《含N小分子代谢》PPT课件.ppt

1,第七章 含氮小分子物质的代谢,2,第一节 蛋白质的营养作用,一 饲料蛋白质的生理功能: 1)组织细胞的成分(生长,更新,修补) 2)转变成生理活性分子(激素、酶、抗体 等) 3)氧化供能,3,二 氮平衡,氮平衡是反映动物摄入氮和排出氮之间的关系,衡量机体蛋白质代谢概况的指标. （一）氮的总平衡 （二）氮的正平衡 （三）氮的负平衡,4,（一）氮的总平衡 摄入N = 排出N (正常成年动物) （二）氮的正平衡 摄入N 排出N (幼畜、孕畜、疾病恢复期的动物) （三）氮的负平衡 摄入N 排出N (疾病、饥饿、营养不良等),5,三 蛋白质的生理价值,蛋白质的生理价值: 饲料蛋白质被动物机体合成组织蛋白质的利用率 蛋白质的生理价值 = 氮的保留量/氮的吸收量100,6,必需氨基酸,动物体内不能合成,或合成太慢不能满足动物需要,只能由饲料供给的氨基酸. Lys(赖) Met(甲硫) Trp(色) Phe (苯丙) Leu(亮) Ile(异亮) Val Thr(苏) His(组) Arg(精),7,提高蛋白质的生理价值的途径,1)蛋白质的互补作用：生理价值较低的的不同的蛋白质饲料混合使用. 2)补加氨基酸 3)饲料深加工,8,9,10,第二节 氨基酸的一般分解代谢,一 氨基酸的脱氨基作用 二 氨基酸的脱羧基作用,11,一 动物体内氨基酸的代谢概况,来源: 1)食物蛋白 2)组织蛋白分解 3)自身合成非aa,去路: 1)合成组织蛋白 2)合成含N化合物 3)分解供能 (一般 分解代谢),12,13,二 氨基酸的脱氨基作用,脱氨基作用是指氨基酸在酶的催化下脱去氨基生成-酮酸的过程。这是氨基酸在体内分解的主要方式,14,20种氨基酸的结构不同，脱氨基的方式也不同，主要有三种方式: (一)转氨基作用 (二)氧化脱氨 (三)联合脱氨 (联合脱氨基最为重要),15,(一)转氨基作用,转氨基作用指在转氨酶催化下将-氨基酸的氨基转给另一个酮酸，生成相应的酮酸和一种新的-氨基酸的过程,16,转氨基作用,17,转氨酶的辅酶是磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺(VB6).其作用是转移氨基,18,19,20,谷-草转氨酶和谷-丙转氨酶,21,(二)氧化脱氨基作用,氧化脱氨基作用是指在酶的催化下,氨基酸在氧化脱氢的同时脱去氨基的过程。,22,23,氧化脱氨基作用的酶,L-氨基酸氧化酶 分布不广，活性不强 D-氨基酸氧化酶 分布广，活性强 L-谷氨酸脱氢酶 分布广,活性强,24,L-谷氨酸脱氢酶催化的反应,25,(三)联合脱氨基作用,联合脱氨基作用是体内主要的脱氨方式 在转氨酶催化下，氨基酸的-氨基转移到-酮戊二酸上生成谷氨酸，然后，在L-谷氨酸脱氢酶作用下将谷氨酸氧化脱氨生成-酮戊二酸和氨.,26,27,L谷氨酸脱氢酶主要分布于肝、肾、脑等组织中，所以此种联合脱氨主要在肝、肾、脑等组织中进行。,28,联合脱氨要点,1)转氨基作用和氧化脱氨基作用相结合 2)两个酶作用(转氨酶和L-谷氨酸脱氢酶) 3)两个产物(氨和-酮酸),29,二 氨基酸的脱羧基作用,氨基酸在脱羧酶的作用下,脱去羧基生成CO2和相应的胺.很多胺具有重要的生理作用. 脱羧酶的辅酶是磷酸吡哆醛,30,第三节 氨基酸分解产物的代谢,氨基酸脱氨基作用的产物 一 氨的代谢 二 酮酸的代谢,31,一 氨的代谢,氨是体内有用又有害的物质.其代谢去向是: 1)合成谷氨酰胺. 2)合成尿素 3)合成含N化合物 4)合成非必需氨基酸,32,一 氨的来源与去路,33,二 谷氨酰胺的合成,谷氨酸和氨在谷氨酰胺合成酶的催化下合成谷氨酰胺. 谷氨酰胺是氨的解毒,运输,存储形式,34,35,36,三 尿素合成,合成方式: 鸟氨酸循环 (1932年 Krebs提出) 肝脏是尿素合成的主要器官，肾脏是尿素排泄的主要器官。,37,1.氨基甲酰磷酸的合成,38,2.瓜氨酸的生成：,39,3 精氨酸的生成,40,4.