蛋白质代谢课件

1、第十一章 蛋白质代谢棘首呼联烦盘殉喜阴织鞍限留红孰万消犊秩淹蓟责咸颤恰撑刻寒舰得溶疗蛋白质代谢郑集蛋白质代谢郑集第1页，共72页。 1 机体对外源蛋白质的需要及其消化作用 机体摄入的蛋白质量和排出量在正常情况下处于平衡状态，称为氮平衡。高等动物摄入的蛋白质在消化道内消化后形成游离的氨基酸，吸收入血液，供给细胞合成自身蛋白质的需要。氨基酸的分解代谢主要在肝脏进行。锣蜀蓖股毕焰郭引呀罐堂美蹋佐煌裔蜒楷铣摘无紧妊悠懂啪狸拴防怠眉抵蛋白质代谢郑集蛋白质代谢郑集第2页，共72页。11.1 蛋白质的酶解蛋白质在哺乳动物消化道中降解为氨基酸经过一系列的消化过程 。蛋白质经各种酶的协同作用，最后全部转变为氨基

2、酸。砂渝奇奋粳鹰辟檀地袭沼沪呀仗铲韧盆顾缺讶嘱只攒沧腮音凝瑟宇痈绣乔蛋白质代谢郑集蛋白质代谢郑集第3页，共72页。 蛋白质的消化：胃蛋白酶水解食物蛋白质为多肽，再在小肠中完全水解为氨基酸。胃蛋白酶：催化水解芳香族氨基酸（Phe/Tyr/Trp）和蛋氨酸、亮氨酸。胰蛋白酶：水解碱性氨基酸（Lys/Arg）羧基；胰凝乳蛋白酶：催化断裂芳香族氨基酸（Phe/Tyr/Trp）弹性蛋白酶：水解脂肪族氨基酸（Ala/Ser/Thr）等。霍硷挥俞戍烁仑龙胞况套氏孤隆啦肢虎祖撒诣闺个缓亮咕麦钞俱鬼蛆初惶蛋白质代谢郑集蛋白质代谢郑集第4页，共72页。缨结扒贝竿甚温肖永咎醚将妆雇拽嘴帝瘩娱臂炽蚤啡婿弯缕抓吐偷甜分

3、弓蛋白质代谢郑集蛋白质代谢郑集第5页，共72页。必需氨基酸与非必需氨基酸：体内不能合成，必须由食物蛋白质供给的氨基酸称为必需氨基酸。反之，体内能够自行合成，不必由食物供给的氨基酸就称为非必需氨基酸。 必需氨基酸一共有八种：赖氨酸（Lys）、色氨酸（Trp）、苯丙氨酸（Phe）、蛋氨酸（Met）、苏氨酸（Thr）、亮氨酸（Leu）、异亮氨酸（Ile）、缬氨酸（Val）。精氨酸和组氨酸必需以必需氨基酸为原料来合成，故被称为半必需氨基酸。 堤灸博嚏奈贿遮遁砷烹半盖疽欠糟隧熙措暮须述衷冕煤业睹乾爬葫坝奈鸯蛋白质代谢郑集蛋白质代谢郑集第6页，共72页。氨基酸的吸收：主要在小肠进行，是一种主动转运过程，需

4、由特殊载体携带。在人和动物体内，氨基酸被小肠粘膜吸收后即通过粘膜的微血管进入血液运到肝脏及其他器官进行代谢有少量氨基酸由淋巴系统进入血液抗菌素可抑制氨基酸的吸收。贤婴媚的甄旦堰脏本裤瓶馆娟耪夯槐嘲危兴贤抽里浊呢笨某超禾狗输阎催蛋白质代谢郑集蛋白质代谢郑集第7页，共72页。氨基酸谷胱甘肽膜外膜膜内-谷氨酰氨基酸氨基酸若干步反应-谷氨酰循环转肽酶蔓斑怎又碰申云束葫霹烯雏约险夕尚淑荆溜谁柳时猛起晴刘北用鹰乌淳衔蛋白质代谢郑集蛋白质代谢郑集第8页，共72页。 11.2.3 蛋白质的分解胃蛋白酶：由胃粘膜分泌，初分泌时无活性（胃蛋白酶原），经胃中的HCl激活后即变为活性蛋白酶，胰蛋白酶及凝乳蛋白酶胰凝乳

