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脱氨基作用

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氨基作用是細胞內從有機化合物分子上除去氨基的酶促反應,是機體內氨基酸代謝的第一步。
中文名
脱氨基作用
所屬學科
生物學
脱氨基作用有氧化脱氨,轉氨聯合脱氨和非氧化脱氨等方式。其中以聯合脱氨基最為重要。氧化脱氨作用基作用普遍存在於動植物細胞中,動物的脱氨基作用主要在肝臟進行;非氧化脱氨基作用見於微生物,但並不普遍。生物中許多含氨基的化合物在分解代謝過程裏幾乎都有這類反應。這些化合物包括各種氨基酸腺嘌呤鳥嘌呤胞嘧啶及它們的衍生物。脱氨基作用是由各種脱氨酶催化的,反應產物是對應的酮基化合物。在氨基酸的分解代謝中,L-穀氨酸氧化性脱氨作用很重要。因為在許多生物中只有穀氨酸一種氨基酸能進行氧化性脱氨,催化這一反應的穀氨酸脱氫酶專一性又較高。現在認為,至少在動物體內,大部分氨基酸是通過氨基轉換和穀氨酸氧化脱氨的聯合作用脱氨的,也可通過此聯合作用的逆反應合成某些氨基酸。
氧化脱氨基作用是指氨基酸在脱氨基時伴有氧化(脱氫)過程。
催化氧化脱氨基的酶有氨基酸氧化酶L-穀氨酸脱氫酶。  L-穀氨酸脱氫酶是以NAD+(或NADP+)為輔酶不需氧脱氫酶,其在體內分佈廣(除肌肉組織外)、活性強,能催化L-穀氨酸氧化脱氨,生成α-酮戊二酸
L-穀氨酸脱氫酶的催化反應是可逆的。當穀氨酸濃度高時,則向分解方向進行。由於L-穀氨酸脱氫酶的底物僅限於L-穀氨酸,因此不是體內理想的脱氨基過程。
氨基轉移作用在各組織細胞普遍存在。催化轉氨基作用的酶,稱為氨基轉移酶或簡稱轉氨酶。它的作用是使氨基酸的α-氨基轉移至另一α-酮酸羰基上。
氨基轉移酶的輔酶是吡哆胺磷酸吡哆醛磷酸,它們作為氨基傳遞體而起作用
氨基轉移作用也是可逆反應,除個別幾個氨基酸如賴氨酸蘇氨酸脯氨酸羥脯氨酸外,其他氨基酸都可參與氨基的轉移作用。只要體內存在相應的酮酸,就可合成某種氨基酸,這是體內合成非必需氨基酸的主要途徑。  丙氨酸α-酮戊二酸氨基轉移酶(稱谷丙轉氨酶(GPT),又稱丙氨酸轉氨酶(ALT) )和天冬氨酸:α-酮戊二酸氨基轉移酶(稱穀草轉氨酶(GOT)、又稱天冬氨酸轉氨酶(AST))兩種酶很重要。
健康成人各組織中GOT和GPT活性
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組織名稱      GOT           GPT
單位/每克濕組織     單位/每克濕組織
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心  髒     156000          7100
  髒     142000          44000
骨 骼 肌     99000           4800
腎  髒     91000           19000
胰  腺     28000           2000
脾  髒     14000           1200
肺  髒     10000           700
血  清     20            16
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氨基轉移作用只是將一個氨基酸的氨基轉移到另一酮酸上生成氨基酸,並沒有真正脱去氨基。各種氨基酸都可將氨基轉移到α-酮戊二酸生成穀氨酸。穀氨酸脱氫酶活性強,分佈廣(除肌肉組織外),因此在體內脱氨基作用,主要是通過聯合脱氨[基]作用來實現的。  由於穀氨酸脱氫酶在肌肉組織中含量很低活性又弱,難於進行聯合脱氨基作用。現已知在肌肉組織中,氨基酸與α-酮戊二酸經轉氨基生成穀氨酸後,是通過嘌呤核苷酸循環過程脱去氨基,生成天冬氨酸,天冬氨酸與肌苷酸(又稱次黃嘌呤核苷酸)反應生成腺苷酸基琥珀酸(又稱腺苷酸代琥珀酸),後者經裂解為延胡索酸和腺嘌呤核苷酸,腺嘌呤核苷酸水解脱氨,又回到肌苷酸。延胡索酸則經蘋果酸生成草酰乙酸。肌苷酸和草酰乙酸都可重新參與循環反應。
在生物體內,除上述主要脱氨基方式外,個別氨基酸還可通過其它脱氨基方式。如絲氨酸的脱水脱氨基作用,天冬氨酸直接脱氨基作用和半胱氨酸的脱硫化氫脱氨基作用等。