
【建】 glutamate synthase
bran
【醫】 bran; furfur
ammonia
【化】 ammonia
【醫】 ammonia
acerbity; ache; acid; grieved; pedantic; sour; tartness
【化】 acid
【醫】 acidum
compose; compound; prefabricate; synthesize; synthetic
【化】 synthesis
【醫】 synthesis; synthesize
【經】 compound; synthesis
麸氨酸(Glutamic Acid),中文又稱谷氨酸,是一種重要的非必需氨基酸,在生物體内具有多種生理功能。其合成過程是生物體内氮代謝的關鍵環節之一。以下是基于生物化學角度的詳細解釋:
麸氨酸 (Fū ān suān)
中文名稱源于其最初從小麥面筋(麸質)中分離所得。英文對應術語為Glutamic Acid 或縮寫Glu(三字母代碼)/E(單字母代碼),化學名稱為2-氨基戊二酸(2-Aminopentanedioic acid)。
合成 (Hé chéng)
指生物體内通過酶促反應将小分子前體物質轉化為麸氨酸的過程,英文為Synthesis,主要發生在細胞質和線粒體中。
麸氨酸的生物合成主要通過以下兩條核心途徑完成:
谷氨酸脫氫酶途徑 (GDH Pathway)
α-酮戊二酸(α-Ketoglutarate,三羧酸循環中間産物)在谷氨酸脫氫酶(Glutamate Dehydrogenase, GDH)催化下,與氨(NH₃)發生還原氨基化反應生成麸氨酸:
$$ ce{ alphatext{-Ketoglutarate} + NH_4^+ + NADPH ->[text{GDH}] Glutamate + NADP^+ + H_2O } $$
該反應是細胞内無機氮同化為有機氮的主要方式之一,尤其在微生物和植物中占主導地位。
轉氨基作用 (Transamination)
由轉氨酶(如丙氨酸轉氨酶 ALT、天冬氨酸轉氨酶 AST)催化其他氨基酸(如丙氨酸、天冬氨酸)的氨基轉移至α-酮戊二酸,生成麸氨酸:
$$ ce{ alphatext{-Ketoglutarate} + text{Amino Acid} <=> Glutamate + alphatext{-Keto Acid} } $$
該途徑在動物組織中更為活躍,是氨基酸代謝平衡的核心機制。
麸氨酸是中樞神經系統最主要的興奮性神經遞質,參與學習記憶等高級認知功能(需注意其過量積累可能導緻神經毒性)。
作為氨基供體,麸氨酸通過轉氨基作用參與其他氨基酸(如丙氨酸、天冬氨酸)的合成,并進一步生成谷氨酰胺,實現氮的儲存與運輸。
其鈉鹽(味精,MSG)是廣泛使用的鮮味劑,通過微生物發酵(如谷氨酸棒杆菌)大規模生産,年産量超百萬噸。
International Union of Biochemistry and Molecular Biology (IUBMB). Enzyme Nomenclature. 訪問鍊接(酶分類號:EC 1.4.1.2-4)
Kanehisa Laboratories. KEGG PATHWAY: Glutamate Metabolism. 路徑圖
National Center for Biotechnology Information (NCBI). Glutamate Metabolism and Its Roles in Neurological Disease. PubMed文獻
注:為符合原則,内容綜合了生物化學術語标準、代謝路徑數據庫及醫學研究文獻,确保術語準确性、代謝路徑的科學描述及生理功能的權威依據。
“麸氨酸合成”指谷氨酸(glutamic acid)在生物體内或實驗室中的生成過程。以下是詳細解釋:
基本定義
麸氨酸即谷氨酸,是一種非必需氨基酸,在生物代謝中起重要作用。其合成主要指通過酶催化反應将前體物質轉化為谷氨酸的過程。
關鍵酶與途徑
生物學意義
谷氨酸是蛋白質合成的原料之一,同時參與神經遞質傳遞、氨解毒等生理過程。在工業中,微生物發酵法合成谷氨酸是味精生産的主要方式。
補充說明
若涉及具體實驗方法或化學合成路徑,需結合反應條件(如pH、溫度)和底物進一步分析。由于搜索結果信息有限,建議通過生物化學教材或專業數據庫獲取更詳細的機制描述。
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