第十章蛋白质分解和氨基酸代谢课件

第十章蛋白质分解和氨基酸代谢学习要求◆掌握一些主要的概念：转氨作用，氧化脱氨，鸟氨酸循环，生酮和生糖氨基酸;

◆熟悉鸟氨酸循环发生的部位，循环中的各步酶促反应，尿素氮的来源;◆了解氨基酸碳骨架的氧化途径，特别是与代谢中心途径（酵解和柠檬酸循环）的关系，以及一些氨基酸代谢中酶的缺损引起的遗传病。本章内容第一节蛋白质的生理功能与营养问题第二节蛋白质的消化吸收第三节氨基酸的一般代谢第四节氨基酸合成代谢概况第五节氨基酸代谢缺陷症第一节蛋白质的生理功能与营养问题一、蛋白质和氨基酸的主要生理功能

1、维持组织的生长、更新与修复;2、产生一些生理活性物质;3、某些蛋白质的特殊生理作用;4、供能供给的能量占食物总供热量的10-15%。二、人体对蛋白质的需要量和氮平衡1、氮平衡：机体对蛋白质的摄入量等于排出量即为氮平衡。总氮平衡：摄入量=排出量如成人；正氮平衡：摄入量＞排出量如儿童、孕妇；负氮平衡：摄入量＜排出量如饥饿、消耗性疾病；氮平衡的意义：可以反映体内蛋白质代谢的慨况。2.生理需要量成人每日最低蛋白质需要量为30～50g，我国营养学会推荐成人每日蛋白质需要量为80g。

3.蛋白质的营养价值①必需氨基酸(essentialaminoacid)指体内需要而又不能自身合成，必须由食物供给的氨基酸，共有8种：Val、He、Leu、Thr、Met、Lys、Phe、Trp。

其余12种氨基酸体内可以合成，称非必需氨基酸。

②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、种类、量质比。③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。

例如：豆腐（干）+面筋

第二节

蛋白质的消化吸收一、消化(降解)食物蛋白质

胃、小肠

蛋白水解酶氨基酸、小肽（产物）

蛋白水解酶内肽酶胃蛋白酶胰蛋白酶糜蛋白酶弹性蛋白酶外肽酶二肽酶羧基肽酶A羧基肽酶B氨基肽酶（一）蛋白质的降解的胞外途径主要在胃、小肠进行。1、胃内消化：

1)胃蛋白酶（pepsin):

胃蛋白酶原→胃酸(H+)→胃蛋白酶

自身激活作用酶原激活的意义

可保组织免受蛋白酶的自身消化作用。保证酶在其特定的部位和环境发挥催化作用。酶原还可视为酶的贮存形式。

2)胃酶作用：

蛋白质小分子肽→肠道胃酶作用于：Phe,Tyr,Trp,(芳香族）

Leu,Glu,Gln。胃蛋白酶2、小肠消化：1)来自胰腺的酶：

(1)内肽酶：水解蛋白质内部肽键。

胰蛋白酶：Lys、Arg羧基端肽键；(碱性）糜蛋白酶：Phe、Tyr、Trp肽键；

(芳香族）

弹性蛋白酶：Val、Leu、Ser、Ala肽键（脂肪族）(2)外肽酶：

羧肽酶：从C端水解；

羧肽酶A：水解中性氨基酸C端的肽键；

羧肽酶B：水解碱性氨基酸C端的肽键；2)来自小肠粘膜细胞的寡肽酶：(1)氨肽酶：从N端水解，形成二肽。(2)二肽酶：作用于二肽。寡肽的水解主要在小肠粘膜细胞进行。3)小肠腔的消化：

肽

小肽

小肽

氨基酸胰蛋白酶、糜蛋白酶、弹性蛋白酶羧肽酶、氨肽酶B、细胞内途径1、溶酶体的蛋白质降解途径2、泛素介导的蛋白质降解途径

依赖ATP

降解异常蛋白和短寿命蛋白不依赖ATP

利用组织蛋白酶(cathepsin)降解外源性蛋白、膜蛋白和长寿命的细胞内蛋白；二、吸收

氨基酸→小肠黏膜细胞→血液循环→肝脏

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第三节氨基酸的一般代谢氨基酸代谢库：食物蛋白消化吸收产生的氨基酸（外源性）+组织蛋白降解产生的氨基酸（内源性）进入、存在于细胞内液、血液、其他体液氨基酸代谢库氨基酸的来源和去路一、脱氨基作用

