食物蛋白經(jīng)過消化吸收后，以氨基酸的形式通過血液循環(huán)運(yùn)到全身的各組織。這種來源的氨基酸稱為外源性基酸。機(jī)體各組織的蛋白質(zhì)在組織酶的作用下，也不斷地分解成為氨基酸；機(jī)體還能合成部分氨基酸(非必需氨基酸)；這兩種來源的氨基酸稱為內(nèi)源性氨基酸。外源性氨基酸和內(nèi)源性氨基酸彼此之間沒有區(qū)別，共同構(gòu)成了機(jī)體的氨基酸代謝庫(metabolic pool)。氨基酸代謝庫通常以游離氨基酸總量計(jì)算，機(jī)體沒有專一的組織器官儲(chǔ)存氨基酸，氨基酸代謝庫實(shí)際上包括細(xì)胞內(nèi)液、細(xì)胞間液和血液中的氨基酸。
氨基酸的主要功能是合成蛋白質(zhì)，也合成多肽及其他含氮的生理活性物質(zhì)。除了維生素之外(維生素PP是個(gè)例外)體內(nèi)的各種含氮物質(zhì)幾種都可由氨基酸轉(zhuǎn)變而成，包括蛋白質(zhì)、肽類激素、氨基酸衍生物、黑色素、嘌呤堿、嘧啶堿、肌酸、胺類、輔酶或輔基等。
從氨基酸的結(jié)構(gòu)上看，除了側(cè)鏈R基團(tuán)不同外，均有α-氨基和α羧基。氨基酸在體內(nèi)的分解代謝實(shí)際上就是氨基、羧基和R基團(tuán)的代謝。氨基酸分解代謝的主要途徑是脫氨基生成氨ammonia)和相應(yīng)的α酮酸；氨基酸的另一條分解途徑是脫羧基生成CO2和胺。胺在體內(nèi)可經(jīng)胺氧化酶作用，進(jìn)一步分解生成氨和相應(yīng)的醛和酸。氨對人體來說是有毒的物質(zhì)，氨在體內(nèi)主要合成尿素排出體外，還可以合成其它含氮物質(zhì)(包括非必需氨基酸、谷氨酰胺等)，少量的氨可直接經(jīng)尿排出。R基團(tuán)部分生成的酮酸可進(jìn)一步氧化分解生成CO2和水，并提供能量，也可經(jīng)一定的代謝反應(yīng)轉(zhuǎn)變生成糖或脂在體內(nèi)貯存。由于不同的氨基酸結(jié)構(gòu)不同，因此它們的代謝也有各自的特點(diǎn)。
各組織器官在氨基酸代謝上的作用有所不同，其中以肝臟最為重要。肝臟蛋白質(zhì)的更新速度比較快，氨基酸代謝活躍，大部分氨基酸在肝臟進(jìn)行分解代謝，同時(shí)氨的解毒過程主要也在肝臟進(jìn)行。分枝氨基酸的分解代謝則主要在肌肉組織中進(jìn)行。
食物中蛋白質(zhì)的含量也影響氨基酸的代謝速率。高蛋白飲食可誘導(dǎo)合成與氨基酸代謝有關(guān)的酶系，從而使代謝加快(圖7-1)。
圖7-1 氨基酸代謝的基本概況
一、氨基酸的脫氨基作用
圖7－2 谷氨酸脫氫酶催化的氧化脫氫反應(yīng)
脫氨基作用是指氨基酸在酶的催化下脫去氨基生成α-酮酸的過程。這是氨基酸在體內(nèi)分解的主要方式。參與人體蛋白質(zhì)合成的氨基酸共有20種，它們的結(jié)構(gòu)不同，脫氨基的方式也不同，主要有氧化脫氨、轉(zhuǎn)氨、聯(lián)合脫氨和非氧化脫氨等，以聯(lián)合脫氨基最為重要。醫(yī)學(xué)全在.線提供
(一)氧化脫氨基作用(Oxidative Deamination)
氧化脫氨基作用是指在酶的催化下氨基酸在氧化脫氫的同時(shí)脫去氨基的過程。
不需氧脫氫酶催化的氧化脫氨基作用
谷氨酸在線粒體中由谷氨酸脫氫酶(glutamate dehydrogonase)催化氧化脫氨。谷氨酸脫氫酶系不需氧脫氫酶，以NAD+或NADP+作為輔酶。氧化反應(yīng)通過谷氨酸Cα脫氫轉(zhuǎn)給NAD(P)+形成α-亞氨基戊二酸，再水解生成α-酮戊二酸和氨(圖7－2)。
谷氨酸脫氫酶為變構(gòu)酶。GDP和ADP為變構(gòu)激活劑，ATP和GTP為變構(gòu)抑制劑。
在體內(nèi)，谷氨酸脫氫酶催化可逆反應(yīng)。一般情況下偏向于谷氨酸的合成(△G°′≈30kJ·mal/1)，因?yàn)楦邼舛劝睂C(jī)體有害，此反應(yīng)平衡點(diǎn)有助于保持較低的氨濃度。但當(dāng)谷氨酸濃度高而NH3濃度低時(shí)，則有利于脫氨和α-酮戊二酸的生成。
