生物化学蛋白质分解氨基酸代谢

生物化学蛋白质分解氨基酸代谢第1页/共128页蛋白质的营养作用

NutritionalFunctionofProtein

第一节第2页/共128页一、蛋白质的生理功能蛋白质是组织细胞的主要成分

维持组织的生长、更新和修补2.参与多种重要的生理活动催化（酶）、免疫（抗原及抗体）、运动（肌肉）、物质转运（载体）、凝血（凝血系统）等。3.氧化供能人体每日18%能量由蛋白质提供。

第3页/共128页第4页/共128页二、蛋白质需要量和营养价值蛋白质中氮的平均含量是16%，食物中含氮物质主要是蛋白质，所以测定食物中氮的含量就可以推算蛋白质含量。三聚氰胺牛奶中氮的含量增高推算出的蛋白含量增高不合格产品就变合格第5页/共128页二、蛋白质需要量和营养价值1.氮平衡(nitrogenbalance)摄入物（食物）中含氮量与排出物（尿与粪,其他方式损失的氮）中含氮量之间的关系。氮总平衡：摄入氮=排出氮（正常成人）氮正平衡：摄入氮>排出氮（儿童、孕妇等）氮负平衡：摄入氮<排出氮（饥饿、消耗性疾病患者）氮平衡的意义：可以反映体内蛋白质代谢的概况。第6页/共128页

2.蛋白质生理需要量

在不进食蛋白质时，成人每日最低分解约20g蛋白质。由于食物蛋白质与人体蛋白质组成的差异，不可能全部被利用，故成人

每日最低需求量：30-50g蛋白质。

我国营养学会推荐每日80g

第7页/共128页3.必需氨基酸(essentialaminoacid)指体内需要而又不能自身合成，必需由食物供给的氨基酸，共有8种：

甲、色、赖、缬、异、亮、苯、苏其余12种氨基酸体内可以合成，称非必需氨基酸。组、精（人体能合成，但量不多,半必需）酪、半胱（苯、甲转变过来，条件必需）（假设来借一两本书）第8页/共128页4.蛋白质的营养价值(nutritionvalue)蛋白质的营养价值取决于:

必需氨基酸的数量必需氨基酸的种类必需氨基酸的比例：即具有与人体需求相符的氨基酸组成营养价值高第9页/共128页5.蛋白质的互补作用

指营养价值较低的蛋白质混合食用，其必需氨基酸可以互相补充而提高营养价值。如：谷类：赖氨酸较少、色氨酸较多豆类：赖氨酸较多、色氨酸较少两者混合食用即可提高营养价值。第10页/共128页第二节

蛋白质的消化、吸收和腐败Digestion,AbsorptionandPutrefactionofProteins第11页/共128页一、蛋白质的消化蛋白质消化的生理意义由大分子转变为小分子，便于吸收。消除蛋白的抗原性，防止过敏、毒性反应。第12页/共128页消化过程（一）胃中的消化作用胃蛋白酶适应于胃酸环境，最适pH为1.5～2.5，对蛋白质肽键的作用特异性不强，产物主要为多肽及少量氨基酸。

胃蛋白酶原胃蛋白酶+含42氨基酸肽段胃酸胃胃泌素胃壁细胞食物分泌分泌N端胃蛋白酶第13页/共128页（二）小肠中的消化——小肠是蛋白质消化的主要部位。胰酶及其作用胰酶是消化蛋白质的主要酶，最适pH为7.0左右，包括内肽酶和外肽酶。内肽酶(endopeptidase)水解蛋白质肽链内部的一些肽键，如胰蛋白酶、糜蛋白酶、弹性蛋白酶。外肽酶(exopeptidase)自肽链的末段开始每次水解一个氨基酸残基，如羧基肽酶(A、B)。胰腺分泌胰酶进入小肠第14页/共128页

