谷氨酰胺酶和天冬酰胺酶广泛存在于微生物和动植物组织中,有相当高的专一性。 、氨基酸的转氨基作用 (1)般反应 转氨基作用是氨基酸脱去氨基的一种重要方式。是a-氨基酸的氨基通过酶促反应,转移到a-酮酸的 酮基位置上,生成与原来的a酮酸相应的a-氨基酸,原来的a氨基酸转变成相应的a酮酸。例如L-谷氨 酸的氨基转移给丙酮酸,使丙酮酸变为丙氨酸,原来的L-谷氨酸变成α-酮戊二酸。 COOH COOH COOH COOH+ COOH H2N H2N 谷氨酸 丙酮酸 丙氨酸 a-酮戊二酸 同样,天冬氨酸的氨基也可以转移给α-酮戊二酸,使后者变为谷氨酸,而天冬氨酸则变为草酰乙 酸 COOH -COOH COOH COOH cooH转氨 COOH 天冬氨酸 a-酮戊二酸 谷氨酸 草酰乙酸 (2)转氨酶 催化转氨基反应的酶称为转氨酶,种类很多,在动物、植物组织及微生物中分布很广。在动物的 心、脑、肾、睾丸、肝中含量都很高。大多数转氨酶需要α-酮戊二酸作为氨基的受体,对与之相偶联底 物α-酮戊二酸或谷氨酸是专一的,而对另外一个底物则无严格的专一性。虽然某种酶对某种氨基酸有较 大的活力,但对其它氨基酸也有一定作用。转氨酶的名称就是根据其催化活力最大的氨基酸命名的。例 如,在动物组织中占优势的转氨酶是天冬氨酸氨基移换酶( aspartate aminotransferase)俗称天冬氨酸转氨 酶。天冬氨酸转氨酶除催化天冬氨酸作为氨基的供体外,还可以催化其它氨基酸作为氨基供体,使草酰 乙酸变为天冬氨酸。除天冬氨酸转氨酶外,动物组织中还含有其它需要a-酮戊二酸作为氨基受体的转氨 酶。例如,丙氨酸转氨酶、亮氨酸转氨酶、酪氨酸转氨酶等,它们催化的相应反应如下 L-丙氨酸+α-酮戊二酸 丙氨酸转氨酶 丙酮酸+L-谷氨酸 L-亮氨酸+a-酮戊一酸氨酸转氨酶 a-酮异己酸+L-谷氨酸 酪氨酸转氨酶 L-酪氨酸+α-酮戊二酸 对-羟基苯丙酮酸+L-谷氨酸 动物和高等植物的转氨酶一般都只催化L-氨基酸和α-酮酸的转氨作用。而某些细菌,例如,枯草杆 菌的转氨酶能催化D和L两种氨基酸的转氨基作用 转氨酶催化的反应都是可逆的,它们的平衡常数为10左右,这表明催化的反应可向左、右两个方 向进行 真核细胞的线粒体和胞液中都可进行转氨作用。哺乳动物氨基酸氨基的转氨作用是在胞液中进行 的,起催化作用的酶是胞液中的天冬氨酸转氨酶,该酶催化作用的酶产物是谷氨酸。谷氨酸通过膜的特 殊传递系统进入线粒体基质中。在线粒体基质中,谷氨酸或直接脱氨基,或变为α-氨基的供体,借助线 粒体天冬氨酸转氨酶的作用将氨基转移给草酰乙酸而形成天冬氨酸。天冬氨酸是形成尿素时氨基的直接 供体,又是形成腺苷酸琥珀酸的重要物质(参看联合脱氨基作用)。 所有的转氨酶都以磷酸吡哆醛为辅基,且有共同的催化机理。 三、联合脱氨基作用 54谷氨酰胺酶和天冬酰胺酶广泛存在于微生物和动植物组织中，有相当高的专一性。 二、氨基酸的转氨基作用 (1)一般反应 转氨基作用是氨基酸脱去氨基的一种重要方式。是 α-氨基酸的氨基通过酶促反应，转移到 α-酮酸的 酮基位置上，生成与原来的 α-酮酸相应的 α-氨基酸，原来的 α-氨基酸转变成相应的 α-酮酸。例如 L-谷氨 酸的氨基转移给丙酮酸，使丙酮酸变为丙氨酸，原来的 L-谷氨酸变成 α-酮戊二酸。 丙酮酸 丙氨酸 α -酮戊二酸 COOH COOH O COOH COOH H2N COOH O + 转氨酶 COOH H2N + 谷氨酸 同样，天冬氨酸的氨基也可以转移给 α-酮戊二酸，使后者变为谷氨酸，而天冬氨酸则变为草酰乙 酸。 天冬氨酸 α -酮戊二酸 草酰乙酸 COOH COOH O COOH COOH H2N + 转氨酶 + COOH COOH H2N 谷氨酸 COOH COOH O (2)转氨酶 催化转氨基反应的酶称为转氨酶，种类很多，在动物、植物组织及微生物中分布很广。在动物的 心、脑、肾、睾丸、肝中含量都很高。大多数转氨酶需要 α-酮戊二酸作为氨基的受体，对与之相偶联底 物 α-酮戊二酸或谷氨酸是专一的，而对另外一个底物则无严格的专一性。虽然某种酶对某种氨基酸有较 大的活力，但对其它氨基酸也有一定作用。转氨酶的名称就是根据其催化活力最大的氨基酸命名的。例 如，在动物组织中占优势的转氨酶是天冬氨酸氨基移换酶(aspartate aminotransferase)俗称天冬氨酸转氨 酶。天冬氨酸转氨酶除催化天冬氨酸作为氨基的供体外，还可以催化其它氨基酸作为氨基供体，使草酰 乙酸变为天冬氨酸。除天冬氨酸转氨酶外，动物组织中还含有其它需要 α-酮戊二酸作为氨基受体的转氨 酶。例如，丙氨酸转氨酶、亮氨酸转氨酶、酪氨酸转氨酶等，它们催化的相应反应如下： L-丙氨酸 -酮戊二酸 丙氨酸转氨酶 丙酮酸 L-谷氨酸 L-亮氨酸 亮氨酸转氨酶 -酮异己酸 + + + + L-谷氨酸 L-酪氨酸 酪氨酸转氨酶 + 对-羟基苯丙酮酸 + L-谷氨酸 α α-酮戊二酸 α-酮戊二酸 α 动物和高等植物的转氨酶一般都只催化 L-氨基酸和 α-酮酸的转氨作用。而某些细菌，例如，枯草杆 菌的转氨酶能催化 D-和 L-两种氨基酸的转氨基作用。 转氨酶催化的反应都是可逆的，它们的平衡常数为 1.0 左右，这表明催化的反应可向左、右两个方 向进行。 真核细胞的线粒体和胞液中都可进行转氨作用。哺乳动物氨基酸氨基的转氨作用是在胞液中进行 的，起催化作用的酶是胞液中的天冬氨酸转氨酶，该酶催化作用的酶产物是谷氨酸。谷氨酸通过膜的特 殊传递系统进入线粒体基质中。在线粒体基质中，谷氨酸或直接脱氨基，或变为 α-氨基的供体，借助线 粒体天冬氨酸转氨酶的作用将氨基转移给草酰乙酸而形成天冬氨酸。天冬氨酸是形成尿素时氨基的直接 供体，又是形成腺苷酸琥珀酸的重要物质(参看联合脱氨基作用)。 所有的转氨酶都以磷酸吡哆醛为辅基，且有共同的催化机理。 三、联合脱氨基作用 254