氨基酸在体内是如何代谢的,氨基酸分解和转化对于生物体有何意义?
蛋白质水解生成的氨基酸在体内的代谢包括两个方面,一方面主要用以合成机体自身所特有的蛋白质、多肽及其他含氮物质。另一方面可通过脱氨作用,转氨作用,联合脱氨或脱羧作用,分解成α-酮酸、胺类及二氧化碳。氨基酸分解所生成的α-酮酸可以转变成糖、脂类或再合成某些非必需氨基酸,也可以经过三羧酸循环氧化成二氧化碳和水,并放出能量。
人体内氨基酸的分解代谢终产物是什么?
人体内氨基酸的分解代谢终产物是二氧化碳、水以及能量。
人体内氨基酸的分解代谢一般是先脱去氨基,形成的碳骨架可以被氧化成CO2和H2O,产生ATP ,也可以为糖、脂肪酸的合成提供碳架。腺苷三磷酸(ATP adenosine triphosphate)是由腺嘌呤、核糖和3个磷酸基团连接而成,水解时释放出能量较多,是生物体内最直接的能量来源。
氨基酸的代谢是比较复杂的过程,而且是个动态过程,但当人体机能全部消失后最终会通过各种方式转化为二氧化碳、水以及能量。
简述体内氨的代谢情况
1.血氨的来源与去路:
⑴血氨的来源:①由肠道吸收;②氨基酸脱氨基;③氨基酸的酰胺基水解;④其他含氮物的分解。
⑵血氨的去路:①在肝脏转变为尿素;②合成氨基酸;③合成其他含氮物;④合成天冬酰胺和谷氨酰胺;⑤直接排出。
2.氨在血中的转运:氨在血液循环中的转运,需以无毒的形式进行,如生成丙氨酸或谷氨酰胺等,将氨转运至肝脏或肾脏进行代谢。
⑴丙氨酸-葡萄糖循环:肌肉中的氨基酸将氨基转给丙酮酸生成丙氨酸,后者经血液循环转运至肝脏再脱氨基,生成的丙酮酸经糖异生转变为葡萄糖后再经血液循环转运至肌肉重新分解产生丙酮酸,这一循环过程就称为丙氨酸-葡萄糖循环。
⑵谷氨酰胺的运氨作用:肝外组织,如脑、骨骼肌、心肌在谷氨酰胺合成酶的催化下,合成谷氨酰胺,以谷氨酰胺的形式将氨基经血液循环带到肝脏,再由谷氨酰胺酶将其分解,产生的氨即可用于合成尿素。因此,谷氨酰胺对氨具有运输、贮存和解毒作用。
3.鸟氨酸循环与尿素的合成:体内氨的主要代谢去路是用于合成尿素。合成尿素的主要器官是肝脏,但在肾及脑中也可少量合成。尿素合成是经鸟氨酸循环的反应过程来完成,催化这些反应的酶存在于胞液和线粒体中。其主要反应过程如下:NH3+CO2+2ATP →氨基甲酰磷酸→胍氨酸→精氨酸代琥珀酸→精氨酸→尿素+鸟氨酸。
尿素合成的特点:①合成主要在肝脏的线粒体和胞液中进行;②合成一分子尿素需消耗四分子ATP;③精氨酸代琥珀酸合成酶是尿素合成的关键酶;④尿素分子中的两个氮原子,一个来源于NH3,一个来源于天冬氨酸。
氨基酸的代谢途径
氨基酸参与代谢的具体途径有以下几条:
主要在肝脏中进行:包括如下几种过程: 氧化脱氨基:第一步,脱氢,生成亚胺;第二步,水解。生成的H2O2有毒,在过氧化氢酶催化下,生成H2O和O2,解除对细胞的毒害。 非氧化脱氨基作用:①还原脱氨基(严格无氧条件下);②水解脱氨基;③脱水脱氨基;④脱巯基脱氨基;⑤氧化-还原脱氨基,两个氨基酸互相发生氧化还原反应,生成有机酸、酮酸、氨;⑥脱酰胺基作用。 转氨基作用。转氨作用是氨基酸脱氨的重要方式,除Gly、Lys、Thr、Pro外,大部分氨基酸都能参与转氨基作用。α-氨基酸和α-酮酸之间发生氨基转移作用,结果是原来的氨基酸生成相应的酮酸,而原来的酮酸生成相应的氨基酸。 联合脱氨基:单靠转氨基作用不能最终脱掉氨基,单靠氧化脱氨基作用也不能满足机体脱氨基的需要。机体借助联合脱氨基作用可以迅速脱去氨基:1、以谷氨酸脱氢酶为中心的联合脱氨基作用。氨基酸的α-氨基先转到α-酮戊二酸上,生成相应的α-酮酸和Glu,然后在L-Glu脱氨酶催化下,脱氨基生成α-酮戊二酸,并释放出氨。2、通过嘌呤核苷酸循环的联合脱氨基做用。骨骼肌、心肌、肝脏、脑都是以嘌呤核苷酸循环的方式为主。 生物体内大部分氨基酸可进行脱羧作用,生成相应的一级胺。氨基酸脱羧酶专一性很强,每一种氨基酸都有一种脱羧酶,辅酶都是磷酸吡哆醛。氨基酸脱羧反应广泛存在于动、植物和微生物中,有些产物具有重要生理功能,如脑组织中L-Glu脱羧生成r-氨基丁酸,是重要的神经递质。His脱羧生成组胺(又称组织胺),有降低血压的作用。Tyr脱羧生成酪胺,有升高血压的作用。但大多数胺类对动物有毒,体内有胺氧化酶,能将胺氧化为醛和氨。
因此,氨基酸在人体中的存在,不仅提供了合成蛋白质的重要原料,而且对于促进生长,进行正常代谢、维持生命提供了物质基础。如果人体缺乏或减少其中某一种,人体的正常生命代谢就会受到障碍,甚至导致各种疾病的发生或生命活动终止。
人体中氨基酸的代谢来源和去向
去向
合成组织蛋白质和酶等氨基酸的
转变成新的氨基酸(氨基转换作用)
氧化分解(脱氨基作用)
转变成糖类和脂肪
氨基酸的来源 体内蛋白质的分解
转氨基作用形成
消化吸收
氨基酸的代谢去向有哪些?
氨基酸在体内的代谢包括两个方面:一方面主要用以合成机体自身所特有的蛋白质、多肽及其他含氮物质;另一方面可通过脱氨作用,转氨作用,联合脱氨或脱羧作用,分解成α-酮酸、胺类及二氧化碳。氨基酸分解所生成的α-酮酸可以转变成糖、脂类或再合成某些非必需氨基酸,也可以经过三羧酸循环氧化成二氧化碳和水,并放出能量。
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