胰酶酶原的激活胰蛋白酶(trypsin)肠激酶(enterokinase)胰蛋白酶原弹性蛋白酶(elastase)弹性蛋白酶原糜蛋白酶(chymotrypsin)糜蛋白酶原羧基肽酶(A或B)(carboxypeptidase)羧基肽酶原(A或B)第15页/共128页

保证胰酶在其特定的部位和环境发挥催化作用。可保护胰酶分泌器官胰腺免受蛋白酶的自身消化作用。酶原还可视为酶的贮存形式。胰酶酶原激活的意义第16页/共128页

胰酶的3种内肽酶的作用内肽酶——从肽链内部水解特定的肽键。精氨酸赖氨酸任何氨基酸—CO——HN—肽键胰蛋白酶苯丙氨酸酪氨酸色氨酸任何氨基酸—CO——HN—肽键糜蛋白酶脂肪族氨基酸任何氨基酸—CO——HN—肽键弹性蛋白酶第17页/共128页胰酶的外肽酶的作用羧基肽酶——从肽链羧基末端每次水解1个肽键。除赖氨酸精氨酸脯氨酸以外的氨基酸任何氨基酸—CO——HN—肽键羧基肽酶

A赖氨酸精氨酸任何氨基酸—CO——HN—肽键羧基肽酶

B第18页/共128页寡肽酶(氨基肽酶)多肽寡肽+氨基酸小肠胰蛋白酶、糜蛋白酶、弹性蛋白酶、羧基肽酶(A、B)胃小肠三肽+二肽+氨基酸第19页/共128页氨基末端的任何氨基酸—CO——HN—······肽链······肽键氨基肽酶

非脯氨酸外肽酶氨基肽酶——从氨基末端每次水解1个肽键。氨基肽酶由小肠黏膜细胞分泌，是一种寡肽酶。第20页/共128页小肠粘膜细胞内对蛋白质的消化作用主要是寡肽酶(oligopeptidase)的作用，例如二肽酶(dipeptidase)，三肽酶(tripeptidase)等。最终产物为氨基酸。氨基酸、二肽、三肽小肠内各种酶的作用多肽第21页/共128页胃小肠小肠黏膜细胞外源蛋白胃蛋白酶酸性主要消化场所（内肽酶，外肽酶）三肽酶二肽酶aaaaaaaa吸收氨基酸多肽氨基酸、二肽、三肽第22页/共128页蛋白水解酶作用示意图氨基酸二肽酶氨基肽酶内肽酶氨基酸

+NHNH羧基肽酶56第23页/共128页二、氨基酸的吸收吸收部位：主要在小肠吸收形式：氨基酸、二肽、三肽吸收机制：耗能的主动吸收过程第24页/共128页（一）氨基酸吸收(主动转运，间接耗能)载体蛋白与氨基酸、Na+组成三联体。载体蛋白结构改变，将氨基酸、Na+转入细胞内，Na+再由钠泵排出细胞。K+Na+Na+

氨基酸Na+氨基酸K+Na+ATPADP+Pi细胞膜细胞内细胞外钠泵载体第25页/共128页ADP+PiATP氨基酸Na+

K+Na+泵小肠粘膜细胞肠腔门静脉吸收机制粘膜面浆膜面第26页/共128页（二）γ-谷氨酰基循环吸收氨基酸

(小肠粘膜细胞和肾小管细胞）γ-谷氨酰基循环(γ-glutamylcycle)过程：谷胱甘肽对氨基酸的转运谷胱甘肽再合成第27页/共128页半胱氨酰甘氨酸(Cys-Gly)半胱氨酸甘氨酸肽酶γ-谷氨酸环化转移酶氨基酸5-氧脯氨酸谷氨酸

5-氧脯氨酸酶ATPADP+Piγ-谷氨酰半胱氨酸γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶ADP+PiATP谷胱甘肽合成酶ATPADP+Pi细胞外