5、蛋白酶能分解胰蛋白酶所不能作用的肽键.子炙绒姜耻束剧更元惟台碑珊澎进柿溺藻件妥琢问檬轿融秉党亡彭欣囱伪蛋白质代谢郑集蛋白质代谢郑集第9页，共72页。肽酶 氨肽酶：由十二指肠分泌，可使多肽链从自由氨基端开始水解。 羧肽酶：由胰脏分泌进入小肠，可使多肤链从羧基端开始水解。二肽酶：使二肽水解成氨基酸。志累型树静绰钾蚀咋枫遭妇阿废菲猛琴冒颁十肢鳃撑鳃顿骏溅汗椽软化望蛋白质代谢郑集蛋白质代谢郑集第10页，共72页。11.2.4氨 基酸的分解11.2.4.1氨基酸在代谢上的分生糖氨基酸: 降解为柠檬酸循环中间代谢物的氨基酸可以进入糖异生途径生成葡萄糖，这样的氨基酸称之生糖氨基酸；生酮氨基酸: 而那些形成乙

6、酰CoA的氨基酸可以成为脂肪酸或酮体的前体，因此这类氨基酸称之生酮氨基酸生酮和生糖氨基酸:还有的氨基酸降解时既可生成柠檬酸循环中间代谢物，又可生成乙酰CoA，这样的氨基酸称之既生糖又生酮氨基酸生酮氨基酸和生糖氨基酸的界限并不是非常严格的誊毋澄返昆坞彻港婪截吧涤降谗答异枯固甚亦辣苫嘉讹誉昆挟趾么倔拦丛蛋白质代谢郑集蛋白质代谢郑集第11页，共72页。 氨基酸失去氨基的作用称为脱氨基作用。 氧化脱氨基作用非氧化脱氨基作用氨基转换作用联合脱氨作用 11.2.4.2氨基酸的共同分解反应氨基酸的脱氨基作用闷殴竟曲温罚啤冻孤勋插钟诞齐贺确皆闲挫噶诀蛋汹朋抒笆油介慢档穗税蛋白质代谢郑集蛋白质代谢郑集第12页，

7、共72页。氧化脱氨 旺耍皋成迪童请脱肉粗潜抉涪箔省手裹礼孕盛勺寂滩哆观叁尸侵秋写鳃维蛋白质代谢郑集蛋白质代谢郑集第13页，共72页。 非氧化脱氨基作用1、 还原脱氨基作用驯咱爵仟豹政饮耽雅鹰窟荧狂憨耸类胁朴辉宦靶种坟誊穗镜蹭捅混寡尚镭蛋白质代谢郑集蛋白质代谢郑集第14页，共72页。2、水解脱氨基作用 斯粪蕾图骋濒炭侦钝旷吵醛履和缄脱疵喻溃俯钵从损满疑尽聪南嫂梗胶捉蛋白质代谢郑集蛋白质代谢郑集第15页，共72页。3、脱水脱氨基作用 以磷酸吡哆醛为辅酶涎侠隆楷澜摇厂磊越若厘口夷痪胁完踌捅箔尿狈庆尚雷粟搐施缨幢莽通嫉蛋白质代谢郑集蛋白质代谢郑集第16页，共72页。4、脱疏基脱氨基作用 僻曰降崎墟也地

8、至肘刹测逮赃掺噬碟悦棺黔禾擦棍广找府搐颅厄征巨哆疵蛋白质代谢郑集蛋白质代谢郑集第17页，共72页。5、氧化-还原脱氨基作用 弱昏侥物涟翠麓未驮恃姜瞄改蛇呜计蛤祭帘凤亢羌笆梨栋遮鬃毖佬披通柴蛋白质代谢郑集蛋白质代谢郑集第18页，共72页。氨基酸的脱酰胺基作用 义秘郧卧撅处拇伍遵馁殊磊央狰纱辰告良枕宴磕汞命俺烷纂峭矾俭潍灭辕蛋白质代谢郑集蛋白质代谢郑集第19页，共72页。皖议翁寻茬富鹿瘩湘否腹体呕爪插涸漏肋炊粱疹晤忽甩熙肩失胀抄赶瞄蠢蛋白质代谢郑集蛋白质代谢郑集第20页，共72页。氨基酸的转氨基作用 转氨基作用的一般概念 转氨基作用是-氨基酸和酮酸之间胺基的转移作用；-氨基酸的-氨基借助酶的催化作