主要有氧化脱氨、转氨、联合脱氨1、氧化脱氨基作用：

1）概念：

α-氨基酸在酶催化下氧化成α-酮酸，反应需氧并产生氨，这一过程称氧化脱氨作用。此作用普遍存在于动物细胞中，主要在肝脏中进行。实验依据：

α-氨基酸灌入肝，流出液含少量α-酮酸；用各种组织切片与α-氨基酸在生理条件下保温1-2h后，除去蛋白质，利用酮酸与2，4-二硝基苯肼生成苯腙，证实有酮酸生成；用肾提取液证明了氧化脱氨中的定量关系：氧气：氨：α-酮酸=1：2：22）反应：先脱氢再水解脱氨。3）催化氨基酸氧化脱氨酶的类型：A、L-氨基酸氧化酶：

有两类，分别以FAD、FMN（人和动物）为辅基，活性低，故在氨基酸脱氨中不起主要作用。B、D-氨基酸氧化酶：

以FAD为辅基，脊椎动物在肝肾细胞中，有些微生物也有，活性强，但人和动物体内D-氨基酸很少。L-氨基酸氧化酶的作用：生成的H202在过氧化氢酶作用下分解成水和氧气。C、氧化专一氨基酸的酶：

如：L-谷氨酸脱氢酶广泛分布在生物细胞质和线粒体中，以NAD+或NADP+为辅酶，可直接脱氨，活性最强。专一性强，只作用于谷氨酸，催化的反应可逆。NADP+α-亚氨基戊二酸2、转氨基作用：1）概念：

将一种氨基酸的α-氨基转给另一α-酮酸，生成相应酮酸和1分子α-氨基酸的作用。除甘氨酸、苏氨酸、赖氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸外2）转氨酶：以谷丙转氨酶(GPT)和谷草转氨酶(GOT)分布最广、活性最大。临床以此判断肝功能是否正常。谷丙转氨酶(GPT)临床意义：急性肝炎患者血清GPT升高谷草转氨酶(GOT)临床意义：心肌梗患者血清GOT升高GPT谷氨酸+

丙酮酸-酮戊二酸

+丙氨酸GOT谷氨酸+草酰乙酸-酮戊二酸+天冬氨酸3）辅酶：

所有转氨酶辅酶为磷酸吡哆醛，并作为脱羧作用、脱氨作用、消旋作用及醇醛裂解反应的辅酶。转氨作用特点：生理意义：接受氨基的主要酮酸有：*只有氨基的转移，没有氨的生成;*催化的反应可逆;*其辅酶都是磷酸吡哆醛;

是体内合成非必氨基酸的重要途径，也是联系糖代谢与氨基酸代谢的桥梁。

丙酮酸-酮戊二酸草酰乙酸4）转氨基作用特点及意义3、联合脱氨基作用：1）概念：体内氨基酸的脱氨主要靠转氨和氧化脱氨联合进行，简称联合脱氨基。2）类型：转氨酶与L-谷氨酸脱氢酶作用相偶联转氨基作用与嘌呤核苷酸循环相偶联

反应：主要在肝、肾组织转氨酶与L-谷氨酸脱氢酶作用相偶联

转氨酶L-谷氨酸脱氢酶H2O+NAD+NH3+NADHα-酮酸α-氨基酸α-酮戊二酸L-谷氨酸转氨基作用与嘌呤核苷酸循环相偶联

（骨骼肌、心肌、脑和肝组织的主要脱氨形式)注意三个概念:(1)生糖氨基酸（glycogenic

aminoacid）

某些氨基酸脱去NH3后所生成的α-酮酸可转变为糖。如丙氨酸、精氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸等15种

(2)生酮氨基酸(ketogenic

aminoacid)

某些氨基酸脱去NH3后所生成的α-酮酸可转变为乙酰CoA进而生成脂肪或酮体。如亮氨酸、赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸和酪氨酸5种

(3)生糖兼生酮氨基酸(glucgenicandketogenicaminoacids)

指在体内既能转变成糖又能转变酮体的一类氨基酸。包括色氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸。

二、脱羧基作用1、概念：氨基酸在氨基酸脱羧酶作用下生成CO2和一个相应一级胺类化合物的作用。2、酶：专一性强，通常只对L-氨基酸起作用。除His脱羧酶不需辅酶外，余均以磷酸吡哆醛为辅酶。3、脱羧形成的胺有许多重要生化作用：（1）儿茶酚胺类酪氨酸→3，4-二羟苯基丙氨酸（多巴）→多巴胺→去甲肾上腺素→肾上腺素（2）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。（3）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，还可刺激胃蛋白酶及胃酸的分泌。（4）5-羟色胺

