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生物化学基础
1.12.2.2 二、氨基酸的脱氨基作用

二、氨基酸的脱氨基作用

氨基酸的脱氨基作用在体内大多数组织中均可进行。脱氨基方式有转氨基、氧化脱氨基、联合脱氨基,其中以联合脱氨基最为重要。

(一)转氨基作用

转氨基作用是指在转氨酶的催化下,氨基酸的α-氨基转移到α-酮酸的酮基上,生成新的α-氨基酸,而原来的α-氨基酸则转变成相应的α-酮酸的过程。其反应通式如下:

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此反应是可逆的,所以转氨基作用既是氨基酸的分解代谢过程,也是体内合成非必需氨基酸的途径。

除甘、赖、苏、脯氨酸外,大多数氨基酸均能进行转氨基反应,转氨酶种类多、分布广,以丙氨酸氨基转移酶(ALT)和天冬氨酸氨基转移酶(AST)最为重要。它们分别催化下列反应:

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ALT、AST在体内分布广泛,但各组织中含量不等,肝细胞中ALT含量最高,心肌细胞AST含量最多(表9-2)。

表9-2 正常成人各组织中ALT及AST活性(单位/每克湿组织)

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正常情况下转氨酶主要存在于细胞内,血清中含量甚微。若某些原因使组织细胞损伤,可有大量的转氨酶释放入血,例如急性肝炎患者血清ALT活性升高;心肌梗死患者血清中AST明显升高。因此,测定血清ALT、AST可作为临床诊断疾病和估计预后的指标。

转氨酶的辅酶是维生素B6的磷酸酯,即磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺。

转氨基作用虽在体内普遍存在,但只是发生了氨基的转移,并无游离氨的生成。

(二)氧化脱氨基作用

氧化脱氨基作用是指L-谷氨酸脱氢酶催化L-谷氨酸氧化脱氨,生成a-酮戊二酸和氨的过程,该酶辅酶是NAD+或NADP+,反应是可逆的,逆反应是合成非必需氨基酸的途径之一。

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L-谷氨酸脱氢酶主要分布于肝、肾和脑等组织中,在骨骼肌和心肌组织活性很低。

(三)联合脱氨基作用

1.转氨酶与谷氨酸脱氢酶的联合脱氨基作用 α-氨基酸与α-酮戊二酸先经转氨酶作用,生成相应的α-酮酸和谷氨酸,后者在L-谷氨酸脱氢酶的催化下,氧化脱氨基释放出游离氨(图9-2)。

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图9-2 转氨酶与谷氨酸脱氢酶的联合脱氨基作用

除肌肉组织外,体内大多数组织(特别是肝)主要借此方式进行氨基酸的脱氨基作用。此过程为可逆反应,所以也是体内合成非必需氨基酸的重要途径。

2.嘌呤核苷酸循环 心肌、骨骼肌中L-谷氨酸脱氢酶活性较低,故在肌肉组织中存在着另一种联合脱氨基作用,即嘌呤核苷酸循环(图9-3)。

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图9-3 嘌呤核苷酸循环

脱氨基作用的产物是氨和α-酮酸,它们并不是代谢的最终产物,还要在体内进一步进行代谢,下面分别叙述,其中氨的代谢是重点内容。