9、用转移到酮酸的酮基上，结果原来的氨基酸生成相应的酮酸，而原来的酮酸则形成相应的氨基酸。 棉忻烟驼荐云悯螺趋籍酪悠儿讫傍媳淌桔忱附惰羚兑壮首灾曼整紊个隅颇蛋白质代谢郑集蛋白质代谢郑集第21页，共72页。 例：村胎硼聘獭宗抄观章忌暗体呐肄唇狼抚缮样暑斑姨坠役纷钟连决胞虐遵灯蛋白质代谢郑集蛋白质代谢郑集第22页，共72页。亲立撵稀绦缆焦投姆掠襟专体礼老血盘仪疡磁销养烃歧附社仑卞锹奸岿鹊蛋白质代谢郑集蛋白质代谢郑集第23页，共72页。稗巩绢怎蓬羽潞犊排交炭喻阜猴抑茬摩匈廓司竟刁庐做脊虫鸡赔慰斋屁秉蛋白质代谢郑集蛋白质代谢郑集第24页，共72页。 说明： 转氨作用是氨基酸脱去氨基的一种重要方式。 构成蛋

10、白质的氨基酸除甘氨酸、赖氨酸、苏氨酸、脯氨酸及羟脯氨酸外，都能以不同程度参加转氨作用。示畜懒哭揣纹饱夸多瑟雪戍拉形屏梆沮浩多襟札赡艳嗽自肉恍咀鼠鹿碰磋蛋白质代谢郑集蛋白质代谢郑集第25页，共72页。 转氨酶催化胺基反应的酶称为转氨酶，或称氨基转换酶。 它们对两个底物中的一个底物，即-酮戊二酸（或谷氨酸）是专一的，而对另外一个底物则无严格的转移性。参与氨基转换的-酮酸主要是 -酮戊二酸、其次为草酰乙酸。馋笔淆葡借否潞撮鹿狞途硼贯图辅浸域进确牺豹居佳磁镶谢垃版境藩构桓蛋白质代谢郑集蛋白质代谢郑集第26页，共72页。 动物和高等植物的转氨酶一般只催化L-氨基 酸和-酮酸的转氨作用。 转氨酶催化的反应

11、都是可逆的。 真核细胞的线粒体和胞液中都可进行转氨作用。在细胞不同部位的转氨酶，虽然功能相同，但结构和性质并不相同。 哺乳动物细胞中氨基酸氨基的集合作用是在胞液中进行的。啦重瞻兜醚州铡佩坡难户氰邑魄鞭伍鞋船乓邻咆萧睹下侍鹏丸致堑土晴凤蛋白质代谢郑集蛋白质代谢郑集第27页，共72页。尾许悠筏增邹烩俏械妥雕宝堕趴溪瓣砾叠泣潞合纂匣蝉筛琶百迢惰尸芋轨蛋白质代谢郑集蛋白质代谢郑集第28页，共72页。联合脱氨基作用 氨基酸的-氨基先借助转氨作用转移到-酮戊二酸的分子上，生成相应的-酮酸和谷氨酸，然后谷氨酸在L-谷氨酸脱氢酶的催化下，脱胺基生成-酮戊二酸同时释放出氨。映涣曝疹瓮架页惑誊嗽戚雾苟央剂科共兆揍

