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{{noteTA
|G1=Chemistry
|G2=Lifesciences
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{{otheruses|other=氨基酸的非生物合成|斯特雷克氨基酸合成}}
[[File:TACT-Synthese.svg|替代=|缩略图|三氨基己酸三嗪（TACT）的合成]]
'''氨基酸合成'''是[[生物]][[代谢]]过程中由其他[[化合物]]合成各种[[氨基酸]]的一系列[[酶促反应|酶促]][[生化反应]]。

==合成能力==
并非所有生物都能自身合成全部氨基酸，能在生物体内合成的氨基酸称为[[非必需氨基酸]]，不能在生物体内合成的氨基酸则称为[[必需氨基酸]]。

[[动物]]不能合成全部氨基酸，[[昆虫]]不能合成[[甘氨酸]]。[[人类]]最多只能合成20种[[标准氨基酸]]中的11种，[[成年人]]体内不能合成其余9种包括[[苏氨酸]]、[[赖氨酸]]、[[色氨酸]]、[[苯丙氨酸]]、[[缬氨酸]]、[[甲硫氨酸]]、[[亮氨酸]]和[[异亮氨酸]]等要从[[食物]]中吸收的氨基酸。<ref>{{cite journal | title = 关于食品中必需氨基酸的营养评价 | author = 张燕婉 | journal = 《氨基酸和生物资源》 | year = 1988 | volume = 01 | pmid =  | issue =  | pages =  | doi =  | url = http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-AJSH198801008.htm | access-date = 2011-02-14 | archive-date = 2014-03-14 | archive-url = https://web.archive.org/web/20140314132102/http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-AJSH198801008.htm | dead-url = no }}</ref>（也有研究认为必需氨基酸应是以上8种再加[[组氨酸]]，共9种<ref>{{cite journal |author=Young VR |title=Adult amino acid requirements: the case for a major revision in current recommendations |journal=J. Nutr. |volume=124 |issue=8 Suppl |pages=1517S–1523S |year=1994 |pmid=8064412 |url=http://jn.nutrition.org/cgi/reprint/124/8_Suppl/1517S.pdf |access-date=2011-02-13 |archive-date=2009-06-12 |archive-url=https://web.archive.org/web/20090612093854/http://jn.nutrition.org/cgi/reprint/124/8_Suppl/1517S.pdf |dead-url=no }}</ref>）。[[婴幼儿]]时期的人类体内也能合成少量[[精氨酸]]与组氨酸。精氨酸、[[甘氨酸]]、[[脯氨酸]]、[[谷氨酸]]、[[丝氨酸]]、[[半胱氨酸]]、[[天冬酰胺]]和[[酪氨酸]]在某些特定条件下也是人类的必需氨基酸。<ref>{{cite journal |author=Fürst P, Stehle P |title=What are the essential elements needed for the determination of amino acid requirements in humans? |journal=Journal of Nutrition |volume=134 |issue=6 Suppl |pages=1558S–1565S |date=1 June 2004 |pmid=15173430 |url=http://jn.nutrition.org/cgi/content/full/134/6/1558S |access-date=2011-02-13 |archive-date=2009-05-27 |archive-url=https://web.archive.org/web/20090527080857/http://jn.nutrition.org/cgi/content/full/134/6/1558S |dead-url=no }}</ref><ref>{{cite journal |author=Reeds PJ |title=Dispensable and indispensable amino acids for humans |journal=J. Nutr. |volume=130 |issue=7 |pages=1835S–40S |date=1 July 2000 |pmid=10867060 |url=http://jn.nutrition.org/cgi/content/full/130/7/1835S |access-date=2011-02-13 |archive-date=2010-08-30 |archive-url=https://web.archive.org/web/20100830112621/http://jn.nutrition.org/cgi/content/full/130/7/1835S |dead-url=no }}</ref>

(例如, 成人可利用尿循环urea cycle合成出足够的精氨酸但孩童却不能.)  

