氨的主要去路
氨在體內的主要去路是在肝內通過鳥氨酸循環(尿素循環)生成無毒的尿素,然后由腎排出體外)。鳥氨酸循環的過程可分為以下四步:
1)氨基甲酰磷酸的合成:氨由丙氨酸與谷氨酰胺轉運入肝細胞線粒體在氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ(carbamoyl phosphate synthetaseⅠ,CPS-Ⅰ)催化下,與CO2和H2O分子結合,消耗2分子ATP,合成氨基甲酰磷酸。反應不可逆。
(2)瓜氨酸的合成:在鳥氨酸氨甲酰轉移酶(ornithine carbamoyl transferase,OCT)催化下,將氨基甲酰磷酸的氨甲酰基轉移至鳥氨酸的δ-NH2上生成瓜氨酸。反應不可逆。所需的鳥氨酸是由胞液經線粒體內膜上的載體轉運進入線粒體的。合成的瓜氨酸又由線粒體內膜上的載體轉運進入胞液。
(3)精氨酸的合成:在胞液內,瓜氨酸與天冬氨酸在精氨酸代琥珀酸合成酶(argninosuccinate synthetase)的催化下,由ATP供能合成精氨酸代琥珀酸并生成AMP+PPi,精氨酸代琥珀酸在精氨酸代琥珀酸裂解酶(argninosuccinate lyase)催化下,分解成為精氨酸和延胡索酸。在此過程中,天冬氨酸起著供給氨基的作用;生成的延胡索酸經三羧酸循環轉變為草酰乙酸后可與α-氨基酸經轉氨作用轉變為天冬氨酸。由此可見,鳥氨酸循環與三羧酸循環可聯系在一起。
(4)精氨酸水解生成尿素:精氨酸在胞液中精氨酸酶(arginase)的作用下,水解生成尿素和鳥氨酸。鳥氨酸再進入線粒體參與瓜氨酸的合成,反復循環,不斷合成尿素。
尿素分子中的兩個-NH2,一個由丙氨酸或谷氨酰胺轉運入肝細胞線粒體的NH3,另一個由天冬氨酸提供,碳原子來自CO2,天冬氨酸和谷氨酸均是氨的載體。另外,尿素合成是耗能過程,每合成1分子尿素需消耗3分子ATP(消耗4個高能磷酸鍵)。
尿素主要通過腎臟排泄。如腎排泄功能障礙,必然導致血尿素增高。故臨床常測定血尿素氮(blood urea nitrogen,BUN)來反映腎功能。