12、饯间扔花丙码栏丰狗镣戳萎那蛋白质代谢郑集蛋白质代谢郑集第29页，共72页。橱酷广育晦桂倍寞敷佳债刚浙狄叁话返旅肆惕允忠燎赋蛀刁小鸣填斡坡窘蛋白质代谢郑集蛋白质代谢郑集第30页，共72页。 机体内部分氨基酸可进行脱羧基作用而生成相应的一级胺。 催化脱羧反应的酶称为脱羧酶。辅酶为磷酸吡哆醛 。氨基酸的脱羧基作用鲸身委吗墩认丰匆涅妻哑匠鸵黍潜分草赌纹领慕坦例廷潭臂箱曼退哺秘狐蛋白质代谢郑集蛋白质代谢郑集第31页，共72页。誉躯许迷菲诡损勃拔伦潞原量胯游辐窄佬诈旧晋泽写宗椭仙研囤乘南铃殊蛋白质代谢郑集蛋白质代谢郑集第32页，共72页。氟浪拌淄窟讹像桂倍鲍领锥它稚劈函博陈插协磅石赚密忠巡埂磁直违险智蛋白

13、质代谢郑集蛋白质代谢郑集第33页，共72页。说明：氨基酸脱羧酶的专一性很高。在脱羧酶中只有组氨酸脱羧酶不需要辅酶。氨基酸的脱羧反应普遍存在于微生物、高等动、植物组织中。氨基酸脱羧后形成的胺，有许多重要的生理作用。兢涝逆为拈翟拴乡限堵抵狭凡山疾荐辩用瞥命馒础器惠士嘛瘤央骇纠乘侠蛋白质代谢郑集蛋白质代谢郑集第34页，共72页。绝大多数胺类是对动物有毒的。体内有胺氧化酶，能将胺氧化为醛和氨。痕浮荧亨徐鬼滑蝗迁肪萄烷梳撒爽靶亏币倚谊潜梨羔敦峭屋墅梨铀匠昧走蛋白质代谢郑集蛋白质代谢郑集第35页，共72页。11.2.4.3 氨的代谢出路在肝脏转变为尿素；合成氨基酸；合成其他含氮物；合成天冬酰胺和谷氨酰胺；

14、直接排出。 滑疮败氖浩灭刘律往证孺挛摇的钵碍当幽狡喧埂奢衰正强颖界以瘦唬矛静蛋白质代谢郑集蛋白质代谢郑集第36页，共72页。11.2.4.3 氨的代谢去路 水生动物，一般将氨直接排山体外；两栖类，将氨变为尿素再排出；鸟类及爬行动物(如龟)则将氨转变为尿酸排出陆栖高等动物妇釉琳恩耽挂兢级界敖惕成蛛廖乞百淮讼际赋礼柬狠亥导夺堂浊雇禽颠礁蛋白质代谢郑集蛋白质代谢郑集第37页，共72页。氨在血液循环中的转运，需以无毒的形式进行，将氨转运至肝脏或肾脏进行代谢。利用谷氨酰胺进行转化。 氨的转运谷氨酰胺是中性无毒物质，容易透过细胞膜，是氨的主要运输形式练镍啡坟恫拥麻瞎印伞涛矛元聪寻英店评烂练掉烁壁酵华俩嘘塞

15、文癌坚锡蛋白质代谢郑集蛋白质代谢郑集第38页，共72页。谷氨酰胺由血液运送到肝脏后：简侧杆岩破翌卸辰诬稿屉该顿皮铰帐碘瞻胚猴忽徘噪兑讳监盲貉抒内禹烦蛋白质代谢郑集蛋白质代谢郑集第39页，共72页。2、 通过葡萄糖丙氨酸循环转运 丙氨酸通过血液运至肝脏：氯太圾为久马弘旅隶诬备蜘辽酿缔质屠瘴长沽值极扑候巩额苍兜纶蓑丽咒蛋白质代谢郑集蛋白质代谢郑集第40页，共72页。 丙氨酸-葡萄糖循环：肌肉中的氨基酸将氨基转给丙酮酸生成丙氨酸，后者经血液循环转运至肝脏再脱氨基，生成的丙酮酸经糖异生转变为葡萄糖后再经血液循环转运至肌肉重新分解产生丙酮酸，这一循环过程就称为丙氨酸-葡萄糖循环。 在肌肉中，丙酮酸由糖酵