γ-谷氨酰基转移酶细胞膜谷胱甘肽

GSH细胞内γ-谷氨酰基循环过程γ-谷氨酰氨基酸氨基酸目录谷胱甘肽第28页/共128页利用肠粘膜细胞上的二肽或三肽的转运体系此种转运也是耗能的主动吸收过程（三）肽的吸收第29页/共128页三、蛋白质的腐败作用肠道细菌对未被消化的蛋白质及未被吸收的氨基酸和小肽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(K/B12/泛酸/生物素/叶酸)等可被机体利用的物质。蛋白质的腐败作用(putrefaction)第30页/共128页（一）胺类(amines)的生成蛋白质

氨基酸胺类蛋白酶

脱羧基作用

组氨酸组胺

赖氨酸尸胺

色氨酸

色胺

酪氨酸酪胺降压升压

苯丙氨酸

苯乙胺第31页/共128页

假神经递质(falseneurotransmitter)

某些物质结构与神经递质结构相似，可取代正常神经递质从而影响脑功能，称假神经递质。苯乙胺苯乙醇胺酪胺

β-羟酪胺第32页/共128页假神经递质肝功能不全时，苯乙胺和酪胺不能及时在肝内分解,由体循环入脑，经脑内非特异羟化酶作用，苯乙胺羟化而生成苯乙醇胺，酪胺经羟化而生成β-羟酪胺。苯乙醇胺和β-羟酪胺是假神经递质，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，引起肝昏迷。第33页/共128页（二）

氨的生成未被吸收的氨基酸渗入肠道的尿素氨(ammonia)肠道细菌脱氨基作用细菌尿素酶降低肠道pH，NH3转变为NH4+以铵盐形式排出，可减少氨的吸收，这是酸性灌肠的依据。血氨肝脏疾病吸收神经系统毒性，肝昏迷NH4+第34页/共128页（三）其它有害物质的生成酪氨酸

苯酚半胱氨酸

硫化氢

色氨酸

吲哚正常情况下，上述有害物质大部分随粪便排出，只有小部分被吸收，经肝的代谢转变而解毒，故不会发生中毒现象。第35页/共128页第三节蛋白质的降解GeneralMetabolismofAminoAcidsP139第36页/共128页一、体内蛋白质的转换更新蛋白质的半寿期(half-life)蛋白质降解为其原浓度的一半所需要的时间，用t1/2表示体内蛋白质合成体内蛋白质降解动态平衡结缔组织蛋白：180天关键性调节酶：几个小时第37页/共128页真核生物中蛋白质的降解有两条途径不依赖ATP利用组织蛋白酶(cathepsin)降解细胞外蛋白、膜蛋白和长寿命的细胞内蛋白②依赖泛素(ubiquitin)的降解过程①溶酶体内降解过程依赖ATP降解异常蛋白和短寿命蛋白二、蛋白质降解的机制第38页/共128页泛素76个氨基酸的小分子蛋白(8.5kD)普遍存在于真核生物而得名一级结构高度保守1.泛素化(ubiquitination)

泛素与被降解蛋白质形成共价连接，并使其激活。泛素介导的蛋白质降解过程第39页/共128页泛素化过程E1：泛素活化酶E2：泛素携带蛋白E3：泛素蛋白连接酶泛素CO-O+HS-E1ATPAMP+PPi泛素COS

E1HS-E2HS-E1泛素COSE2泛素COSE1被降解蛋白质HS-E2泛素COSE2泛素CNH被降解蛋白质OE3第40页/共128页2.在蛋白酶体(proteasome)中，消耗ATP的情况下由泛素-连接降解酶（UCDEN）对泛素化蛋白质进行降解。第41页/共128页第四节、氨基酸的分解代谢。氨基酸脱氨基变成α-酮酸α-酮酸转化为其他代谢物氨基酸脱羧基产生胺类P140第42页/共128页氨基酸代谢库(metabolicpool)食物蛋白经消化吸收的AA（外源性AA）与体内组织蛋白降解产生的AA以及体内自身合成的非必需AA（内源性AA）混在一起，分布于体内各处参与代谢，称为氨基酸代谢库。肌肉：50%肝脏：10%氨基酸分解代谢的主要器官肝脏P140第43页/共128页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氨基酸

