谷氨酸是酸性氨基酸具两性解离性，是中枢神经系统重要兴奋性神经递质参与神经传导及学习记忆等脑功能、是蛋白质合成原料，在神经系统疾病等有代谢异常关联，不同人群代谢作用基本相似，特殊人群如患特定代谢病者、孕期女性需关注其代谢情况。
化学结构与基本性质
谷氨酸的化学结构为HOOC-CH2-CH2-CH(NH2)-COOH，它是蛋白质的基本组成单位之一，属于非必需氨基酸，在人体内可以自身合成。其分子中含有一个氨基和一个羧基，具有两性解离的性质，在不同的pH环境下可以呈现不同的离子状态。
在人体代谢中的作用
神经递质相关：谷氨酸是中枢神经系统中非常重要的兴奋性神经递质，在大脑的神经传导过程中发挥关键作用。它参与了神经元之间的信息传递，对学习、记忆等脑功能有着重要影响。例如，在大脑的海马体等与学习记忆密切相关的区域，谷氨酸通过与相应的受体结合来调控神经细胞的活动，进而影响学习和记忆的过程。
蛋白质合成原料：作为构成蛋白质的氨基酸，谷氨酸是蛋白质多肽链的组成部分，参与体内各种蛋白质的合成。人体摄入的蛋白质在消化酶的作用下被分解为氨基酸，其中包括谷氨酸，这些氨基酸会被用于合成人体自身所需的各种蛋白质，以维持身体组织和器官的正常结构和功能，如肌肉组织中蛋白质的合成就离不开包括谷氨酸在内的多种氨基酸。
与疾病的关系
神经系统疾病：在一些神经系统疾病中，谷氨酸的代谢可能会出现异常。例如，在癫痫患者的脑部，谷氨酸的代谢失衡可能与癫痫的发作机制有关。研究发现，过度释放的谷氨酸可能会导致神经元的过度兴奋，从而引发癫痫发作。而在阿尔茨海默病等神经退行性疾病的早期阶段，也观察到了谷氨酸能系统的功能改变，可能与神经细胞的损伤和死亡有关。
其他疾病：谷氨酸与肾脏疾病等也有一定关联。在某些肾脏疾病状态下，肾脏对谷氨酸的代谢和排泄可能会受到影响，进而影响机体的整体代谢平衡。
对于不同年龄、性别等人群，谷氨酸的代谢和作用基本是相似的，但在一些特殊情况下，如患有特定代谢性疾病的人群，可能需要更加关注谷氨酸的代谢情况。例如，对于患有遗传性氨基酸代谢疾病的儿童，由于其体内相关代谢酶的缺陷，可能会影响谷氨酸等氨基酸的正常代谢，需要在饮食等方面进行特殊的管理，以避免因谷氨酸代谢异常对身体发育和健康造成不良影响。在孕期，孕妇的营养状况会影响胎儿体内谷氨酸等氨基酸的供应和代谢，合理的营养摄入对于胎儿神经系统等的正常发育至关重要，因为谷氨酸是胎儿神经系统发育过程中重要的神经递质前体和蛋白质合成原料。
