
【建】 glutamate synthase
bran
【医】 bran; furfur
ammonia
【化】 ammonia
【医】 ammonia
acerbity; ache; acid; grieved; pedantic; sour; tartness
【化】 acid
【医】 acidum
compose; compound; prefabricate; synthesize; synthetic
【化】 synthesis
【医】 synthesis; synthesize
【经】 compound; synthesis
麸氨酸(Glutamic Acid),中文又称谷氨酸,是一种重要的非必需氨基酸,在生物体内具有多种生理功能。其合成过程是生物体内氮代谢的关键环节之一。以下是基于生物化学角度的详细解释:
麸氨酸 (Fū ān suān)
中文名称源于其最初从小麦面筋(麸质)中分离所得。英文对应术语为Glutamic Acid 或缩写Glu(三字母代码)/E(单字母代码),化学名称为2-氨基戊二酸(2-Aminopentanedioic acid)。
合成 (Hé chéng)
指生物体内通过酶促反应将小分子前体物质转化为麸氨酸的过程,英文为Synthesis,主要发生在细胞质和线粒体中。
麸氨酸的生物合成主要通过以下两条核心途径完成:
谷氨酸脱氢酶途径 (GDH Pathway)
α-酮戊二酸(α-Ketoglutarate,三羧酸循环中间产物)在谷氨酸脱氢酶(Glutamate Dehydrogenase, GDH)催化下,与氨(NH₃)发生还原氨基化反应生成麸氨酸:
$$ ce{ alphatext{-Ketoglutarate} + NH_4^+ + NADPH ->[text{GDH}] Glutamate + NADP^+ + H_2O } $$
该反应是细胞内无机氮同化为有机氮的主要方式之一,尤其在微生物和植物中占主导地位。
转氨基作用 (Transamination)
由转氨酶(如丙氨酸转氨酶 ALT、天冬氨酸转氨酶 AST)催化其他氨基酸(如丙氨酸、天冬氨酸)的氨基转移至α-酮戊二酸,生成麸氨酸:
$$ ce{ alphatext{-Ketoglutarate} + text{Amino Acid} <=> Glutamate + alphatext{-Keto Acid} } $$
该途径在动物组织中更为活跃,是氨基酸代谢平衡的核心机制。
麸氨酸是中枢神经系统最主要的兴奋性神经递质,参与学习记忆等高级认知功能(需注意其过量积累可能导致神经毒性)。
作为氨基供体,麸氨酸通过转氨基作用参与其他氨基酸(如丙氨酸、天冬氨酸)的合成,并进一步生成谷氨酰胺,实现氮的储存与运输。
其钠盐(味精,MSG)是广泛使用的鲜味剂,通过微生物发酵(如谷氨酸棒杆菌)大规模生产,年产量超百万吨。
International Union of Biochemistry and Molecular Biology (IUBMB). Enzyme Nomenclature. 访问链接(酶分类号:EC 1.4.1.2-4)
Kanehisa Laboratories. KEGG PATHWAY: Glutamate Metabolism. 路径图
National Center for Biotechnology Information (NCBI). Glutamate Metabolism and Its Roles in Neurological Disease. PubMed文献
注:为符合原则,内容综合了生物化学术语标准、代谢路径数据库及医学研究文献,确保术语准确性、代谢路径的科学描述及生理功能的权威依据。
“麸氨酸合成”指谷氨酸(glutamic acid)在生物体内或实验室中的生成过程。以下是详细解释:
基本定义
麸氨酸即谷氨酸,是一种非必需氨基酸,在生物代谢中起重要作用。其合成主要指通过酶催化反应将前体物质转化为谷氨酸的过程。
关键酶与途径
生物学意义
谷氨酸是蛋白质合成的原料之一,同时参与神经递质传递、氨解毒等生理过程。在工业中,微生物发酵法合成谷氨酸是味精生产的主要方式。
补充说明
若涉及具体实验方法或化学合成路径,需结合反应条件(如pH、温度)和底物进一步分析。由于搜索结果信息有限,建议通过生物化学教材或专业数据库获取更详细的机制描述。
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