(非必需氨基酸)氨基酸代谢概况胺类③脱羧基作用α-酮酸②脱氨基作用氨尿素④代谢转变其它含氮化合物

(嘌呤、嘧啶等)①合成脂肪酮体氧化供能糖第44页/共128页一、氨基酸的脱氨基作用定义指氨基酸脱去氨基生成相应α-酮酸的过程。脱氨基方式转氨基作用氧化脱氨基联合脱氨基非氧化脱氨基

转氨基和氧化脱氨基偶联转氨基和嘌呤核苷酸循环偶联P141第45页/共128页（一）转氨基作用(transamination)1.定义在转氨酶(transaminase)的作用下，某一氨基酸去掉氨基生成相应的α-酮酸，而另一种α-酮酸得到此氨基生成相应的氨基酸的过程。P142第46页/共128页2.反应式大多数氨基酸可参与转氨基作用，但甘氨酸、脯氨酸、赖氨酸、苏氨酸除外。不同的氨基酸有不同的转氨酶催化转氨基作用第47页/共128页3.转氨酶

正常人各组织GOT及GPT活性(单位/克湿组织)血清转氨酶的量，临床上可作为疾病诊断和预后的指标之一。谷丙转氨酶谷草转氨酶第48页/共128页CH3H-C-NH2COOHCOOH（CH2）2C=OCOOH+丙酮酸谷氨酸

丙氨酸α-酮戊二酸GPT：谷丙转氨酶，急性肝炎时血清GPT含量显著增高。GPTCH3C=OCOOHCOOH（CH2）2HC-NH2COOH+第49页/共128页COOHCH2H-C-NH2COOHCOOH（CH2）2C=OCOOH+GOTCOOHCH2C=OCOOHCOOH（CH2）2HC-NH2COOH

草酰乙酸谷氨酸天冬氨酸α-酮戊二酸GOT

：谷草转氨酶，心肌梗死时血清GOT含量明显增高。+第50页/共128页4.转氨基作用的机制转氨酶的辅酶是磷酸吡哆醛AAα-酮酸第51页/共128页转氨基作用不仅是体内多数氨基酸脱氨基的重要方式，也是机体合成非必需氨基酸的重要途径。5.转氨基作用的生理意义第52页/共128页（二）L-谷氨酸氧化脱氨基作用存在于肝、脑、肾中辅酶为

NAD+或NADP+GTP、ATP为其抑制剂GDP、ADP为其激活剂催化酶：

L-谷氨酸脱氢酶L-谷氨酸NH3α-酮戊二酸NAD(P)+NAD(P)H+H+H2O氧化伴随脱氨基P141第53页/共128页（三）联合脱氨基作用

两种脱氨基方式的联合作用，使氨基酸脱下α-氨基生成α-酮酸的过程。2.类型①转氨基偶联氧化脱氨基作用1.

定义②转氨基偶联嘌呤核苷酸循环P143第54页/共128页①转氨基偶联氧化脱氨基作用氨基酸

谷氨酸

α-酮酸α-酮戊二酸H2O+NAD+转氨酶NH3+NADH+H+L-谷氨酸脱氢酶此种方式既是氨基酸脱氨基的主要方式，也是体内合成非必需氨基酸的主要方式。主要在肝、肾、脑组织进行。第55页/共128页②转氨基偶联嘌呤核苷酸循环苹果酸

