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天冬氨酸是非必需的氨基酸，它是从谷氨酸经过酶和维生素B6转化而生成。它在克雷布斯循环、尿素循环和脱氧核糖核酸(DNA)的代谢中起着重要的角色，天冬氨酸是一种主要的兴奋性神经递质，它有时被发现在癫痫患者和中风患者中有所增加，而它是在抑郁症和脑萎缩患者中有所下降。
天冬酰胺也是非必需的氨基酸，是从天冬氨酸产生的。在需要时也可以经肝脏中的谷氨酸产生。谷氨酸与氨结合，生成天冬氨酸，这是一个可逆的化学反应。它具有生糖性并在糖蛋白的合成中起重要作用。天冬酰胺低水平可能反映需要镁的补充，协助从天冬氨酸进行转化。天冬氨酸的低水平会导致产生含氮的有毒代谢物。
一些恶性肿瘤细胞，如白血病和淋巴瘤细胞具有代谢酶的缺陷，为了防止肿瘤细胞得到天冬酰胺。药物天冬酰胺酶(爱施巴 Elspar)是从L-天冬酰胺酶形成的，这个脱氨酶可以使天冬酰胺转化成天冬氨酸。在癌症治疗中，采用天冬酰胺酶与其它化疗药物组合，对于急性淋巴细胞癌和白血病是有治疗作用的。
补充5克的天冬氨酸不会提高血液中的水平。镁和锌可以是对天冬氨酸的天然抑制剂。
天冬氨酸与苯丙氨酸经合成为二肽甜味剂，该甜味剂是人工甜味剂的进步。在正常剂量下使用(除苯丙酮尿症患者外)是安全的。
天冬氨酸是胸腺重要的免疫刺激剂，并且可以防止辐射造成的损坏作用。许多的研究表明天冬氨酸钾和天冬氨酸镁盐的形式有着很特殊的价值。由于天冬氨酸是相对无毒的，现在的研究正在以阐明天冬氨酸其药理和治疗的作用。
注1:三磷酸腺苷（ATP）是以次黄嘌呤核苷酸为底物，经生物发酵的技术制得的髙能化合物，三磷酸腺苷是体内组织细胞一切生命活动所需能量的直接来源，被誉为细胞内能量的“分子货币”，储存和传递化学能，蛋白质、脂肪、糖和核苷酸的合成都需它参与，可促使机体各种细胞的修复和再生，增强细胞代谢活性，对治疗各种疾病均有较强的针对性。
注2:克雷布斯循环，三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle)是需氧生物体内普遍存在的代谢途径，因为在这个循环中几个主要的中间代谢物是含有三个羧基的柠檬酸，所以叫做三羧酸循环，又称为柠檬酸循环;克雷布斯循环是三大营养素(糖类、脂类、氨基酸)的最终代谢通路，又是糖类、脂类、氨基酸代谢联系的枢纽。
注3:膦由磷化氢衍生的一类有机化合物，它类似胺，但碱性更弱，磷化氢分子中，部分或全部的氢原子被烃基取代，所形成的有机化合物的总称。膦酸即磷酸分子中一个或两个羟基为烷基或芳基置换的化合物。