蛋白质代谢2008新版

本章内容

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的代谢

第五节个别氨基酸的代谢第一节蛋白质的营养作用NutritionalFunctionofProtein一.体内蛋白质具有多方面的重要功能二.体内蛋白质的代谢状况可用氮平衡描述三.营养必需氨基酸决定蛋白质的营养价值①缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸和甲硫氨酸。例如：谷类蛋白质含赖氨酸较少而含色氨酸较多，豆类蛋白质含赖氨酸较多而含色氨酸较少，两者混合食用即可提高营养价值。第二节蛋白质的消化、吸收和腐败Digestion,AbsorptionandPutrefactionofProteins一、外源性蛋白质消化成氨基酸和寡肽后被吸收（一）蛋白质在胃和肠道被消化成氨基酸和寡肽

蛋白质消化的生理意义：由大分子转变为小分子，便于吸收。消除种属特异性和抗原性，防止过敏、毒性反应。1.蛋白质在胃中被水解成氨基酸和多肽蛋白质

胃蛋白酶多肽+少量氨基酸2.蛋白质在小肠被水解成小肽和氨基酸多肽（2/3）寡肽+（1/3）氨基酸氨基酸胰液中蛋白酶氨基肽酶二肽酶十二指肠黏膜细胞分泌胃蛋白酶原胃蛋白酶

+多肽碎片胰蛋白酶原胰蛋白酶胃酸肠激酶（2）小肠粘膜细胞对蛋白质的消化作用

主要是寡肽酶的作用，如氨基肽酶和二肽酶等。（二）氨基酸通过主动转运过程被吸收吸收部位：主要在小肠吸收形式：氨基酸、寡肽、二肽吸收机制：耗能的主动吸收过程1.氨基酸吸收载体主要部位：小肠黏膜细胞膜机制：载体蛋白与氨基酸、Na+

组成三联体，将氨基酸、Na+转入细胞内，Na+

再由钠泵排出细胞，并消耗ATP。中性氨基酸转运蛋白碱性氨基酸转运蛋白酸性氨基酸转运蛋白亚氨基酸转运蛋白

β氨基酸转运蛋白二肽转运蛋白三肽转运蛋白

七种转运蛋白（transporter）2.γ-谷氨酰基循环(γ-glutamylcycle)对氨基酸的转运作用

谷胱甘肽对氨基酸的转运两步谷胱甘肽的再合成转运一个氨基酸,消耗3分子ATP,某些氨基酸,如脯氨酸,不能通过此循环被转运。只有γ-谷氨酰基转移酶位于细胞膜上，其余的酶均在胞液中。3.肽的吸收利用肠粘膜细胞上的二肽或三肽的转运体此种转运也是耗能的主动吸收过程吸收作用在小肠近端较强二、蛋白质在肠道发生腐败蛋白质的腐败作用(putrefaction)

肠道细菌对未被消化和吸收的蛋白质及其消化产物所起的作用。腐败作用的产物大多有害，如胺、氨、苯酚、吲哚等；也可产生少量的脂肪酸及维生素等可被机体利用的物质。

苯丙氨酸苯乙胺

β-羟酪胺和苯乙醇胺结构类似儿茶酚胺，它们可取代儿茶酚胺与脑细胞结合，但不能传递神经冲动，使大脑发生异常抑制。phenylethylamineβ-hydrotyramine

β-羟酪胺(鱆胺)tyraminePhenylethylatamine

苯乙醇胺（0H）（0H）PheCO2大部分有害物质随粪便排出，只有小部分被吸收经肝代谢解毒，在正常情况下不会发生中毒现象。E3

氨基酸代谢库(metabolicpool)

食物蛋白质经消化而吸收的氨基酸(外源性氨基酸)与体内组织蛋白降解产生的氨基酸及体内合成的非必需氨基酸(内源性氨基酸)混在一起，分布于体内各处，参与代谢，称为氨基酸代谢库。二.外源性氨基酸与内源性氨基酸组成氨基酸代谢库氨基酸的来源与去路（一）氨基酸的来源