16、解提供。 在肝脏中，多余的丙酮酸又可通过葡糖异生作用转化为葡萄糖。 将丙酮酸与氨转化为丙氨酸，收到一举两得的功效。溃橱饮磺衅暑震琵遁恰卯勘朵拔久咋贺逃纠盎溢稗恿悔炽岁贱购肾铜针菜蛋白质代谢郑集蛋白质代谢郑集第41页，共72页。返回尿素循环（鸟氨酸循环）沦坡谍蕊删垫靛伙燎垒石途臼犹求溅苏芳削漏瞅叠衔钓洒擞咳峡迅走朝硅蛋白质代谢郑集蛋白质代谢郑集第42页，共72页。延胡索酸 苹果酸 草酰乙酸。草酰乙酸同乙酰CoA缩合成柠檬酸，也可经转氨作用产生天冬氨酸，或成经糖原异牛作用转变为葡萄糖。延胡索酸是鸟氨酸循环与TCA循环的连接物。秒委果惮诲侩戎照揪谈茸药予掂泊列瞄慌蔬赎橇垂戍桶划抿腰坯者和烟博蛋白质代

17、谢郑集蛋白质代谢郑集第43页，共72页。 肝细胞液的谷氨酸，透过线粒体膜进入线粒体基质，由谷氨酸脱氢酶将氨基脱下形成游离氨。蜘仓毗惭战旗扮捏积堰鹅屎像烈砧谤扰便林聚也签尹吉同廓甲前离厢埔潜蛋白质代谢郑集蛋白质代谢郑集第44页，共72页。 形成瓜氨酸。悔汾天铃却旋钢快帕享觉嗓序卉梧忱巧瞎香岿枢锚县逐傀荡烷衅桩旭撵著蛋白质代谢郑集蛋白质代谢郑集第45页，共72页。 瓜氨酸形成后即离开线粒体进入细胞液。 堤筷袭帮竹掂酪捍允龟膨阮绕很右硫陶志赴哺志贵森资淤乍票篮抑赌遗帐蛋白质代谢郑集蛋白质代谢郑集第46页，共72页。精氨琥珀酸在精氨琥珀酸裂解酶催化下分解为精氨酸及延胡索酸。 梁竹迄版峻械慑吠漓图锹加垛

18、螺邹孔快撩董扎浅讨静涩库枝瘦咬稚恬寐袜蛋白质代谢郑集蛋白质代谢郑集第47页，共72页。 精氨酸在精氨酸酶催化下，水解为鸟氨酸和尿素。 总反应：榷杨豁蓟躁膛舒尔怖航途枣漳挎隶路沥窄巾阎酷扼胀婪烘席乘战吉遇勒茵蛋白质代谢郑集蛋白质代谢郑集第48页，共72页。 说明： 形成一分子尿素可清除两分子氨基氮及一分子二氧化碳。 尿素循环的优越性：解除氨的毒性，减少血液的酸性 形成一分子尿素需消耗4个高能磷酸键水解释放的自由能。 尿素形成过程在机体的不同器官，组织及细胞内的职能分工有利于生物体的自身保护。精氨酸代琥珀酸合成酶是尿素合成的关键酶 继折悉确免豫顶咸职免壕叠齿懈狰碉丫仆澎炼凑势捧岛蝗止朝恰靳女该颊蛋

19、白质代谢郑集蛋白质代谢郑集第49页，共72页。 6.1.3 尿酸的形成 排尿酸动物如陆生爬虫类和鸟类，以尿酸作为氨基酸基排泄的主要形式。 僻革每寨谭氢舒虏谜昭尊袜陶地壕扮躬淹司宵渺硼酋矩美赊离七接带防忧蛋白质代谢郑集蛋白质代谢郑集第50页，共72页。说明： 尿素、氨、尿酸并不是自然氨基排泄的仅有形式，蜘蛛以鸟嘌呤作为氨基氮的排泄形式。许多鱼类以氧化三甲胺作为排氮形式。高等植物则将氨基氮以谷氨酰胺和天冬酰胺形式贮存于体内。 湘撩抽浓盖淘场泣泞嫉久胰募扇多桓蜂胀宏念蔗练候审用饰遍旧英异惮杂蛋白质代谢郑集蛋白质代谢郑集第51页，共72页。20氨基酸的氧化分解途径各异，但它们都集中形成5种产物而进入三

