蛋白质分解代谢过程

第十一章蛋白质分解代谢catabolismofprotein1精品课件第1页

本章主要内容蛋白质营养作用蛋白质消化、吸取和腐败氨基酸一般代谢某些氨基酸特殊代谢2精品课件第2页第一节蛋白质营养作用蛋白质营养主要性：1、参与催化、代谢调整、运动、运输、免疫防御等生命活动2、作为组织构造材料3、氧化供能3精品课件第3页一、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＞排出氮小朋友、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(nitrogenbalance)反应机体蛋白质代谢概况1g氮=6.25g蛋白质4精品课件第4页·最低生理需要量：30～50g·营养学会推荐需要量：70～80g二、蛋白质生理需要量5精品课件第5页三、蛋白质营养价值(nutritionvalue)蛋白质营养价值取决于组成蛋白质必需氨基酸种类、含量和百分比。必需氨基酸：提内需要而本身又不能合成，必须由食物提供氨基酸异亮氨酸(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)(essentialaminoacids)6精品课件第6页第二节蛋白质消化、吸取和腐败7精品课件第7页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、蛋白质消化8精品课件第8页H9精品课件第9页二、氨基酸吸取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取机制：需载体蛋白、耗能、需钠10精品课件第10页三、蛋白质腐败作用(putrefaction)未被消化蛋白质未被吸取氨基酸肠道细菌产生一系列物质

胺类、酚类、吲哚、硫化氢、氨、甲烷11精品课件第11页腐败作用产生多种物质组氨酸赖氨酸酪氨酸苯丙氨酸氨基酸CO2胺类12精品课件第12页苯丙氨酸酪氨酸肠菌苯乙胺酪胺肝脏正常解毒肝病Β-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毒性（假神经递质形成）13精品课件第13页腐败作用产生多种物质色氨酸酪氨酸14精品课件第14页腐败作用产生多种物质半胱氨酸硫化氢、甲烷等氨基酸NH315精品课件第15页第三节氨基酸一般代谢16精品课件第16页氨基酸代谢库食物蛋白质消化吸取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α-酮酸胺类特殊代谢其他含氮化合物氨基酸代谢概况17精品课件第17页一、氨基酸脱氨基(deamination)作用脱氨基作用是氨基酸分解代谢主要途径1.转氨基作用2.氧化脱氨基作用3.联合脱氨基作用4.嘌呤核苷酸循环氨基酸氨α-酮酸18精品课件第18页（一）转氨基作用转氨酶磷酸吡哆醛（胺）(transaminase)19精品课件第19页⑴丙氨酸氨基转移酶(ALT或GPT)⑵天冬氨酸氨基转移酶(AST或GOT)1、体内主要转氨酶(alanineaminotransferase)(aspartateaminotransferase)20精品课件第20页CH3CHNH2COOH+ALTCH3C=OCOOH+丙氨酸α-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α-酮戊二酸草酰乙酸谷氨酸+21精品课件第21页2、ALT、AST临床意义ALT常用于急性肝炎辅助诊断AST常用于心肌梗塞辅助诊断正常成人各组织中AST和ALT活性（单位/g湿组织）组织名称ASTALT心脏1560007100肝骼肌990004800肾脏9100019000胰脏280002000脾脏140001200肺脏10000700血清20

1622精品课件第22页只转移氨基而并没有脱氨转氨基作用不足：23精品课件第23页（二）氧化脱氨基作用氧化脱氢水解脱氨24精品课件第24页1、L-谷氨酸脱氢酶氧化脱氨基体内催化氧化脱氨基作用酶主要是L-谷氨酸脱氢酶L-谷氨酸脱氢酶NAD+NADH+H+（NADP+NADPH+H+）+H2O-H2O25精品课件第25页⑴活性高、分布广，（肌肉中活性很低）⑵催化反应可逆，逆过程可合成谷氨酸3、氧化脱氨基作用不足：仅谷氨酸经此脱氨2、谷氨酸脱氢酶特点：26精品课件第26页（三）联合脱氨基作用转氨基作用和谷氨酸氧化脱氨基联合进行(肌肉组织中活性低)27精品课件第27页●

使体内许多AA能真正脱氨●其逆反应是合成非必需AA主要途径联合脱氨基作用意义：28精品课件第28页（四）嘌呤核苷酸循环是肌肉组织中联合脱氨基作用29精品课件第29页二、氨代谢（一）氨起源和去路氨基酸脱氨基胺类氧化肠道吸取合成非必需氨基酸嘌呤、嘧啶合成尿素氨合成谷氨酰胺30精品课件第30页●