尿素的生成,41,尿素合成总反应式,CO2 + NH3 + 3ATP + 天冬氨酸 + 2H20 NH2-CO-NH2 + 延胡索酸 + 2ADP + AMP + PPi + 2Pi,42,43,44,尿酸的生成,禽类排氨的主要方式，过程是利用氨基酸提供的氨基合成嘌呤，再由嘌呤分解产生出尿酸，尿酸溶解度很低，故节水, 尿素则必须溶于水才行。,45,46,二 酮酸的代谢,1.氨基化生成氨基酸 2.转变生成糖和酮体 3.进入三羧酸循环氧化生成CO2和水,47,1) 氨基化生成氨基酸,48,2).转变生成糖和酮体,1)生糖氨基酸； 2)生糖兼生酮氨基酸(Trp,Phe,Tyr,Ile) 3)生酮氨基酸（Leu,Lys）；,49,3.氧化分解生成CO2和水(供能),酮酸进一步可进入三羧酸循环氧化分解生成CO2和水.这是-酮酸的重要分解途径之一。是氨基酸供能的途径.,50,51,第四节 非必需氨基酸的合成,1) 由-酮酸氨基化生成 2) 其他氨基酸转化,52,53,54,55,56,第五节 个别氨基酸代谢, 一 一碳单位代谢 二 含硫氨基酸的代谢 三 芳香族氨基酸的代谢,57,一 一碳单位代谢,某些氨基酸在代谢过程中能生成含一个碳原子的基团，经过转移参与生物合成过程。这些含一个碳原子的基团称为一碳单位.,58,体内的一碳单位有：甲基(CH3)、甲烯基(CH2 )，甲炔基(CH)、甲酰基(-CHO)及亚氨甲基(-CHNH)等。 它们可分别来自甘氨酸、组氨酸、丝氨酸、色氨酸、蛋氨酸等。,59,(一) 产生一碳单位的氨基酸,60,(二)一碳单位转移酶的辅酶FH4,61,(三)一碳单位的代谢和转运,一碳单位的代谢和转运需FH4做载体,它们共价连接于FH4分子的N5、N10位或N5和N10位上。 一碳单位可以通过氧化还原相互转变.,62,(四)一碳单位的功能,1.一碳单位是合成嘌呤和嘧啶的原料(C源)，在核酸生物合成中有重要作用。 2. 甲硫氨酸(SAM)提供甲基可参与体内多种物质合成。例如肾上腺素、胆碱、胆酸等。 3.一碳单位来自氨基酸,用于核酸生物合成,是氨基酸与核酸代谢的桥梁.,63,二、含硫氨基酸的代谢,甲硫氨酸 胱氨酸 半胱氨酸 (一) 甲硫氨酸代谢 (二) 肌酸的合成 (三)谷胱甘肽的合成,64,(一) 甲硫氨酸代谢,1) S-腺苷蛋氨酸(SAM)。SAM中的甲基是高度活化的，称活性甲基，SAM称为活性蛋氨酸 2)SAM可在不同甲基转移酶的催化下，将甲基转移给各种甲接受体而形成许多甲基化合物，如肾上腺素、胆碱、甜菜碱、肉毒碱、肌酸.,65,66,SAM中的甲基是高度活化的，称活性甲基，SAM称为活性蛋氨酸,67,(二) 肌酸的合成,肌酸和磷酸肌酸在能量储存及利用中起重要作用. 肌酸以甘氨酸为骨架，精氨酸提供脒基、SAM供给甲基合成.(脒基转移酶和甲基转移酶),68,69,(三)谷胱甘肽的合成,谷胱甘肽GSH)是一种含酰胺键的三肽，由谷氨酸、半胱氨酸及甘氨酸组成。 谷胱甘肽GSH)是一种还原物质,可使酶和蛋白质不被氧化.,70,71,三 芳香族氨基酸的代谢,苯丙氨酸和酪氨酸代谢可产生很多重要的活性物质,如: 1) 儿茶酚胺 (多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素) 2)黑色素,72,苯丙氨酸在体内转变为酪氨酸,73,儿茶酚胺与黑色素的合成,74,75,苯丙氨酸和酪氨酸代谢性疾病,苯丙酮酸症(苯丙氨酸羟化酶缺乏的遗传病) 帕金森病(脑生成多巴胺的功能退化所致的一种严重的神经系统疾病，先震颤，逐渐至肌肉群的运动功能障碍) 白化病 (酪氨酸在酪氨酸酶催化下生成多巴，多巴转变为多巴醌而进入合成黑色素的途径。人体若缺乏酪氨酸酶，黑色素合成障碍，皮肤、毛发发白.,76,77,第六节 糖、脂肪、蛋白质三大代谢的关系,一、糖、脂肪、蛋白质都是能量物质，均可氧化供能 二、三大物质互相转化，三大代谢互相影响 三、三羧循环是三大物质彻底氧化分解的共同道路,78,一、糖、脂肪、蛋白质都是能量物质，均可氧化供能,氧化分解产生能量，氧化磷酸化是产生ATP的主要方式 产生ATP，又被ATP水平调控 都可供能，但主要功能不同： 1）糖：供能 2）脂肪：储能 3）蛋白质：机体主要成分,79,80,(二) 三大物质互相转