第七章基酸代谢 酮酸和氨。在肝中,丙氨酸通过联合脱氨基作用,释放出氨,用于合成尿素。 转氨基后生成的丙酮酸可经糖导生途径生成葡萄糖。丙酮酸在肝异生成糖后 又可输送到肌肉。糖分解转变成丙酮酸,后者再接受氨基而生成丙氨酸。 沿丙氨酸和葡萄糖反复地在肌肉和肝之间进行氨的转运,故将这一途径 称为丙氨酸葡萄糖循环( alanineε glucose cycle)。通过这个循环,既使肌肉中 的氨以无毒的丙氨酸形式运输到肝,同时,肝又为肌肉提供了生成丙酮酸的 葡萄糖 二)谷氨酰胺的运氨作用 谷氨酸在脑和肌肉组织中生成谷氨酰胺,经血运输到肝。谷氨酰胺即是氨 的解毒形式,又是氨的运输形式。它主要从脑、肌肉等组织向肝或肾运氨 氨与谷氨酸在谷氨酰胺合成酶( glutamine synthetase)的催化下生成谷氨酰胺, 并由血液输送到肝或肾,再经谷氨酰胺酶( glutaminase)水解成谷氨酸及氨 谷氨酰胺的合成与分解是由不同酶催化的不可逆反应,其合成需要ATP参与 并消耗能量。 葡萄糖 随萄糖 氨基酸 糖异生NH 尿素循环 内酸 谷氨酸 转氨酶 丙氨酸 a-酮戊二酸 酮戊二酸内氨酸 图:丙氨酸-葡萄糖循环 (IH NH+ ATP ADP+ Pi CONH 谷氪酰胺合成 谷氨酰胺 CHNH CHNH 1-谷氨酸 谷氨酰胺 值得提出的是,谷氨酰胺还可以提供其酰胺基使天冬氨酸转变成天冬酰 胺。机体细胞能够合成足量的天冬酰胺以供蛋白质合成的需要,但白血病细
第七章 氨基酸代谢 ·11· 酮酸和氨。在肝中，丙氨酸通过联合脱氨基作用，释放出氨，用于合成尿素。 转氨基后生成的丙酮酸可经糖导生途径生成葡萄糖。丙酮酸在肝异生成糖后 又可输送到肌肉。糖分解转变成丙酮酸，后者再接受氨基而生成丙氨酸。 沿丙氨酸和葡萄糖反复地在肌肉和肝之间进行氨的转运，故将这一途径 称为丙氨酸-葡萄糖循环（alanine-glucose cycle）。通过这个循环，既使肌肉中 的氨以无毒的丙氨酸形式运输到肝，同时，肝又为肌肉提供了生成丙酮酸的 葡萄糖。 （二）谷氨酰胺的运氨作用 谷氨酸在脑和肌肉组织中生成谷氨酰胺，经血运输到肝。谷氨酰胺即是氨 的解毒形式，又是氨的运输形式。它主要从脑、肌肉等组织向肝或肾运氨。 氨与谷氨酸在谷氨酰胺合成酶（glutamine synthetase）的催化下生成谷氨酰胺， 并由血液输送到肝或肾，再经谷氨酰胺酶（glutaminase）水解成谷氨酸及氨。 谷氨酰胺的合成与分解是由不同酶催化的不可逆反应，其合成需要 ATP 参与， 并消耗能量。 图：丙氨酸-葡萄糖循环 值得提出的是，谷氨酰胺还可以提供其酰胺基使天冬氨酸转变成天冬酰 胺。机体细胞能够合成足量的天冬酰胺以供蛋白质合成的需要，但白血病细
第七章基酸代谢 CON上 C H()天氨酰胺 HNE ∈ CHNE2 冬阻腰 胞却不能或很少能会合成天冬酸胺,必须依靠血液从其他器官运输而来。由 此,临床上应用天冬酰胺酶( asparaginase)以减少血中天冬酰胺,达到治疗 白血病的目的。 、尿素的生成(P310) 正常情况下体内的氨主要在肝中合成尿素而解毒;只有少部分氨在肾中 以铵盐形式由尿排出。正常成人尿素占排氮总量的80~90%,可见肝在氨解毒 中起着重要作用。体内氨的来源与去路保持动态平衡,使血氨浓度相对稳定 (一)肝是尿素合成的主要器官 肝是合成尿素的最主要器官。