腺苷酸代琥珀酸次黄嘌呤核苷酸

(IMP)腺苷酸代琥珀酸合成酶α-酮戊二酸氨基酸

谷氨酸α-酮酸转氨酶1草酰乙酸天冬氨酸转氨酶

2此种方式主要在肌肉组织进行。腺苷酸脱氨酶H2ONH3延胡索酸腺嘌呤核苷酸(AMP)L-谷氨酸脱氢酶第56页/共128页（四）非氧化脱氨基

一些氨基酸可以进行非氧化脱氨基作用,产生NH3和α-酮酸1.脱水脱氨2.脱硫氢基脱氨3.直接脱氨第57页/共128页二、α-酮酸的代谢（一）经氨基化生成非必需氨基酸（二）转变成糖及脂类甘氨酸、丝氨酸、缬氨酸、组氨酸、精氨酸、半胱氨酸、脯氨酸、丙氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、天冬氨酸、天冬酰胺、甲硫氨酸类别氨基酸生糖氨基酸生酮氨基酸亮氨酸、赖氨酸生糖兼生酮氨基酸异亮氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、苏氨酸、色氨酸氨基酸生糖及生酮性质的分类甘氨酸、丝氨酸、缬氨酸、组氨酸、精氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺、类别氨基酸生糖氨基酸生酮氨基酸亮氨酸、赖氨酸生糖兼生酮氨基酸异亮氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、苏氨酸、色氨酸甘氨酸、丝氨酸、缬氨酸、组氨酸、精氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺、类别氨基酸生糖氨基酸生酮氨基酸亮氨酸、赖氨酸生糖兼生酮氨基酸异亮氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、苏氨酸、色氨酸类别氨基酸生糖氨基酸生酮氨基酸亮氨酸、赖氨酸生糖兼生酮氨基酸异亮氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、苏氨酸、色氨酸氨基酸生糖及生酮性质的分类P148第58页/共128页葡萄糖丙酮酸乙酰CoA脂肪草酰乙酸α-酮戊二酸琥珀酸延胡索酸甘油脂酸6-磷酸葡萄糖磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛磷酸烯醇式丙酮酸3磷酸甘油异亮氨酸亮氨酸色氨酸乙酰乙酰CoA酮体甘氨酸丙氨酸半胱氨酸丝氨酸苏氨酸色氨酸异亮氨酸

蛋氨酸丝氨酸苏氨酸缬氨酸谷氨酸精氨酸谷氨酰胺组氨酸脯氨酸亮氨酸赖氨酸

酪氨酸

色氨酸

苯丙氨酸

天冬氨酸酪氨酸苯丙氨酸天冬酰胺第59页/共128页（三）氧化供能α-酮酸在体内可通过TCA循环和氧化磷酸化彻底氧化为H2O和CO2，同时生成ATP。第60页/共128页三、氨基酸的脱羧基作用

脱羧基作用(decarboxylation)氨基酸脱羧酶氨基酸胺类RCH2NH2+CO2磷酸吡哆醛P149第61页/共128页（一）γ-氨基丁酸

(γ-aminobutyricacid,GABA)L-谷氨酸GABACO2L-谷氨酸脱羧酶GABA是抑制性神经递质，对中枢神经有抑制作用。临床已用作镇静剂。磷酸吡哆醛第62页/共128页（二）5-羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)色氨酸5-羟色氨酸5-羟色胺色氨酸羟化酶5-羟色氨酸脱羧酶CO25-羟色胺在脑内作为神经递质，起抑制作用；在外周组织有收缩血管的作用。第63页/共128页（三）牛磺酸(taurine)牛磺酸是结合型胆汁酸的组成成分。另外发现脑组织中有较多的牛磺酸L-半胱氨酸磺酸丙氨酸牛磺酸

磺酸丙氨酸脱羧酶CO2氧化第64页/共128页（四）组胺(histamine)L-组氨酸组胺组氨酸脱羧酶CO2组胺是强烈的血管舒张剂，可增加毛细血管的通透性，可诱发荨麻疹等过敏反应。还可刺激胃蛋白酶及胃酸的分泌。第65页/共128页（五）多胺(polyamines)

鸟氨酸腐胺

S-腺苷甲硫氨酸

(SAM)脱羧基SAM

鸟氨酸脱羧酶CO2SAM脱羧酶CO2精脒

(spermidine)丙胺转移酶5'-甲基-硫-腺苷丙胺转移酶

精胺

(spermine)多胺是调节细胞生长的重要物质。在生长旺盛的组织（如胚胎、再生肝）和肿瘤组织中含量较高。血或尿中的多胺含量可以作为辅助癌症诊断的指标之一。第66页/共128页