1．食物蛋白质经消化被吸收的氨基酸

2．体内组织蛋白质的降解产生氨基酸

3．体内合成的非必需氨基酸（二）氨基酸去路

1．合成组织蛋白质和多肽

2．氨基酸脱氨基作用转变成α-酮酸与氨

3．氨基酸经脱羧基作用转变成胺类

4．转变成嘌呤、嘧啶、肾上腺素等含氮化合物三.联合脱氨基作用是体内主要的脱氨基途径

反应可逆磷酸吡哆醛氨基转移酶谷氨酸草酰乙酸酮戊二酸天冬氨酸丙氨酸丙酮酸α-ALTASTGPTGOT

谷丙转氨酶（GPT）谷氨酸ASTCOOHHCCH2COOHNH2AspCOOHC=OCH2COOHα-酮戊二酸谷草转氨酶（二）各种转氨酶都具有相同的辅酶和作用机制亚谷氨酸（二）L-谷氨酸通过L-谷氨酸脱氢酶催化脱去氨基转氨酶L-谷氨酸脱氢酶②转氨基偶联嘌呤核苷酸循环:主要在肌肉组织进行第四节氨的代谢氨是机体正常代谢产物，具有毒性。体内的氨主要在肝合成尿素(urea)而解毒。正常人血氨水平在47-65μmol/L。氨的来源

组织中氨基酸分解生成的氨组织中的氨基酸经过联合脱氨作用脱氨或经其它方式脱氨，这是组织中氨的主要来源。组织中氨基酸经脱羧基反应生成胺，再经单胺氧化酶或二胺氧化酶作用生成游离氨和相应的醛，这是组织中氨的次要来源，组织中氨基酸分解生成的氨是体内氨的主要来源。膳食中蛋白质过多时，这一部分氨的生成量也增多。回吸收一.体内有毒性的氨有三个重要来源一.体内有毒性的氨有三个重要来源GlnGln

GluNH3NH3H+NH4+GluNH3NH3NH3glutaminase

血液肾小管细胞肾小管腔氨的转运GluGlutamineNH3NH4+→

urine

Kidney重吸收Liver血氨47-65μmol/L尿素非必需氨基酸及其它含氮物谷氨酰胺肾小管泌氨血氨的来源和去路氨基酸脱氨基肠道吸收肾小管回吸收氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ是鸟氨酸循环启动的限速酶。此步反应不可逆。2.氨基甲酰磷酸与鸟氨酸反应生成瓜氨酸3.瓜氨酸与天冬氨酸反应生成精氨酸代琥珀酸尿素限速酶：氨基甲酰磷酸合成酶I

精氨酸代琥珀酸合成酶总反应式：2NH3+CO2+3ATP+H20尿素+2ADP+AMP+2Pi+PPi鸟氨酸循环小节(三）尿素合成受膳食蛋白质和两种限速酶活性的调节一.氨基酸脱羧基作用产生特殊的胺类化合物L-谷氨酸脱羧酶在脑、肾组织中含量高。SAM脱羧酶3-CO2333二.某些氨基酸在分解代谢中产生一碳单位

定义

某些氨基酸代谢过程中产生的只含有一个碳原子的基团称为一碳单位(onecarbonunit)

；包括甲基、甲烯基、甲炔基、甲酰基、亚氨甲基等；其代谢的辅酶是四氢叶酸；一碳单位参与嘌呤和嘧啶的合成。5（一）四氢叶酸作为一碳单位的运载体参与一碳单位代谢在叶酸结构的5、10位氮原子上载有不同的一碳单位。形成五种不同的衍生物。

丝氨酸—N5、N10-CH2-FH4Ser羟甲基转移酶甘氨酸—N5、N10-CH2-FH4Gly裂解酶

组氨酸—N5-CH=NHFH4亚氨甲基转移酶色氨酸——N10-CHOFH4（三）一碳单位的主要功能是参与嘌呤、嘧啶的合成作为合成嘌呤和嘧啶的原料把氨基酸代谢和核酸代谢联系起来嘧啶核苷酸合成嘌呤核苷酸合成嘌呤核苷酸合成参与甲硫氨酸循环一碳单位与氨基酸代谢及核酸代谢的联系活性甲硫氨酸活性甲基1.甲硫氨酸转甲基作用与甲硫氨酸循环有关（一）甲硫氨酸参与甲基转移甲硫氨酸循环MetSAMSAHHomo-CysFH4N5,N10-CH2-FH4N5-CH3FH4R-CH3R

GlySerATPPPi+Pi

Met循环一碳单位代谢

一碳单位代谢与甲硫氨酸循环之间的联系2.甲硫氨酸为肌酸合成提供甲基（二）半胱氨酸代谢可产生多种重要的生理活性物质1.半胱氨酸与胱氨酸可以互变2.半胱氨酸可转变成牛磺酸牛磺酸是结合胆汁酸的组成成分之一半胱氨酸+H2O