蛋白质代谢部分

1、蛋白质分解代谢catabolism of protein1 本章主要内容蛋白质的营养作用蛋白质的消化、吸收和腐败氨基酸的一般代谢一些氨基酸的特殊代谢2第一节 蛋白质的营养作用蛋白质营养的重要性：1、参与催化、代谢调节、运动、运输、 免疫防御等生命活动2、作为组织结构的材料3、氧化供能3一、氮 平 衡 氮总平衡：摄入氮 排出氮 健康成年人 氮正平衡：摄入氮 排出氮 儿童、孕妇、恢复期病人 氮负平衡：摄入氮 排出氮 长期饥饿、消耗性疾病等通过氮平衡(nitrogen balance)反映机体蛋白质代谢概况1g 氮 = 6.25g 蛋白质4 最低生理需要量：3050g 营养学会推荐的需要量：7080

2、g二、蛋白质的生理需要量5三、蛋白质的营养价值(nutrition value)蛋白质的营养价值取决于组成蛋白质的必需氨基酸 的种类、含量和比例。必需氨基酸：体内需要而自身又不能合成，必须由 食物提供的氨基酸异亮氨酸(Ile)、甲硫氨酸(Met)、缬氨酸(Val)、亮氨酸(Leu)、色氨酸(Trp)、苯丙氨酸(Phe)、苏氨酸(Thr)、赖氨酸(Lys)(essential amino acids)6食物蛋白质的互补作用概念：将不同种类的蛋白质混合食用，互相补充所 缺少的必需氨基酸，而提高蛋白质营养价值生理价值单独食用 混合食用食物玉米 60小米 57大豆 64小麦 67小米 57大豆 64牛

3、肉 69 73 897第二节 蛋白质的消化、吸收和腐败8蛋白质胃蛋白酶多肽胰酶肠激酶(+) 寡肽(氨基酸)氨基酸氨基肽酶二肽酶一、蛋白质的消化9H10二、氨基酸的吸收和转运中性氨基酸载体碱性氨基酸载体酸性氨基酸载体亚氨基酸和甘氨酸载体氨基酸吸收机制：需载体蛋白、耗能、需钠11三、蛋白质的腐败作用(putrefaction)未被消化蛋白质未被吸收氨基酸肠道细菌产生一系列的物质 胺类、酚类、吲哚、硫化氢、氨、甲烷12腐败作用产生的各种物质组氨酸 赖氨酸 酪氨酸 苯丙氨酸氨基酸CO2胺类13苯丙氨酸酪氨酸肠菌苯乙胺酪 胺肝脏正常解毒肝病-羟化酶脑组织苯乙醇胺羟酪胺假神经递质肝性脑昏迷胺类的毒性（假神

4、经递质的形成）14腐败作用产生的各种物质色氨酸酪氨酸15腐败作用产生的各种物质半胱氨酸硫化氢、甲烷等氨基酸NH316氨基酸的一般代谢17氨基酸代谢库食物蛋白质消化吸收组织蛋白质分解体内合成非必需氨基酸合成组织蛋白一般代谢脱氨脱羧-酮酸胺类特殊代谢其他含氮化合物氨基酸代谢情况18一、氨基酸的脱氨基(deamination)作用脱氨基作用是氨基酸的分解代谢的主要途径1.转氨基作用2.氧化脱氨基作用3.转氨基作用与氧化 脱氨基作用联合脱 氨基作用4.转氨基作用与嘌呤核 苷酸 循环联合脱氨基氨基酸氨-酮酸19（一）转氨基作用转氨酶磷酸吡哆醛（胺）(transaminase)20丙氨酸氨基转移酶(ALT

5、或GPT)天冬氨酸氨基转移酶(AST或GOT)1、体内重要的转氨酶(alanine aminotransferase)(aspartate aminotransferase)21CH3CHNH2COOH+ALTCH3C=OCOOH+丙氨酸-酮戊二酸丙酮酸谷氨酸COOH(CH2)2C=OCOOHCOOH(CH2)2CHNH2COOHCOOH(CH2)2C=OCOOHCOOHCH2CHNH2COOH+ASTCOOHCH2C=OCOOHCOOH(CH2)2CHNH2COOH天冬氨酸-酮戊二酸草酰乙酸谷氨酸+222、ALT、AST的临床意义ALT常用于急性肝炎的辅助诊断AST常用于心肌梗塞的辅助诊断正

6、常成人各组织中AST和ALT活性（单位/g湿组织）组织名称 AST ALT心脏 156 000 7 100肝脏 142 000 44 000骨骼肌 99 000 4 800肾脏 91 000 19 000胰脏 28 000 2 000脾脏 14 000 1 200肺脏 10 000 700血清 20 1623只转移氨基而并没有脱氨转氨基作用的局限性：24（二）氧化脱氨基作用氧化脱氢 水解脱氨251、L-谷氨酸脱氢酶的氧化脱氨基体内催化氧化脱氨基作用的酶主要是L-谷氨酸脱氢酶L-谷氨酸脱氢酶NAD+NADH+H+（NADP+ NADPH+H+）+H2O-H2O26活性高、分布广，（肌肉中活性很低