第五节、氨的代谢MetabolismofAmmoniaP144第67页/共128页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。正常人血氨浓度一般不超过0.6μmol/L。

第68页/共128页（一）血氨的来源与去路1.血氨的来源①

氨基酸脱氨基作用产生的氨是血氨主要来源,

胺类的分解也可以产生氨RCH2NH2RCHO+NH3胺氧化酶②

肠道吸收的氨氨基酸在肠道细菌作用下产生的氨从血液渗透进入肠道的尿素经细菌尿素酶水解产生的氨③肾小管上皮细胞产生的氨吸收入血(原尿碱性时)

谷氨酰胺谷氨酸+NH3谷氨酰胺酶第69页/共128页2.血氨的去路①在肝内合成尿素，这是最主要的去路②合成非必需氨基酸及其它含氮化合物③合成谷氨酰胺

谷氨酸+NH3谷氨酰胺

谷氨酰胺合成酶ATPADP+Pi④肾小管上皮细胞产生的氨分泌到酸性原尿中生成NH4+，随尿排出。P147第70页/共128页（二）氨的转运1.丙氨酸-葡萄糖循环(alanine-glucosecycle)反应过程生理意义①肌肉中氨以无毒的丙氨酸形式运输到肝。②肝为肌肉提供葡萄糖。第71页/共128页丙氨酸葡萄糖

肌肉蛋白质氨基酸NH3谷氨酸α-酮戊二酸丙酮酸糖酵解途径肌肉丙氨酸血液丙氨酸葡萄糖α-酮戊二酸谷氨酸丙酮酸NH3尿素尿素循环糖异生肝丙氨酸-葡萄糖循环葡萄糖目录生理意义①肌肉中氨以无毒的丙氨酸形式运输到肝。②肝为肌肉提供葡萄糖。第72页/共128页2.谷氨酰胺的运氨作用反应过程谷氨酸+NH3谷氨酰胺谷氨酰胺合成酶ATPADP+Pi谷氨酰胺酶在脑、肌肉合成谷氨酰胺，运输到肝和肾后再分解为氨和谷氨酸，从而进行解毒。生理意义谷氨酰胺是氨的解毒产物，也是氨的储存及运输形式。第73页/共128页

（三）尿素的生成（一）生成部位主要在肝细胞的线粒体及胞液中。

合成器官实验：动物切除肝脏，血液和尿中的尿素含量显著降低。结论：肝脏是合成尿素的主要器官。第74页/共128页（二）生成过程尿素生成的过程由Krebs和Henseleit提出，称为鸟氨酸循环(orinithinecycle)，又称尿素循环(ureacycle)或Krebs-Henseleit循环。第75页/共128页实验根据：

1、将大鼠肝的薄切片放在有氧条件下加铵盐保温数小时后，铵盐的含量减少，而同时尿素增多。

2、在此切片中，加入鸟氨酸、瓜氨酸或精氨酸能够大大加速尿素的合成。根据这三种氨基酸的结构推断，鸟氨酸可能是瓜氨酸的前体，而瓜氨酸又是精氨酸的前体。

3、实验还观察到,当大量鸟氨酸与肝切片及NH4+保温时，确有瓜氨酸的积存。

4、此外，早已证实肝含有精氨酸酶，此酶催化精氨酸水解生成鸟氨酸及尿素。第76页/共128页第77页/共128页1.氨基甲酰磷酸的合成

CO2+NH3+H2O+2ATP氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ（N-乙酰谷氨酸，Mg2+）COH2NO

