十三氨基酸代谢

1、生 物 化 学浙江大学 生命科学学院江 辉第十三章 蛋白质降解和氨基酸代谢第一节 蛋白质的营养作用第二节 蛋白质的消化、吸收与腐败第三节 氨基酸的一般代谢第四节 氨代谢第五节 个别氨基酸代谢 第一节 蛋白质的营养作用蛋白质的需要量蛋白质选择性降解氮平衡：氮的总平衡 ，氮的正平衡 ，氮的负平衡生理需要量 ：80 g/日（成人）蛋白质的营养价值必需氨基酸：8种：甲色赖缬异亮苯苏（假设来借一两本书）非必需氨基酸 食物蛋白质的互补作用第二节 蛋白质的消化、吸收和腐败一、蛋白质的消化外源蛋白质进入人体内，总是先经过水解作用变成小分子的氨基酸，然后才被吸收。胃：小肠：胃：胃蛋白酶原 胃蛋白酶胃蛋白酶pep

2、sin：水解Phe, Trp, Tyr等疏水氨基酸残基的羧基端肽键。小肠：1、胰液2、小肠粘膜细胞脱下自N端的42个aa肽段1、胰液（1）内肽酶： 胰蛋白酶trypsin：水解碱性氨基酸组成的肽键（Lys，Arg），产物为C-末端碱性氨基酸; 糜蛋白酶：水解芳香族氨基酸组成的肽键（Phe，Tyr， Trp ），产物为C-末端末端芳香族氨基酸; 弹性蛋白酶：水解脂族氨基酸组成的肽键（Val，Leu， Ser，Ala）。（2）外肽酶：羧基肽酶A和羧基肽酶B，作用肽键外部。 羧基肽酶A：水解中性aa为羧基末端构成的肽 键； 羧基肽酶B：水解Lys、Arg等碱性aa为羧基末端 构成的肽键2、小肠粘膜细

3、胞（1）外肽酶： 氨基肽酶：从N端逐步水解肽链 羧基肽酶：从C端逐步水解肽链（2）二肽酶：水解最后的二肽胰蛋白酶原肠激酶胰蛋白酶糜蛋白酶原糜蛋白酶弹性蛋白酶原弹性蛋白酶羧基肽酶原A及B羧基肽酶A及B二、蛋白质的吸收载体转运：小肠，肌肉，肾小管细胞 1、中性氨基酸载体：转运芳香族、脂肪族的含硫氨基酸（His，Glu，Asu） 2、碱性氨基酸载体：转运Lys，Arg，鸟氨酸 3、酸性氨基酸载体：转运Glu，Asp 4、亚氨基酸及甘氨酸载体：转运脯氨酸、羟脯氨酸和甘氨酸 -谷氨酰基循环： 小肠，肾小管细胞，脑细胞三、蛋白质的腐败胺类的生成组氨酸 组氨，赖氨酸 尸胺等氨的生成 其它有害物质的生成苯酚，

4、吲哚，甲基吲哚，硫化氢等。第三节 蛋白质的一般代谢外源富余的氨基酸，既不能被贮存，也不能直接排泄，而是转化为其他的代谢中间物。氨基酸代谢库(metabolic pool)食物蛋白质消化吸收组织蛋白质分解合成合成脱氨基作用NH3- 酮酸尿素糖氧化供能酮体脱羧基作用CO2胺类其他含氮化合物(purine,pyrimide)转变一、脱氨作用（主要途径）1、氨基酸脱氨基作用 转氨基作用-氨基转移酶（转氨酶）(Donor amino acid)(New amino acid)(New keto acid)(Accepter keto acid)( transaminase)12磷酸吡哆醛磷酸吡哆胺磷酸吡

5、哆醛和酶中心结合示意图脱羧基构型异构化转氨基谷丙转氨酶(GPT)GluPyruvate-Ketoglutarate(-KG)AlaGPT谷草转氨酶(GOT)Glu+草酰乙酸 -酮戊二酸Asp转氨酶主要存在于肝细胞内。当肝细胞发生炎症、坏死、中毒等，造成肝细胞受损时，转氨酶便会释放到血液里，使血清转氨酶升高。谷丙转氨酶活性升高标志临床发病，常急速上升，缓慢下降。 谷草转氨酶反映肝细胞线粒体的损害，当谷草转氨酶AST的值高超过谷丙转氨酶ALT时，须警惕是重症或慢性肝炎。2、联合脱氨基作用 转氨酶与L-谷氨酸脱氢酶的联合脱氨基作用 转氨酶与腺苷酸脱氨酶的联合脱氨基作用：嘌呤核苷酸循环转氨酶谷氨酸脱氢

