L-谷氨酰胺是一种多功能氨基酸，在人体的各种代谢过程中起重要作用。这种非必需氨基酸在自然中储量丰富，对几种重要功能有重要作用。它的主要功能之一是作为体内氮的主要载体。它是氮的运输工具，而氮是许多生物过程的基本组成部分。此外，L-谷氨酰胺是许多类型细胞的主要能量来源，确保它们拥有最佳功能所需的能量。

此外，L-谷氨酰胺对于维持体内氨的微妙平衡至关重要。这种平衡是防止有毒氨水平的关键。该氨基酸可促进谷氨酸转化为谷氨酰胺，这是氨调节的核心过程。L-谷氨酰胺不仅参与氮的运输和能量的产生，而且在多种代谢途径中起关键作用。它参与蛋白质的生物合成，类似于其他氨基酸。此外，它在合成核酸生产的重要成分尿素和嘌呤中起着重要作用。L-谷氨酰胺也是产生细胞能量的重要资源，与葡萄糖密切合作以达到此目的。

L-谷氨酰胺的另一个重要功能是在多种合成代谢过程中提供氮。这些过程对于构建包括嘌呤在内的关键分子至关重要，嘌呤是 DNA 产生的关键。该氨基酸还提供碳，补充柠檬酸循环，这是细胞内能量生产的核心过程。L-谷氨酰胺是一种重要的氨基酸，作为氮载体和能量来源，参与蛋白质合成和氨调节。它的多功能使其成为细胞生物学、生化研究和代谢组学研究领域的重要分子。

L-谷氨酰胺被用于研究氨基酸对 果蝇食物消耗的促进作用。它还被应用于研究非酶催化的糖原异生。

L-谷氨酰胺是一种必需氨基酸，作为细胞培养过程中主要的能量来源而成为培养基的重要组分。L-谷氨酰胺在干粉及冷冻溶液的状态下极为稳定。然而，L-谷氨酰胺在液体培养基或储存溶液中均会相对较快的降解。最佳的细胞表现通常需要在使用前向培养基中添加L-谷氨酰胺补充剂。

L-谷氨酰胺是人体中含量最丰富的氨基酸。它对 L-天冬酰胺的合成至关重要。L-谷氨酸有助于NH4⁺ 与生物分子的结合。

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