7、）催化的反应可逆，逆过程可合成谷氨酸3、氧化脱氨基作用的局限性：仅谷氨酸经此脱氨2、谷氨酸脱氢酶的特点：27（三）联合脱氨基作用转氨基作用和谷氨酸的氧化脱氨基联合进行(肌肉组织中活性低)28 使体内许多AA能真正脱氨 其逆反应是合成非必需AA的主要途径联合脱氨基作用的意义：29（四）嘌呤核苷酸循环是肌肉组织中的联合脱氨基作用30二、氨的代谢（一）氨的来源和去路氨基酸脱氨基胺类氧化肠道吸收合成非必需氨基酸、嘌呤、嘧啶合成尿素氨合成谷氨酰胺31血中尿素扩散到肠管水解产生的氨肠道PH，NH4+NH3，肠道氨吸收高血氨病人禁用碱性肥皂液灌肠蛋白质的腐败作用产生的氨肠管吸收的氨肝硬化腹水病人，不宜使用碱

8、性利尿药32（二）氨的转运1、谷氨酰胺的运氨作用2、葡萄糖丙氨酸循环氨在血液中主要运输形式： 以谷氨酰胺、丙氨酸为氨基载体33氨脑肌肉谷氨酰胺肝肾氨尿素氨H+NH4+随尿排泄1、谷氨酰胺(glutamine)的运氨作用意义：谷 氨酰胺可以作为脑内固氨、运氨及解除氨毒的形式34谷氨酰胺的合成与分解CONH2CH2CH2CHNH2COOH谷氨酰胺酶H2OCOOHCH2CH2CHNH2COOH+NH3谷氨酰胺合成酶ATPADP+Pi氨中毒病人可服用谷氨酸盐以降低氨浓度(glutaminase)谷氨酸(glutamic acid)谷氨酰胺352、葡萄糖丙氨酸循环意义：实现氨的无毒运输为肌肉活动提供能量

9、36（三）尿素(urea)的合成鸟氨酸尿素精氨酸瓜氨酸鸟氨酸循环orinithine cycle尿素循环urea cycle371、尿素合成过程（肝脏） NH3 + CO2 + H2O 氨甲酰磷酸合成酶-1Mg2+N-乙酰谷氨酸H2N-CO-OPO3H22ATP2ADP+Pi氨基甲酰磷酸 H2N-C-OPO3H2O=鸟氨酸氨甲酰转移酶H2N-(CH2)3-CH-COOHNH2PiH2N-C-NH-(CH2)3-CH-COOHO=NH2鸟氨酸瓜氨酸(CPS-1)38NH2C=ONH(CH2)3CHNH2COOH+COOHCHNH2CH2COOH精氨酸代琥珀酸合成酶ATPAMP+PPiNH2C=N

10、-NH(CH2)3CHNH2COOHCOOHCHCH2COOH瓜氨酸天冬氨酸精氨酸代琥珀酸精氨酸代琥珀酸裂解酶NH2C=NHNH(CH2)3CHNH2COOH+=COOHHCCHHOOC精氨酸延胡索酸39NH2C=NHNH(CH2)3CHNH2COOH精氨酸精氨酸酶NH2C=ONH2+NH2(CH2)3CHNH2COOH尿素鸟氨酸H2O40线粒体细胞浆经肾排出412、尿素合成的小结及意义CO2 + 2NH3 + 3H2O +3ATP = NH2CNH2 + 2ADP + AMP + 4PiO=合成部位：线粒体、胞液氨的来源：游离氨、天冬氨酸提供氨耗能：3ATP（4个高能磷酸键）意义：是肝脏解除

11、氨毒的主要方式42肝功能受损尿素合成障碍血氨脑组织供能不足氨中毒(肝昏迷)3、高血氨和氨中毒进入脑组织NH3 + -酮戊二酸 = 谷氨酸+ NH3 = 谷氨酰胺TCA循环中的-酮戊二酸被大量消耗谷氨酸NADH+H+ATP43三、-酮酸的代谢-酮酸还原氨基化非必需氨基酸合成糖或脂类氧化CO2 + H2O + ATP生糖氨基酸生酮氨基酸生糖兼生酮氨基酸氨基酸NH344四、氨基酸的脱羧基作用氨基酸氨基酸脱羧酶磷酸吡哆醛胺+CO2(堆积)神经系统、心血管功能紊乱45几种重要的生物活性胺类谷氨酸-氨基丁酸（GABA）色氨酸5-羟色胺（5-HT）组氨酸组胺半胱氨酸牛磺酸鸟氨酸、甲硫氨酸多胺461、-氨基丁酸（GABA）脑组织活性最高抑制性神经递质谷氨酸脱羧酶谷氨酸-氨基丁酸（GABA）472、5-羟色胺（5-HT）5-羟色胺（5-HT）脑内外周 抑制性神经递质强烈的血管收缩剂