~

PO32-+2ADP+Pi氨基甲酰磷酸反应在线粒体中进行第78页/共128页反应由氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ(carbamoylphosphatesynthetaseⅠ,CPS-Ⅰ)催化。N-乙酰谷氨酸为其激活剂，反应消耗2分子ATP。N-乙酰谷氨酸(AGA)第79页/共128页2.瓜氨酸的合成鸟氨酸氨基甲酰转移酶H3PO4+氨基甲酰磷酸反应在线粒体中进行，瓜氨酸生成后进入胞液。第80页/共128页3.精氨酸的合成反应在胞液中进行。

精氨酸代琥珀酸合成酶ATPAMP+PPiH2OMg2++天冬氨酸精氨酸代琥珀酸第81页/共128页精氨酸延胡索酸精氨酸代琥珀酸裂解酶精氨酸代琥珀酸第82页/共128页4.精氨酸水解生成尿素反应在胞液中进行尿素鸟氨酸精氨酸H2O第83页/共128页鸟氨酸循环2ADP+PiCO2+NH3

+H2O氨基甲酰磷酸2ATPCPSIPi鸟氨酸瓜氨酸精氨酸延胡索酸氨基酸草酰乙酸苹果酸α-酮戊二酸谷氨酸α-酮酸精氨酸代琥珀酸瓜氨酸天冬氨酸ATPAMP+PPi鸟氨酸尿素线粒体胞液目录第84页/共128页（三）反应小结原料：CO2+2NH32分子氨，一个来自于游离氨，另一个来自天冬氨酸。过程：先在线粒体中进行，再在胞液中进行。耗能：3个ATP，4个高能磷酸键。精氨酸代琥珀酸合成酶是尿素合成的限速酶；第85页/共128页（四）尿素生成的调节1.食物蛋白质的影响高蛋白膳食合成↑低蛋白膳食合成↓CPS-Ⅰ的调节：AGA为其激活剂

Arg是AGA合成酶的激活剂3.精氨酸代琥珀酸合成酶是尿素合成的限速酶；第86页/共128页第87页/共128页（五）高氨血症和氨中毒当肝功能严重损伤时，尿素合成发生障碍，血氨浓度升高，称为高氨血症。高氨血症时可引起脑功能障碍，称氨中毒(ammoniapoisoning)。P148第88页/共128页TAC↓

脑供能不足α-酮戊二酸谷氨酸谷氨酰胺NH3NH3

脑内α-酮戊二酸↓氨中毒的可能机制第89页/共128页第六节

个别氨基酸的代谢MetabolismofIndividualAminoAcidsP149第90页/共128页

一、一碳单位的代谢定义（一）概述

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)。

P150第91页/共128页种类甲基

(methyl)-CH3甲烯基

(methylene)-CH2-甲炔基

(methenyl)-CH=甲酰基

(formyl)-CHO亚氨甲基

(formimino)-CH=NH

第92页/共128页（二）四氢叶酸是一碳单位的载体FH4的生成FAFH2FH4FH2还原酶FH2还原酶NADPH+H+NADP+NADPH+H+NADP+第93页/共128页NN6N57N8H2NOHCH29NH10CONHCH(CH2)2COOHCOOH谷氨酸对氨基苯甲酸蝶呤啶四氢叶酸叶酸第94页/共128页FH4携带一碳单位的形式

（一碳单位通常是结合在FH4分子的N5、N10位上）N5—CH3—FH4N5,N10—CH2—FH4N5,N10=CH—FH4N10—CHO—FH4N5—CH=NH—FH4第95页/共128页一碳单位主要来源于氨基酸代谢丝氨酸

N5,N10—CH2—FH4甘氨酸

N5,N10—CH2—FH4组氨酸

N5—CH=NH—FH4色氨酸N10—CHO—FH4（三）一碳单位与氨基酸代谢甘组色丝肝阻塞死第96页/共128页（四）一碳单位的互相转变N10—CHO—FH4N5,N10=CH—FH4N5,N10—CH2—FH4N5—CH3—FH4N5—CH=NH—FH4H+H2ONADPH+H+NADP+NADH+H+NAD+NH3色组甘、丝第97页/共128页（五）一碳单位的生理功能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第98页/共128页