(5-hydroxytryptamine,5-HT)色氨酸5-羟色氨酸5-HT色氨酸羟化酶5-羟色氨酸脱羧酶CO2

5-HT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。（5）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、肿瘤组织）含量较高，其限速酶鸟氨酸脱羧酶活性较强。4、胺的去向：

大多数胺类对动物有毒，去向：1）随尿排出；2）在胺氧化酶作用下可进一步氧化分解：胺氨醛脂肪酸合成尿素CO2H2O新氨基酸三、氨基酸分解产物的代谢氨基酸分解脱氨脱羧氨α-酮酸胺CO2（一）氨的去路：

水生动物—直接排氨;

鸟类、爬行动物—尿酸形式排氨;

脊椎动物—尿素形式排氨。以上生物依次称：排氨生物、排尿酸生物和排尿素生物。

此外，一部分氨用来合成含氮物质，另一部分以谷氨酰胺和天冬酰胺的形式储存。动物体内氨的主要去路1）有关尿素形成的实验：尿素形成部位的实验：

a、蛋白质膳食：尿中尿素↑；

b、切除肝：血、尿中尿素↓

c、切肾：血中尿素↑；

d、同时切肝、肾：血中尿素恒定。证实肝为尿素形成部位。1.尿素的生物合成及调节（哺乳动物氨的主要去路）氨是尿素合成的前体的实验：15N标记铵盐饲喂动物证明：15N出现在精氨酸的胍基、及全部的尿素上。2）尿素的生物合成（鸟氨酸循环）：①氨基甲酰磷酸的合成:(肝脏线粒体，耗能)AGA：N-乙酰谷氨酸作用：氨基甲酰磷酸合成酶I的别构激活剂生成：乙酰CoA+GluN-乙酰谷氨酸AGA合成酶的激活剂：精氨酸N-乙酰谷氨酸合成酶②瓜氨酸的合成(肝脏线粒体):③精氨酸的合成(肝细胞浆)：

④精氨酸的水解(胞浆，尿素形成、鸟氨酸再生)：

⑤总反应：NH3+CO2+天冬氨酸+3ATP+H2O

NH2-CO-NH2+延胡索酸+2ADP+AMP+4Pi精氨基琥珀酸※反应小结

原料：2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。3）尿素循环的意义：

将有毒的氨转变为无毒的尿素从肾排出（解除氨毒）。4）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↓2.氨甲酰磷酸合成酶Ⅰ的调节：AGA、精氨酸为其激活剂3.尿素生成酶系的调节：2.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。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(2)谷氨酰胺的运氨作用（在脑、肝、肌肉中）

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。Gln（谷氨酰胺）和Asn（天冬酰胺）在许多合成代谢中起的作用：

A、氨基供体；

B、体内解毒方式；

C、氨以酰胺形式储存，在脑、肝、肌肉等组织。肾谷酰胺酶将Gln分解成Glu和氨，氨随尿排出。(二）氨基酸碳骨架—α-酮酸的命运合成氨基酸、转化成糖、脂肪、氧化成CO2和

H2O琥珀酰CoA延胡索酸草酰乙酸α-酮戊二酸柠檬酸乙酰CoA丙酮酸PEP磷酸丙糖葡萄糖或糖原糖α-磷酸甘油脂肪酸脂肪甘油三酯乙酰乙酰CoA丙氨酸半胱氨酸丝氨酸苏氨酸甘氨酸异亮氨酸亮氨酸色氨酸天冬氨酸天冬酰胺苯丙氨酸酪氨酸异亮氨酸蛋氨酸缬氨酸酮体亮氨酸赖氨酸酪氨酸色氨酸苯丙氨酸谷氨酸精氨酸谷氨酰胺组氨酸脯氨酸CO2CO2氨基酸、糖及脂肪代谢的联系TAC第四节氨基酸合成代谢概况（一）氨基酸生物合成途径的类型1、酸性氨基酸家族的合成途径：2、脂肪酸家族氨基酸的合成途径：3、芳香族氨基酸合成途径1）赤藓糖-4-磷酸和磷酸烯醇式丙酮酸衍生类型2）组氨酸生物合成（二）氨基酸与一碳单位1、概念:

