氨基酸的一般代謝

　　2.氨與谷氨酸在谷氨酰胺合成酶(glutamine synthetase)的催化下生成谷氨酰胺(glutamine)，并由血液運(yùn)輸至肝或腎，再經(jīng)谷氨酰酶(glutaminaes)水解成谷氨酸和氨。谷氨酰胺主要從腦、肌肉等組織向肝或腎運(yùn)氨。

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　　(四)尿素合成

　　根據(jù)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，人們很早就確定了肝臟是尿素合成的主要器官，腎臟是尿素排泄的主要器官。1932年Krebs等人利用大鼠肝切片作體外實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在供能的條件下，可由CO2和氨合成尿素。若在反應(yīng)體系中加入少量的精氨酸、鳥氨酸或瓜氨酸可加速尿素的合成，而這種氨基酸的含量并不減少。為此，Krebs等人提出了鳥氨酸循環(huán)(ornithine cyclc)學(xué)說。其后由Ratner和Cohen詳細(xì)論述了其各步反應(yīng)。鳥氨酸循環(huán)可概括為：

　　尿素中的兩個(gè)N原子分別由氨和天冬氨酸提供，而C原子來自HCO-3，五步酶促反應(yīng)，二步在線粒體中，三步在胞液中進(jìn)行。其詳細(xì)過程可分為以下五步：

圖7-7　CPS-Ⅰ作用機(jī)理

　　1.氨基甲酰磷酸的合成

　　氨基甲酰磷酸(carbamyl phosphate)是在Mg++、ATP及N�惨阴９劝彼�(N�瞐cetyl glutamic acid,AGA)存在的情況下，由氨基甲酰磷酸合成酶I(carbamyl phosphate synthetaseI, CPS�睮)催化NH3和HCO－３在肝細(xì)胞線粒體中合成。

　　真核細(xì)胞中有兩種CPS：(1)線粒體CPS��-Ⅰ利用游離NH3為氮源合成氨基甲酰磷酸，參與尿素合成。(2)胞液CPS-Ⅱ，利用谷氨酰胺作N源，參與嘧啶的從頭合成。醫(yī)學(xué) 全在.線提供

　　CPS-Ⅰ催化的反應(yīng)包括下述三步(圖7-7)。

　　(1)ATP活化HCO-3生成ADP和羰基硫酸(carbonyl phosphate)

　　(2)NH2與羰基硫酸作用替代硫酸根，生成氨基甲酸(carbamate)和Pi。

　　(3)第2個(gè)ATP對氨甲酸磷酸化，生成氨基甲酰磷酸和ADP。

　　此反應(yīng)是不可逆的，消耗2分子ATP。CPS��1是一種變構(gòu)酶，AGA是此酶變構(gòu)激活劑。由乙酰CoA和谷氨酸縮合而成。

　　肝細(xì)胞線粒體中谷氨酸脫氫酶和氨基甲酰磷酸合成酶I催化的反應(yīng)是緊密偶聯(lián)的。谷氨酸脫氫酶催化谷氨酸氧化脫氨，生成的產(chǎn)物有NH3和NADH+H+。NADH經(jīng)NADH氧化呼吸鏈傳遞氧化生成H2O，釋放出來的能量用于ADP磷酸化生成ATP。因此谷氨酸脫氫酶催化反應(yīng)不僅為氨基甲酰磷酸的合成提供了底物NH3，同時(shí)也提供了該反應(yīng)所需要的能量ATP。氨基甲酰磷酸合成酶I將有毒的氨轉(zhuǎn)變成氨基甲酰磷酸，反應(yīng)中生成的ADP又是谷氨酸脫氫酶的變構(gòu)激活劑，促進(jìn)谷氨酸進(jìn)一步氧化脫氨。這種緊密偶聯(lián)有利于迅速將氨固定在肝細(xì)胞線粒體內(nèi)，防止氨逸出線粒體進(jìn)入細(xì)胞漿，進(jìn)而透過細(xì)胞膜進(jìn)入血液，引起血氨升高。

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