试卷为双语(马来文/英文);课程以英语授课。

脱氨作用

脱氨作用是肝脏对过量氨基酸的分解,去除氨基形成氨,再把氨转化为毒性较低的尿素以供肾脏排泄。

发生的部位

脱氨作用发生在肝脏,肝脏负责处理身体无法储存、从消化的蛋白质中吸收的过量氨基酸。

肝脏的位置正适合这项工作。回肠绒毛吸收的氨基酸进入毛细血管,先沿肝门静脉直接送到肝脏,然后才进入体循环。

肝细胞吸收身体无法利用的氨基酸,在细胞质与线粒体中进行脱氨作用。生成的尿素经肝静脉离开,运送到肾脏。

因此肝脏是生成器官,肾脏是排泄器官;两者都在课程的排泄与肝脏功能部分被提及。

输入与输出

  • 输入:来自膳食蛋白质消化的过量氨基酸,由肝门静脉送达。
  • 输入:肝细胞中的氧与酶,负责去除氨基并把氨转化为尿素。
  • 输入:二氧化碳,在肝脏中与氨结合构成尿素分子。
  • 输出:氨,短暂生成后因毒性极高而立即被转化。
  • 输出:尿素,释放到血液中,随后由肾脏滤入尿液。
  • 输出:酮酸,即含碳的剩余部分,用于呼吸作用或转化为糖原或脂肪。

步骤

  1. 食物中的蛋白质被消化为氨基酸,在回肠被吸收,经肝门静脉运送到肝脏。
  2. 肝细胞把蛋白质合成所需的氨基酸释放到体循环,并保留多余的部分,因为氨基酸无法被储存。
  3. 脱氨作用:肝细胞中的酶去除每个过量氨基酸的氨基(-NH2)。
  4. 被去除的氨基形成氨,这是一种毒性极强、极易溶解的化合物。
  5. 肝脏立即把氨与二氧化碳结合生成尿素,尿素毒性低得多,可在血液中安全运输。
  6. 剩余的酮酸进入呼吸作用释放能量,或转化为糖原或脂肪储存。
  7. 尿素经肝静脉离开肝脏,随血液循环,在肾单位经超滤作用从血液中滤出。
  8. 尿素在尿液中被浓缩,储存于膀胱,然后排出体外。

为何重要及如何调控

身体无法像把碳水化合物储存为糖原或脂肪那样储存蛋白质或氨基酸,因此任何过量都必须被分解。脱氨作用使含氮部分能以尿素的形式安全排出,而剩余的有机酸则可用于呼吸作用释放能量,或转化为糖原或脂肪。

脱氨作用的调控随氨基酸的供应而变。富含蛋白质的一餐之后,到达肝脏的氨基酸多于身体所能利用的量,脱氨与尿素生成的速率上升;禁食期间速率下降,肝脏可能会对身体蛋白质分解释放的氨基酸进行脱氨以供应能量。

肾脏则通过调整尿素的排出量作出响应,使健康人血液中的尿素浓度维持在狭窄范围内。

脱氨作用也是蛋白质代谢与其他能量储备之间的纽带。生成的酮酸可以进入与葡萄糖相同的代谢途径,这正是碳水化合物与脂肪匮乏时蛋白质可以作为燃料的原因。

这一联系与肝脏调节血糖的功能一起考查,因为两个过程都发生在同一类细胞中。

如何考查

你可能被要求描述过量氨基酸会发生什么变化、解释为何氨要先转化为尿素而不是直接排出,或说出脱氨作用发生的器官以及排泄所生成尿素的器官。

结构题常给出进出肝脏或进出肾脏的血液成分表,要求解释为何肝静脉中的尿素浓度高于肝门静脉,或肾静脉中的尿素浓度低于肾动脉。答案必须说出每个器官中的过程:肝脏中的脱氨作用与尿素生成,肾脏中的超滤作用与排泄。

论述题要求追踪过量氨基酸从一餐到尿液的去向,要得满分必须写出氨基酸、去除氨基、氨、尿素、血液、肾脏、尿液这一顺序,并清楚说明氨转化为尿素的原因。

常见误解

考试风格例题

题目。表 W 显示一名健康人在吃过一餐烤鱼 2 小时后,取自肝门静脉与肝静脉的血样中氨基酸与尿素的相对浓度。

肝门静脉中的氨基酸浓度高于肝静脉,而肝静脉中的尿素浓度高于肝门静脉。(a) 解释 2 条血管之间氨基酸浓度的差异。

(b) 说出造成尿素浓度差异的过程,并描述它如何进行。(c) 解释为何肝脏不把生成的氨直接释放到血液中。

(d) 说明氨基被去除后氨基酸剩余部分的去向。

参考答案。(a) 肝门静脉携带鱼蛋白质消化后从回肠吸收的氨基酸。

在肝脏中,过量氨基酸被从血液中移除,因为身体无法储存氨基酸,所以肝静脉携带的氨基酸较少。(b) 该过程是脱氨作用

肝细胞去除每个过量氨基酸的氨基(-NH2),形成;氨与二氧化碳结合生成尿素,随经肝静脉流出的血液释放。(c) 氨即使浓度很低也对细胞毒性极强,因此立即转化为尿素,尿素毒性低得多,可以安全运输到肾脏进行排泄

(d) 剩余的酮酸用于呼吸作用释放能量,或转化为糖原或脂肪储存。

来源:SRC-DSKP-EN

常见问题

为何氨要先转化为尿素而不是直接排出?
即使少量的氨也对细胞有很强的毒性。肝脏把它转化为毒性低得多的尿素,使其能安全地经血液运送到肾脏,并在排出体外之前短暂储存,而不会伤害体内细胞。
身体无法利用的氨基酸会发生什么变化?
过量氨基酸被运送到肝脏,经脱氨作用去除氨基形成氨,氨再转化为尿素,其后由肾脏排出。每个氨基酸剩余的部分可用于呼吸作用释放能量,或转化为糖原或脂肪储存。
为何身体能储存葡萄糖与脂肪,却不能储存氨基酸?
葡萄糖可以转化为糖原储存在肝脏与肌肉中,脂肪可以储存在脂肪组织中,因为两者都是身体日后能分解供能的储存形式。氨基酸没有相应的储存分子:未用于合成蛋白质的氨基酸留在血液中,肝脏通过脱氨作用把它们移除,使其中的氮能以尿素形式排出,碳则可作为燃料利用。
在考试答案中,脱氨作用如何与肾脏联系起来?
肝脏通过脱氨作用生成尿素并释放到血液中,肾脏负责移除它。在肾单位中,尿素经超滤作用进入鲍氏囊,在肾小管中不会被完全重吸收,最终随尿液排出。只写到肝脏的答案只能得部分分数,因此务必以肾脏、超滤作用与随尿排出作结。

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