氨基酸和蛋白质代谢

氨基酸和蛋白质代谢涵盖了膳食蛋白质和体内蛋白质的周转方式、20种氨基酸的合成和降解方式，以及它们的氮和碳的处理方式。由于氨基酸携带的氮不能以其本身的形式储存在体内，因此它们的代谢与通过尿素循环处理氮以及利用碳骨架获取能量或进行生物合成密切相关。

Definition

氨基酸和蛋白质代谢是控制蛋白质和氨基酸合成与降解的整合通路集合，包括氨基氮的转移和处理，以及氨基酸碳骨架用于能量或生物合成的利用。

Scope

本条目涵盖蛋白质周转和氮平衡、氨基酸分解代谢（包括转氨作用和脱氨作用）、尿素循环、非必需氨基酸的合成，以及必需氨基酸和非必需氨基酸的区别。它是营养生物化学领域的参考主题，不涉及临床或饮食指导。

Key concepts

• 蛋白质周转和氮平衡
• 必需氨基酸和非必需氨基酸
• 转氨作用和脱氨作用
• 尿素循环和氨处理
• 生糖氨基酸和生酮氨基酸
• 氨基酸生物合成
• 一碳和氮通量

Mechanisms

体内蛋白质不断合成和降解，产生的游离氨基酸与膳食中的氨基酸共同汇入一个公共池。当氨基酸被分解代谢时，其氨基通过转氨作用和氧化脱氨作用被去除，释放出氨。氨在肝脏中通过尿素循环解毒并以尿素形式排出。剩余的碳骨架被分类为生糖性、生酮性或两者兼有，并相应地进入糖异生或柠檬酸循环。非必需氨基酸可以由常见的中间产物合成，而必需氨基酸必须通过饮食供给。这些通路的总体通量受氮平衡以及激素和营养状态的调控，肝脏是整合氨基酸处理与其余燃料代谢的主要场所。

Clinical relevance

氨基酸和蛋白质代谢是蛋白质需求、氮平衡以及氨处理受损后果等概念的基础。本条目将这些机制作为背景知识进行介绍，不提供个性化的饮食目标或治疗建议。

History

汉斯·克雷布斯（Hans Krebs）和库尔特·亨塞莱特（Kurt Henseleit）于1932年描述了尿素循环，提供了第一个代谢循环，并解释了身体如何处理废物氮。鲁道夫·舍恩海默（Rudolf Schoenheimer）在20世纪30年代进行的同位素研究揭示了体内蛋白质的动态、持续周转，推翻了组织蛋白质是静态的观点。

Key figures

• Hans Krebs
• Kurt Henseleit
• Rudolf Schoenheimer
• Guoyao Wu

Seminal works

• wu-2009

Frequently asked questions

为什么有些氨基酸必须来自饮食？

必需氨基酸不能由人体合成，或合成量不足，因此必须从膳食蛋白质中获取；非必需氨基酸可以由常见的代谢中间产物合成。

身体如何清除氨基酸中的氮？

氨基酸分解过程中去除的氨基形成氨，肝脏通过尿素循环将其转化为尿素排出体外，因为氮不能像碳水化合物或脂肪那样储存。