肾及脑等其他组织虽然也能合成尿素,但 合成量甚微。 (二)尿素合成的鸟氨酸循环学说 肝如何合成尿素?1932年,德国学者 Hans krebs和 Kurt hensel首次 提出了鸟氨酸循环( Orminthine cycle)学说,又称尿素循环( urea cycle减或 Krebs Henseleit循环。 Krebs一生中提出了两个循环学说(还有三羧酸循环)。 鸟氨酸循环学说的实验根据如下: 将大鼠肝的薄切片放在有氧条件下加铰盐保温数小时后,铵盐的含量减 少,而同时尿素增多。在此切片中,分别加入各种化合物,并观察它们对尿 素生成速度的影响。发现鸟氨酸、瓜氨酸或精氨酸能够大大加速尿素的合成。 根据这三种氨基酸的结构推断,它们彼此相关,即鸟氨酸可能是瓜氨酸的前 体,而瓜氨酸又是精氨酸的前体 当大量鸟氨酸与肝切片及NH艹保温时,确有瓜氨酸的积存。此外,早已 证实肝含有精氨酸酶,此酶催化精氨酸水解生成鸟氨酸及尿素 基于以上事实, Krebs和 Henseleit提出 了一个循环机制,即: 鸟氨酸 首先鸟氨酸与氨及CO2结合生成瓜氨 +NH3+CO 酸 第二,瓜氨酸再接受1分子氨而生成精 精氨酸酶 酸; 瓜氨酸 第三,精氨酸水解产生尿素,并重新生 成乌氨酸 精氨酸 接着,鸟氨酸参与第二轮循环(右图) 图:尿素生成的鸟氨酸循环
第七章 氨基酸代谢 ·12· 图：尿素生成的鸟氨酸循环 胞却不能或很少能会合成天冬酸胺，必须依靠血液从其他器官运输而来。由 此，临床上应用天冬酰胺酶（asparaginase）以减少血中天冬酰胺，达到治疗 白血病的目的。 三、尿素的生成 (P310) 正常情况下体内的氨主要在肝中合成尿素而解毒；只有少部分氨在肾中 以铵盐形式由尿排出。正常成人尿素占排氮总量的 80～90%，可见肝在氨解毒 中起着重要作用。体内氨的来源与去路保持动态平衡，使血氨浓度相对稳定。 （一）肝是尿素合成的主要器官 肝是合成尿素的最主要器官。肾及脑等其他组织虽然也能合成尿素，但 合成量甚微。 （二）尿素合成的鸟氨酸循环学说 肝如何合成尿素？ 1932 年，德国学者 Hans krebs 和 Kurt Henseleit 首次 提出了鸟氨酸循环（Orminthine cycle）学说，又称尿素循环（urea cycle）或 Krebs Henseleit 循环。Krebs 一生中提出了两个循环学说（还有三羧酸循环）。 鸟氨酸循环学说的实验根据如下： 将大鼠肝的薄切片放在有氧条件下加铰盐保温数小时后，铵盐的含量减 少，而同时尿素增多。在此切片中，分别加入各种化合物，并观察它们对尿 素生成速度的影响。发现鸟氨酸、瓜氨酸或精氨酸能够大大加速尿素的合成。 根据这三种氨基酸的结构推断，它们彼此相关，即鸟氨酸可能是瓜氨酸的前 体，而瓜氨酸又是精氨酸的前体。 当大量鸟氨酸与肝切片及 NH4+保温时，确有瓜氨酸的积存。此外，早已 证实肝含有精氨酸酶，此酶催化精氨酸水解生成鸟氨酸及尿素。 基于以上事实，Krebs 和 Henseleit 提出 了一个循环机制，即： 首先鸟氨酸与氨及 CO2 结合生成瓜氨 酸； 第二，瓜氨酸再接受 1 分子氨而生成精 氨酸； 第三，精氨酸水解产生尿素，并重新生 成乌氨酸。 接着，鸟氨酸参与第二轮循环（右图）