二、含硫氨基酸的代谢胱氨酸甲硫氨酸半胱氨酸

含硫氨基酸第99页/共128页（一）甲硫氨酸的代谢1.甲硫氨酸与转甲基作用腺苷转移酶PPi+Pi+甲硫氨酸ATPS—腺苷甲硫氨酸(SAM)第100页/共128页甲基转移酶RHRH—CH3腺苷SAMS—腺苷同型半胱氨酸同型半胱氨酸SAM为体内甲基的直接供体第101页/共128页甲硫氨酸循环(methioninecycle)甲硫氨酸S-腺苷同型半胱氨酸S-腺苷甲硫氨酸同型半胱氨酸FH4N5—CH3—FH4转甲基酶(VitB12)H2O腺苷RHATPPPi+PiR-CH3第102页/共128页巨幼红细胞贫血第103页/共128页2.肌酸肌酸(creatine)和磷酸肌酸(creatinephosphate)是能量储存、利用的重要化合物。肝是合成肌酸的主要器官。第104页/共128页H2O+目录肌酸的生成第105页/共128页第106页/共128页第107页/共128页（二）半胱氨酸与胱氨酸的代谢1.半胱氨酸与胱氨酸的互变-2H+2HCH2SHCHNH2COOHCH2CHNH2COOHCH2CHNH2COOHSS2是很多酶和蛋白活性基团参与维持蛋白的空间构象第108页/共128页2.硫酸根的代谢含硫氨基酸分解可产生硫酸根，半胱氨酸是主要来源。SO42-+ATPAMP-SO3-(腺苷-5´-磷酸硫酸)3-PO3H2-AMP-SO3-（3´-磷酸腺苷-5´-磷酸硫酸，PAPS）活性硫酸根，是体内硫酸基的供体5´3´第109页/共128页3.谷胱甘肽谷氨酸半胱氨酸甘氨酸(GSH)第110页/共128页GSH具有还原型（G-SH）和氧化型（G-S-S-G）两种形式，并可互变：

2G-SH

G-S-S-G-2H+2H体内以还原型为主(100:1)。可作为还原剂。1.保护巯基不被氧化从而维持巯基酶的活性。2.清除过氧化物从而保持细胞膜的完整性。第111页/共128页

四、芳香族氨基酸的代谢芳香族氨基酸

苯丙氨酸

酪氨酸

色氨酸第112页/共128页1、苯丙氨酸羟化生成酪氨酸

此反应为苯丙氨酸的主要代谢途径。（一）苯丙氨酸和酪氨酸代谢有联系又有区别苯丙氨酸+H2O苯丙氨酸羟化酶四氢生物蝶呤二氢生物蝶呤NADPH+H+NADP+酪氨酸+O2第113页/共128页苯丙酮酸尿症(phenylkeronuria,PKU)体内苯丙氨酸羟化酶缺陷，苯丙氨酸不能正常转变为酪氨酸，苯丙氨酸大量生成苯丙酮酸、苯乙酸等，并从尿中排出。第114页/共128页苯丙酮酸尿症：苯丙酮酸的堆积对中枢神经系统有毒性，引起脑发育障碍，患儿智力低下。治疗原则：早期发现，控制饮食中苯丙氨酸含量。第115页/共128页2、酪氨酸转变为黑色素和儿茶酚胺或彻底氧化分解多巴醌吲哚醌黑色素聚合

黑色素(melanin)的生成人体缺乏酪氨酸酶，黑色素合成障碍，皮肤、毛发等发白，称为白化病(albinism)。酶第116页/共128页白化病虹膜

第117页/共128页第118页/共128页

儿茶酚胺(catecholamine)的生成S-腺苷同型半胱氨酸第119页/共128页帕金森病(Parkinsondisease)

患者脑部多巴胺生成减少。帕金森病，多在60岁以后发病。主要表现为患者动作缓慢，手脚或身体其它部分震颤，身体失去柔软性,