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公告：現(xiàn)在公眾號(hào)內(nèi)容已分類，可以通過(guò)主頁(yè)三個(gè)板塊瀏覽內(nèi)容。 氨基酸是蛋白質(zhì)的組成部分。 就比如你可以用有限的字母制作大量的單詞一樣，有20種氨基酸就可以制作大量的蛋白質(zhì)!每種氨基酸都有一個(gè)含氮的氨基（-NH2）和一個(gè)羧基（-COOH），因此得名氨基酸。氨基酸的基本結(jié)構(gòu)還包括一個(gè)氫原子和一個(gè)R基團(tuán)（側(cè)鏈），R基團(tuán)的不同決定了氨基酸的特性。每種氨基酸還有一個(gè)獨(dú)特的側(cè)鏈，有點(diǎn)像氨基酸的“指紋”。對(duì)于成人來(lái)說(shuō)，20種氨基酸中有8種是必需的，這說(shuō)明你需要從富含蛋白質(zhì)的食物中獲取它們，比如肉類或豆腐。其他氨基酸是非必需的，這意味著它們可以在體內(nèi)合成，因此你不需要從飲食中獲取它們。
假設(shè)你有一碗富含蛋白質(zhì)的扁豆。扁豆中的蛋白質(zhì)會(huì)在進(jìn)入人體之后被分解成氨基酸，而這些氨基酸會(huì)作為蛋白質(zhì)合成的基礎(chǔ)，進(jìn)入不同的細(xì)胞。 細(xì)胞必須嘗試?yán)眠@些氨基酸，因?yàn)榘被嶂泻陌被ò保┮坏┯坞x并開(kāi)始在細(xì)胞中積累，就會(huì)對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生毒性。所以為了清除掉氨，必須首先將其從氨基酸中去除，然后將其送到肝臟，在那里將其代謝為毒性較低的尿素分子。要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，一組稱為轉(zhuǎn)氨酶或氨基轉(zhuǎn)移酶的酶將氨基酸中的含氮氨基團(tuán)轉(zhuǎn)移到酮酸，如α-酮戊二酸。這些反應(yīng)稱為轉(zhuǎn)氨作用（轉(zhuǎn)氨基作用），是一種可逆反應(yīng)，這就意味著反應(yīng)可以在相同酶的作用下向任一方向進(jìn)行。一般來(lái)說(shuō)，轉(zhuǎn)氨基作用需要吡哆醇（即維生素B6）作為輔因子來(lái)幫助加快反應(yīng)速度，這個(gè)過(guò)程幫助氨基酸與酮酸之間進(jìn)行氨基的轉(zhuǎn)移，形成新的氨基酸和酮酸。
我們來(lái)看一個(gè)以丙氨酸為例的轉(zhuǎn)氨基反應(yīng)，該反應(yīng)發(fā)生在肌肉細(xì)胞中。首先，丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶（ALT）將丙氨酸上的氨基與α-酮戊二酸上的氧基進(jìn)行交換，生成一種叫做丙酮酸的酮酸（帶有氧基），以及一種叫做谷氨酸的氨基酸。
接下來(lái)，丙酮酸有兩種可能的去路。首先，它可以在肌肉細(xì)胞中被丙酮酸脫氫酶轉(zhuǎn)化為乙酰輔酶A（acetyl-CoA），然后乙酰輔酶A進(jìn)入三羧酸循環(huán)（也叫檸檬酸循環(huán)）。
其次，丙酮酸可以被乳酸脫氫酶轉(zhuǎn)化為乳酸，乳酸可以進(jìn)一步轉(zhuǎn)運(yùn)到肝臟。由于這個(gè)反應(yīng)是可逆的，在肝臟中乳酸可以通過(guò)乳酸脫氫酶再轉(zhuǎn)化回丙酮酸。在肝臟中，丙酮酸可以進(jìn)入糖異生過(guò)程，幫助生成新的葡萄糖分子。隨后，葡萄糖可以進(jìn)入血液循環(huán)并回到肌肉細(xì)胞，在那里通過(guò)糖酵解分解生成ATP，并重新生成我們的“老朋友”丙酮酸。這個(gè)巧妙的小循環(huán)稱為“科里循環(huán)”，也叫乳酸循環(huán)，它在人體劇烈運(yùn)動(dòng)后為人體恢復(fù)能量的過(guò)程中發(fā)揮著巨大的作用。
谷氨酸是一種獨(dú)特的氨基酸，它是唯一一種不需要將其含氮的氨基轉(zhuǎn)移到其他分子上的氨基酸。這是因?yàn)楣劝彼釙?huì)經(jīng)歷氧化脫氨過(guò)程，在此過(guò)程中氫和氨基被移除。具體來(lái)說(shuō)，谷氨酸會(huì)轉(zhuǎn)運(yùn)到肝臟的線粒體中。這個(gè)過(guò)程在線粒體中進(jìn)行，因?yàn)榧?xì)胞質(zhì)中的游離氨會(huì)對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生損傷。在相對(duì)安全的線粒體環(huán)境中，谷氨酸脫氫酶去除谷氨酸的氨基，并從水中添加一個(gè)氧基，從而生成α-酮戊二酸。同時(shí)，谷氨酸的氫原子被轉(zhuǎn)移到煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）上，生成還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）。線粒體中的游離氨隨后可通過(guò)尿素循環(huán)轉(zhuǎn)化為毒性較低的尿素分子。
請(qǐng)記住，這些反應(yīng)都是可逆的。 因此，當(dāng)身體需要氨基酸時(shí)，可以利用相同的酶使這些反應(yīng)完全逆向進(jìn)行，從而合成我們最初的氨基酸——丙氨酸。
此外，除了含氮的氨基外，細(xì)胞還需要代謝氨基酸的其余部分。有些氨基酸（如丙氨酸和甘氨酸）可作為生成新葡萄糖的底物，我們稱這些為糖原生氨基酸。而有些氨基酸（如亮氨酸和賴氨酸）則形成一種替代能量燃料，稱為酮體，我們稱這些為生酮氨基酸。還有一些氨基酸（如纈氨酸和天冬氨酸）可以直接進(jìn)入三羧酸循環(huán)，進(jìn)而產(chǎn)生能量。最后還有一類氨基酸（如苯丙氨酸）則具有多重作用，既可以是生糖氨基酸，也可以是生酮氨基酸，同時(shí)也能進(jìn)入三羧酸循環(huán)。但在實(shí)際代謝中，苯丙氨酸主要是糖原生氨基酸，其次是作為生酮氨基酸。以上圖片內(nèi)容來(lái)源：Osmosis.org |