在某些氨基酸的代谢过程中，所生成的由辅酶四氢叶酸携带的一个碳原子的有机基团。包括：1甲基、2甲烯基、3甲炔基、4甲酰基、5亚氨甲基。主要参与嘌呤、嘧啶、肌酸、胆碱的合成过程。2、一碳单位的载体-----FH4（四氢叶酸）①携带位置：N5、N10

②一碳单位+FH4活性一碳单位在核酸的生物合成中起重要作用③FH4

不是活性甲基的唯一载体，

S-腺苷甲硫氨酸是更重要的活性甲基的载体。

原料载体一碳单位合成核苷酸甲硫氨酸代谢3、来源与互变及利用：甲硫氨酸S-腺苷甲硫氨酸

4、一碳单位在体内的生理作用（1）参与核酸的生物合成（2）在氨基酸和核酸代谢方面起重要的连接作用。第五节氨基酸代谢缺陷症1、酪氨酸代谢异常：白化病、尿黑酸症、帕金森氏病。2、苯丙氨酸代谢异常：苯丙酮尿症（PKU）11醉翁亭记

1．反复朗读并背诵课文，培养文言语感。

2．结合注释疏通文义，了解文本内容，掌握文本写作思路。

3．把握文章的艺术特色，理解虚词在文中的作用。

4．体会作者的思想感情，理解作者的政治理想。一、导入新课范仲淹因参与改革被贬，于庆历六年写下《岳阳楼记》，寄托自己“先天下之忧而忧，后天下之乐而乐”的政治理想。实际上，这次改革，受到贬谪的除了范仲淹和滕子京之外，还有范仲淹改革的另一位支持者——北宋大文学家、史学家欧阳修。他于庆历五年被贬谪到滁州，也就是今天的安徽省滁州市。也是在此期间，欧阳修在滁州留下了不逊于《岳阳楼记》的千古名篇——《醉翁亭记》。接下来就让我们一起来学习这篇课文吧！【教学提示】结合前文教学，有利于学生把握本文写作背景，进而加深学生对作品含义的理解。二、教学新课目标导学一：认识作者，了解作品背景作者简介：欧阳修(1007—1072)，字永叔，自号醉翁，晚年又号“六一居士”。吉州永丰(今属江西)人，因吉州原属庐陵郡，因此他又以“庐陵欧阳修”自居。谥号文忠，世称欧阳文忠公。北宋政治家、文学家、史学家，与韩愈、柳宗元、王安石、苏洵、苏轼、苏辙、曾巩合称“唐宋八大家”。后人又将其与韩愈、柳宗元和苏轼合称“千古文章四大家”。

关于“醉翁”与“六一居士”：初谪滁山，自号醉翁。既老而衰且病，将退休于颍水之上，则又更号六一居士。客有问曰：“六一何谓也？”居士曰：“吾家藏书一万卷，集录三代以来金石遗文一千卷，有琴一张，有棋一局，而常置酒一壶。”客曰：“是为五一尔，奈何？”居士曰：“以吾一翁，老于此五物之间，岂不为六一乎？”写作背景：宋仁宗庆历五年(1045年)，参知政事范仲淹等人遭谗离职，欧阳修上书替他们分辩，被贬到滁州做了两年知州。到任以后，他内心抑郁，但还能发挥“宽简而不扰”的作风，取得了某些政绩。《醉翁亭记》就是在这个时期写就的。目标导学二：朗读文章，通文顺字1．初读文章，结合工具书梳理文章字词。2．朗读文章，划分文章节奏，标出节奏划分有疑难的语句。节奏划分示例

环滁/皆山也。其/西南诸峰，林壑/尤美，望之/蔚然而深秀者，琅琊也。山行/六七里，渐闻/水声潺潺，而泻出于/两峰之间者，酿泉也。峰回/路转，有亭/翼然临于泉上者，醉翁亭也。作亭者/谁？山之僧/曰/智仙也。名之者/谁？太守/自谓也。太守与客来饮/于此，饮少/辄醉，而/年又最高，故/自号曰/醉翁也。醉翁之意/不在酒，在乎/山水之间也。山水之乐，得之心/而寓之酒也。节奏划分思考“山行/六七里”为什么不能划分为“山/行六七里”？