合成非必需氨基酸的途径比必需氨基酸的较为简单。几种非必需氨基酸的合成途径的概述见下：

*谷氨酸由[[α-酮戊二酸]]在谷氨酸脱氢酶催化下[[还原氨化作用|还原氨化]]产生。

*[[丙氨酸]]由[[丙酮酸]]经转氨作用合成。

*[[天冬氨酸]]由[[草酰乙酸]]经转氨作用合成。

*[[谷氨酰胺]]由谷氨酸与[[氨]]合成。

*[[天冬酰胺]]的合成方式和谷氨酰胺的类似，由[[天冬氨酸]]与氨合成。

*[[脯氨酸]]和[[精氨酸]]都由谷氨酸产生。

*[[丝氨酸]]由[[3-磷酸甘油酸]]形成，是[[甘氨酸]]及[[半胱氨酸]]的前体。

*[[酪氨酸]]由[[苯丙氨酸]]（一种必需氨基酸）经[[羟化作用|羟化]]产生。

==氮的来源==
进行氨基酸合成前要解决的基本问题是获得以易于利用的形式存在的[[氮元素]]。这一过程在[[生物圈]]中主要由具有[[固氮]]能力的[[微生物]]将惰性的[[氮]][[分子]][[还原]]成两个[[氨]]分子来完成。微生物可利用[[三磷酸腺苷]]及具有强[[还原性]]的已还原了的[[铁氧化还原蛋白]]来将氮分子还原为氨分子，而[[固氮酶]]中的[[铁钼簇合物]]能催化氮的固定。已固定的氮在微生物体内中以[[胺类化合物]]的形式存在。较高级的生物耍依靠摄入微生物固定的氮来合成氨基酸。微生物固定的氮是所有氨基酸中的氮的来源。


==立体化学控制==
在氨基酸合成过程中要攻克的主要问题之一是[[立体化学控制]]（stereochemical control）。由于所有氨基酸中除[[甘氨酸]]外其余都是不对称的，所以通过生物合成途径必须能以高度选择性产生是两种互为[[对映异构物]]的氨基酸中正确的一种。在各种氨基酸合成途径中，[[α-碳原子]]上的立体化学性质都是由一种有[[磷酸吡哆醛]]参与的[[转氨反应]]产生的。几乎所有[[催化]]转氨反应的[[转氨酶]]的[[基因]]都遗传自同一祖先。<ref>{{cite journal | title = Aminotransferases: demonstration of homology and division into evolutionary subgroups | author = Mehta PK,Hale TI,Christen P | journal = Eur J Biochem. | year = 1993 | volume =  | pmid = 8513804 | issue =  | pages = 549-561 | doi =  | url = http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8513804 | access-date = 2011-02-15 | archive-date = 2019-08-11 | archive-url = https://web.archive.org/web/20190811092559/https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8513804 | dead-url = no }}</ref>

==氨基酸合成调节==
氨基酸的生物合成途径在很大程度上是被限制的，仅当供应短缺时才会合成。氨基酸合成中高[[浓度]]的[[代谢]]最终产物（亦即合成的氨基酸）往往会抑制在该途径前期起作用的[[酶]]的活性。一般可以对某种氨基酸浓度感知并作出应答的酶为对应氨基酸的[[变构酶]]。这类酶在功能上与[[天冬氨酸转氨甲酰酶]]及其[[调节酶]]相似。反馈及变构机制保证了合成[[蛋白质]]、[[生物碱]]等物质及其他过程中需要的氨基酸的量都能保持在较充足而不过量的水平。

==氨基酸合成==
氨基酸都是由[[α-酮酸]]开始合成的。它们在合成过程中在特定的转氨酶催化下通过转氨作用从另一个氨基酸分子（一般为[[谷氨酸]]）上得到[[氨基]]。反应过程可简化为如下方程：

α-酮酸 + 谷氨酸 <math>\rightleftarrows</math> 某种氨基酸 + α-酮戊二酸 

[[谷氨酸]]自身则是由[[α-酮戊二酸]]经[[胺化]]形成的。反应过程如下：

α-酮戊二酸 <math>+ NH_4^+ \rightleftarrows</math> 谷氨酸

==参考文献==
{{reflist}}

{{参与氨基酸代谢的酶}}
{{蛋白质代谢}}
{{蛋白质生物合成}}

[[Category:代谢]]