6、酶L-Glu氧化脱氨基作用酶：L-谷氨酸脱氢酶分布：肝，肾，脑不需氧脱氢酶，辅酶：NAD+ or NADP+()： GTP、ATP、NH3()： GDP、ADP嘌呤核苷酸循环二、脱羧作用氨基酸脱去羧基，生成相应的一级胺和CO2：氨基酸脱羧酶特异性高，并需要磷酸吡哆醛（His除外）Glu -氨基丁酸：神经递质His 组胺：降血压、促胃液分泌Tyr 酪胺：升血压有毒胺类：通过胺氧化酶，氧化成醛和氨三、- 酮酸的代谢生成 非必需氨基酸转变成糖类及脂类生糖氨基酸：丙酮酸途径、-酮戊二酸途径、琥珀酸途径、草酰乙酸途径生酮氨基酸：乙酰乙酰-CoA途径 （ Phe、Tyr、Leu、Trp ）生糖兼生酮氨基酸

7、：Phe、Tyr氧化供能转变成糖类及脂类本小节要求掌握蛋白质的生理功能、必需氨基酸的概念、种类。熟悉蛋白质消化酶的特点；了解氨基酸的吸收、蛋白质的腐败作用。掌握氨基酸的一般代谢、转氨基作用、联合脱氨基作用；熟悉嘌呤核苷酸循环。掌握生糖氨基酸、生酮氨基酸及生糖兼生酮氨基酸的概念；熟悉-酮酸的代谢。第四节 氨代谢体内氨的来源氨基酸的脱氨基肠道细菌的腐败作用与尿素(Urea)的分解肾小管上皮分泌Gln的分解氨的转运-1丙氨酸-葡萄糖循环(alanine-glucose cycle)氨的转运-2Gln的运氨作用Gln为中性无毒物质，可透过细胞膜，由血液运输到肝脏，肝细胞的谷氨酰胺酶将其分解为谷氨酸和氨

8、。氨的转运：氨的转运主要通过谷氨酰胺，将其他组织中的氨经血液运送到肝脏，进行进一步的代谢。尿素(urea)的生成实验：动物切除肝脏，输入氨基酸后，血氨浓度升高；动物保留肝脏、切除肾脏，输入氨基酸后，血中尿素浓度升高；动物肝脏、肾脏同时切除，输入氨基酸后，血中尿素含量较低，但血氨浓度升高；结论：肝脏是合成尿素的主要器官尿素生物合成1932,德国学者Hans Krebs提出尿素循环(urea cycle)或鸟氨酸循环(ornithine cycle)尿素生物合成 -11、氨甲酰磷酸的合成：氨甲酰磷酸合成酶 (carbamoyl phophate synthetase,CPS-)氨甲酰磷酸 (Car

9、bamol phosphate)CPS-AGA(N-acetyl glutamatic acid,AGA)不可逆，为限速步骤尿素生物合成 -22、瓜氨酸的合成(Carbamol phosphate)(Ornithine)(Citrulline)* 至此是在线粒体内进行的尿素生物合成 -33、精氨酸的合成(Citrulline)(Asp)(Argininosuccinate)(Argininosuccinate)(Arginine)(Fumarate)*在胞液中进行尿素生物合成 -44、精氨酸水解生成尿素(Arginine)(Urea)(Ornithine)*在胞液中进行尿素生物合成2NH3 + CO2 + 3 ATP + 3 H2O 尿素 2 ADP + AMP + 2 Pi + PPi尿素生物合成循环尿素生物合成的要点尿素生成的要点亚细胞定位：线粒体和胞质限速酶： CPS-、精氨酸代琥珀酸合成酶耗能过程：4ATP/ureaN与 C的来源：氨基酸脱下的氨和CO2尿素合成