明确：“山行”意指“沿着山路走”，“山行”是个状中短语，不能将其割裂。“望之/蔚然而深秀者”为什么不能划分为“望之蔚然/而深秀者”？明确：“蔚然而深秀”是两个并列的词，不宜割裂，“望之”是总起词语，故应从其后断句。【教学提示】引导学生在反复朗读的过程中划分朗读节奏，在划分节奏的过程中感知文意。对于部分结构复杂的句子，教师可做适当的讲解引导。目标导学三：结合注释，翻译训练1．学生结合课下注释和工具书自行疏通文义，并画出不解之处。【教学提示】节奏划分与明确文意相辅相成，若能以节奏划分引导学生明确文意最好；若学生理解有限，亦可在解读文意后把握节奏划分。2．以四人小组为单位，组内互助解疑，并尝试用“直译”与“意译”两种方法译读文章。3．教师选择疑难句或值得翻译的句子，请学生用两种翻译方法进行翻译。翻译示例：若夫日出而林霏开，云归而岩穴暝，晦明变化者，山间之朝暮也。野芳发而幽香，佳木秀而繁阴，风霜高洁，水落而石出者，山间之四时也。直译法：那太阳一出来，树林里的雾气散开，云雾聚拢，山谷就显得昏暗了，朝则自暗而明，暮则自明而暗，或暗或明，变化不一，这是山间早晚的景色。野花开放，有一股清幽的香味，好的树木枝叶繁茂，形成浓郁的绿荫。天高气爽，霜色洁白，泉水浅了，石底露出水面，这是山中四季的景色。意译法：太阳升起，山林里雾气开始消散，烟云聚拢，山谷又开始显得昏暗，清晨自暗而明，薄暮又自明而暗，如此暗明变化的，就是山中的朝暮。春天野花绽开并散发出阵阵幽香，夏日佳树繁茂并形成一片浓荫，秋天风高气爽，霜色洁白，冬日水枯而石底上露，如此，就是山中的四季。【教学提示】翻译有直译与意译两种方式，直译锻炼学生用语的准确性，但可能会降低译文的美感；意译可加强译文的美感，培养学生的翻译兴趣，但可能会降低译文的准确性。因此，需两种翻译方式都做必要引导。全文直译内容见《我的积累本》。目标导学四：解读文段，把握文本内容1．赏析第一段，说说本文是如何引出“醉翁亭”的位置的，作者在此运用了怎样的艺术手法。

明确：首先以“环滁皆山也”五字领起，将滁州的地理环境一笔勾出，点出醉翁亭坐落在群山之中，并纵观滁州全貌，鸟瞰群山环抱之景。接着作者将“镜头”全景移向局部，先写“西南诸峰，林壑尤美”，醉翁亭坐落在有最美的林壑的西南诸峰之中，视野集中到最佳处。再写琅琊山“蔚然而深秀”，点山“秀”，照应上文的“美”。又写酿泉，其名字透出了泉与酒的关系，好泉酿好酒，好酒叫人醉。“醉翁亭”的名字便暗中透出，然后引出“醉翁亭”来。作者利用空间变幻的手法，移步换景，由远及近，为我们描绘了一幅幅山水特写。2．第二段主要写了什么？它和第一段有什么联系？明确：第二段利用时间推移，抓住朝暮及四季特点，描绘了对比鲜明的晦明变化图及四季风光图，写出了其中的“乐亦无穷”。第二段是第一段“山水之乐”的具体化。3．第三段同样是写“乐”，但却是写的游人之乐，作者是如何写游人之乐的？明确：“滁人游”，前呼后应，扶老携幼，自由自在，热闹非凡；“太守宴”，溪深鱼肥，泉香酒洌，美味佳肴，应有尽有；“众宾欢”，投壶下棋，觥筹交错，说说笑笑，无拘无束。如此勾画了游人之乐。4．作者为什么要在第三段写游人之乐？明确：写滁人之游，描绘出一幅太平祥和的百姓游乐图。游乐场景映在太守的眼里，便多了一层政治清明的意味。太守在游人之乐中酒酣而醉，此醉是为山水之乐而醉，更是为能与百姓同乐而醉。体现太守与百姓关系融洽，“政通人和”才能有这样的乐。5．第四段主要写了什么？明确：写宴会散、众人归的情景。目标导学五：深入解读，把握作者思想感情思考探究：作者以一个“乐”字贯穿全篇，却有两个句子别出深意，不单单是在写乐，而是另有所指，表达出另外一种情绪，请你找出这两个句子，说说这种情绪是什么。明确：醉翁之意不在酒，在乎山水之间也。醉能同其乐，醒能述以文者，太守也。这种情绪是作者遭贬谪后的抑郁，作者并未在文中袒露胸怀，只含蓄地说：“醉能同其乐，醒能述以文者，太守也。”此句与醉