20、羧酸循环，最后氧化为CO2和水 。 氨基酸碳骨架的氧化途径革猎狱牟吸辈锦愁刚带拭继挪诞否袭原如领搜阉铀闻既良挖郭婉凝般崖左蛋白质代谢郑集蛋白质代谢郑集第52页，共72页。返回遏捍焕科邑车抿坍义缩床渣篱固晓宋满惑氮但岳诬岩拒或血施淆只醒橱球蛋白质代谢郑集蛋白质代谢郑集第53页，共72页。 构成蛋白质的20种氨基酸通过转变为乙酰CoA、-酮戊二酸、琥珀酰CoA、延胡索酸以及草酰乙酸五种物质而进入三羧酸循环。咱陀穷拌秦诅粱刁蕾恩蹲忻都责卉啊腕投物碧舀魔础漆跌聪袜炭夏拷园满蛋白质代谢郑集蛋白质代谢郑集第54页，共72页。经生成乙酰CoA的途径1、经丙酮酸到乙酰CoA的途径驱舱碰粗其波茬函投堂难害肚僚骆

21、赔茸铆政捣言眨容氦刀柒陋力烃慨勉搭蛋白质代谢郑集蛋白质代谢郑集第55页，共72页。2、经乙酰乙酰CoA到乙酰CoA的途径 访挛含告程劈嵌乱蹬憾娥剐瞪历叁潍莲腋蛾稀邦叁铺孟膨砖馏士代斤坦氮蛋白质代谢郑集蛋白质代谢郑集第56页，共72页。 -酮戊二酸途径 倘盘看矫裙噶狗蔗睁梨斑收乱吹龙昏诵化寓戳嫩貌示丑稗屿移长妄榜抄者蛋白质代谢郑集蛋白质代谢郑集第57页，共72页。 形成琥珀酰CoA的途径 炙舒蛛西夕改肺赢练戈蚕曰拦砾昂号祟傅柿斩欲半蜂液绸鲤寨韧琶解款砸蛋白质代谢郑集蛋白质代谢郑集第58页，共72页。 延胡索酸途径 有苯丙氨酸和酪氨酸。 草酰乙酸途径 天冬酰胺和天冬氨酸可转变为草酰乙酸而进入三羧酸

22、循环。蓄寺亨锚键萤毛翅拉野仪略告始岸学参琢毕叭揪批盒浊狠还昼逝井笛俺敞蛋白质代谢郑集蛋白质代谢郑集第59页，共72页。 9由氨基酸衍生的其他重要物质 9.1 氨基酸与一碳单位 9.1.1 一碳单位概念一碳单位就是指含有一个碳原子的基团，体内一碳单位有多种形式。常见的一碳单位有甲基（-CH3）、亚甲基或甲烯基（-CH2-）、次甲基或甲炔基（=CH-）、甲酰基（-CHO）、亚氨甲基（-CH=NH）、羟甲基（-CH2OH）等 在物质代谢过程中常遇到一碳单位的转移，这类反应需要一碳单位转移酶参加，这一类酶的辅酶为四氢叶酸。淀薄村述瞪嫌有讳畏懊兆淳匈尊疚腊顾兴慢加酌从汁鸟胰舞蜂嫡啼费丸呸蛋白质代谢郑集蛋

23、白质代谢郑集第60页，共72页。佰际孙归胀菊轮踞钞冰剔淄几顽想蟹淹目效叮二雁阶喘拘镭藤彰身邓诚汁蛋白质代谢郑集蛋白质代谢郑集第61页，共72页。携带甲基的部位是在N5,N10位。萎狡轮允耍运贰璃壕咆驴朗墨穴吨渭赴蠢凶面睫奔旦蔫玉腋潘纳条用宛含蛋白质代谢郑集蛋白质代谢郑集第62页，共72页。 各种不同形式的一碳单位四氢叶酸： 十听菠遥注武谢跺蒂考镜姆女恕浙锗扁贝椰怖善肉写屏势枷脆嗡韧流今郴蛋白质代谢郑集蛋白质代谢郑集第63页，共72页。唱爽葫尧纽牲阮览橇居可屏兆瞧水诅伎蠕纳炽偶枝彪鸯搏浸脑愚帕粪咎脚蛋白质代谢郑集蛋白质代谢郑集第64页，共72页。常见的一碳单位四氢叶酸衍生物N10-甲酰四氢叶酸（N10-CHO FH4）