二酸和氨可合成谷氨酸,因此,它不仅在氨基酸的分解中起作用,而且在非必需氨基酸合成中也起着重要作用。

3.联合脱氨基作用

联合脱氨基作用是体内脱氨基的主要方式,生物体内存在二种联合脱氨基方式。

(1)转氨酶与谷氨酸脱氢酶的联合脱氨基作用:①氨基酸首先与α-酮戊二酸进行转氨基反应,生成相应的α酮酸和谷氨酸,②谷氨酸在谷氨酸脱氢酶作用下脱去氨基生成α-酮戊二酸。全过程可逆,通过其逆过程可以合成新的非必需氨基酸。此过程主要存在于肝、肾和脑组织中,心肌和骨骼肌中不能进行,因为心肌和骨骼肌中谷氨酸脱氢酶活性低。

(2)嘌呤核苷酸循环形式的联合脱氨基作用

肌肉组织中-谷氨酸脱氢酶活性不高,难以进行上述联合脱氨基作用,在肌肉中氨基酸是通过嘌呤核苷酸循环脱去氨基的。过程为:①α-氨基酸首先与α-酮戊二酸转氨基作用生成谷氨酸,后者再与草酰乙酸转氨基反应,生成天冬氨酸;②天冬氨酸与次黄嘌呤核苷酸(IMP)由腺苷酸代琥珀酸合成酶催化生成腺苷酸代琥珀酸;③腺苷酸代琥珀酸裂解生成腺苷酸(AMP)和延胡索酸;④AMP在腺苷酸脱氨酶(此酶在肌肉组织中活性较强)催化下脱去氨基生成IMP,完成氨基酸的脱氨基作用。IMP可以再参加循环,延胡索酸经三羧酸循环转变为草酰乙酸后再次参加转氨反应。

氨基酸脱氨基作用的终产物是α-酮酸和氨。它们将分别进入各自的代谢途径。


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