氨基酸脫氨基作用介紹
氨基酸脫氨基作用是氨基酸分解代謝的最主要反應(yīng)。體內(nèi)大多數(shù)組織細(xì)胞均可進(jìn)行。氨基酸可通過(guò)多種方式脫去氨基,如轉(zhuǎn)氨基、氧化脫氨基、聯(lián)合脫氨基等,其中以聯(lián)合脫氨基最為重要。
氨基酸脫氨基的產(chǎn)物為α-酮酸和氨.
1.轉(zhuǎn)氨基作用
大多數(shù)氨基酸在進(jìn)行分解代謝之初,首先通過(guò)轉(zhuǎn)氨基作用將α-氨基轉(zhuǎn)移給α-酮戊二酸,使其形成谷氨酸和相應(yīng)的α-酮酸(α-ketoacid)。
轉(zhuǎn)氨基作用是氨基酸在氨基轉(zhuǎn)移酶(aminotransferase)或稱轉(zhuǎn)氨酶(transaminase)催化下,可逆地把α-氨基酸的氨基轉(zhuǎn)移給α-酮戊二酸,使α-氨基酸轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的α-酮酸,而原來(lái)的α-酮戊二酸接受氨基轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的谷氨酸??梢?jiàn),轉(zhuǎn)氨基作用既是氨基酸的分解代謝過(guò)程,又是某些非必需氨基酸合成的重要途徑。轉(zhuǎn)氨酶的輔酶是維生素B6的磷酸酯磷酸吡哆醛。體內(nèi)大多數(shù)氨基酸均能進(jìn)行轉(zhuǎn)氨基反應(yīng),轉(zhuǎn)氨酶的種類很多,專一性強(qiáng),分布也最廣。以丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(alanine transaminase,ALT;又稱谷丙轉(zhuǎn)氨酶,GPT)以及天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(aspartate transaminase,AST;又稱谷草轉(zhuǎn)氨酶,GOT)最重要,前者在肝細(xì)胞含量最高,后者在心肌細(xì)胞含量最高。正常情況下它們?cè)谘逯泻慷己艿?,?dāng)肝細(xì)胞或心肌受損時(shí)血清中含量增高,故可用于臨床上肝臟或心肌疾病的輔助診斷。
2.谷氨酸的氧化脫氨基作用
通過(guò)以上轉(zhuǎn)氨基作用生成的谷氨酸由谷氨酸脫氫酶(glutamate dehydrogenase)催化,脫氫的同時(shí)又脫去氨基的反應(yīng),稱為氧化脫氨基作用。在體內(nèi)氨基酸氧化酶種類很多,其中以谷氨酸脫氫酶的作用最重要。谷氨酸脫氫酶是以NAD或NADP為輔酶的不需氧脫氫酶,催化谷氨酸脫氫生成亞谷氨酸,然后水解生成α-酮戊二酸和NH3。谷氨酸脫氫酶廣泛存在于肝、腎及腦中,反應(yīng)可逆,通過(guò)還原氨基化作用,α-酮戊二酸和氨可合成谷氨酸,因此,它不僅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著重要作用。
3.聯(lián)合脫氨基作用
聯(lián)合脫氨基作用是體內(nèi)脫氨基的主要方式,生物體內(nèi)存在二種聯(lián)合脫氨基方式。
(1)轉(zhuǎn)氨酶與谷氨酸脫氫酶的聯(lián)合脫氨基作用:①氨基酸首先與α-酮戊二酸進(jìn)行轉(zhuǎn)氨基反應(yīng),生成相應(yīng)的α酮酸和谷氨酸,②谷氨酸在谷氨酸脫氫酶作用下脫去氨基生成α-酮戊二酸。全過(guò)程可逆,通過(guò)其逆過(guò)程可以合成新的非必需氨基酸。此過(guò)程主要存在于肝、腎和腦組織中,心肌和骨骼肌中不能進(jìn)行,因?yàn)樾募『凸趋兰≈泄劝彼崦摎涿富钚缘汀?/p>
(2)嘌呤核苷酸循環(huán)形式的聯(lián)合脫氨基作用
肌肉組織中-谷氨酸脫氫酶活性不高,難以進(jìn)行上述聯(lián)合脫氨基作用,在肌肉中氨基酸是通過(guò)嘌呤核苷酸循環(huán)脫去氨基的。過(guò)程為:①α-氨基酸首先與α-酮戊二酸轉(zhuǎn)氨基作用生成谷氨酸,后者再與草酰乙酸轉(zhuǎn)氨基反應(yīng),生成天冬氨酸;②天冬氨酸與次黃嘌呤核苷酸(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在腺苷酸脫氨酶(此酶在肌肉組織中活性較強(qiáng))催化下脫去氨基生成IMP,完成氨基酸的脫氨基作用。IMP可以再參加循環(huán),延胡索酸經(jīng)三羧酸循環(huán)轉(zhuǎn)變?yōu)椴蒗R宜岷笤俅螀⒓愚D(zhuǎn)氨反應(yīng)。
氨基酸脫氨基作用的終產(chǎn)物是α-酮酸和氨。它們將分別進(jìn)入各自的代謝途徑。