血中尿素扩散到肠管水解产生氨肠道PH↑，NH4+→NH3，肠道氨吸取↑高血氨病人禁用碱性肥皂液灌肠●

蛋白质腐败作用产生氨肠管吸取氨肝硬化腹水病人，不宜使用碱性利尿药31精品课件第31页（二）氨转运1、谷氨酰胺运氨作用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32精品课件第32页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)运氨作用意义：谷氨酰胺能够作为脑内固氨、运氨及解除氨毒形式33精品课件第33页谷氨酰胺合成与分解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减少氨浓度(glutaminase)谷氨酸(glutamicacid)谷氨酰胺34精品课件第34页2、葡萄糖—丙氨酸循环意义：①实现氨无毒运输②为肌肉活动提供能量35精品课件第35页（三）尿素(urea)合成鸟氨酸尿素精氨酸瓜氨酸鸟氨酸循环orinithinecycle尿素循环ureacycle36精品课件第36页1、尿素合成过程（肝脏）⑴NH3+CO2

+H2O氨甲酰磷酸合成酶-1Mg2+N-乙酰谷氨酸H2N-CO-O～PO3H22ATP2ADP+Pi氨基甲酰磷酸⑵H2N-C-O～PO3H2O=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)37精品课件第37页NH2C=ONH(CH2)3CHNH2COOH+COOHCHNH2CH2COOH精氨酸代琥珀酸合成酶ATPAMP+PPiNH2C=N-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⑶38精品课件第38页⑷NH2C=NHNH(CH2)3CHNH2COOH精氨酸精氨酸酶NH2C=ONH2+NH2(CH2)3CHNH2COOH尿素鸟氨酸H2O39精品课件第39页线粒体细胞浆经肾排出40精品课件第40页2、尿素合成小结及意义CO2+2NH3

+3H2O+3ATP===NH2CNH2

+2ADP+AMP+4PiO=合成部位：线粒体、胞液氨起源：游离氨、天冬氨酸提供氨耗能：3ATP（4个高能磷酸键）意义：是肝脏解除氨毒主要方式41精品课件第41页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+α-酮戊二酸=谷氨酸+NH3=谷氨酰胺TCA循环中α-酮戊二酸被大量消耗谷氨酸NADH+H+ATP42精品课件第42页三、α-酮酸代谢α-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NH343精品课件第43页生糖和生酮氨基酸种类分类氨基酸生糖氨基酸生糖兼生酮氨基酸苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、异亮氨酸生酮氨基酸亮氨酸、赖氨酸甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸、精氨酸、脯氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、苏氨酸、缬氨酸、组氨酸、甲硫氨酸、半胱氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺44精品课件第44页四、氨基酸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精品课件第45页几个主要生物活性胺类谷氨酸——γ-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46精品课件第46页1、γ-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γ-氨基丁酸（GABA）47精品课件第47页2、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血管收缩剂松果体其分泌有昼夜节律性调整免疫功能、抗肿瘤、抗衰老（褪黑激素）乙酰化48精品课件第48页3、组胺促进胃粘膜分泌胃蛋白酶原及胃酸有血管舒张作用，增加毛细血管通透性引发支气管痉挛，产生哮喘组胺功能主要存在肥大细胞中脑内作为中枢神经递质，与控制觉醒和睡眠、调整情感等有关49精品课件第49页4、牛磺酸合成胆汁酸盐脑组织中具有较多牛磺酸50精品课件第50页5、多胺促进核酸蛋白质生物合成，利于组织增生51精品课件第51页第四节某些氨基酸特殊代谢1.一碳单位代谢2.含硫氨基酸代谢3.芳香族氨基酸代谢4.支链氨基酸代谢52精品课件第52页一、一碳单位代谢氨基酸分解含一种碳原子基团概念：甘氨酸、组氨酸、丝氨酸、色氨酸、甲硫氨酸载体：不能游离存在，与四氢叶酸（FH4）结合转运53精品课件第53页一碳单位结合点一碳单位与四氢叶酸54精品课件第54页一碳单位构造与FH4结合位点甲基-CH3N5甲烯基-CH2-N5和N10甲酰基-CHO-N5和N10甲炔基-CH=N5和N10亚氨甲基-CH=NHN5一碳单位种类与存在形式55精品课件第55页嘌呤C2嘌呤C8胸腺嘧啶甲硫氨酸甲硫氨酸循环一碳单位生成及互变56精品课件第56页一碳单位代谢小结甘氨酸、组氨酸、丝氨酸、色氨酸、甲硫氨酸被四氢叶酸（FH4）结合携带一碳单位用于嘌呤和嘧啶碱合成起源去路载体57精品课件第57页一碳单位代谢生理意义是联系氨基酸代谢与核苷酸代谢枢纽一碳单位为嘌呤及嘧啶合成提供原料一碳单位代谢障碍可造成某些疾病，如巨幼红细胞性贫血等58精品课件第58页二、含硫氨基酸代谢含硫氨基酸甲硫氨酸（蛋氨酸）半胱氨酸胱氨酸59精品课件第59页（一）甲硫氨酸代谢+（ATP）（SAM）S-腺苷同型半胱氨酸-CH3肌酸、肉毒碱、胆碱、肾上腺素60精品课件第60页1、甲硫氨酸循环RHR-CH3（VitB12）CH3-61精品课件第61页2、甲硫氨酸循环生理意义为体内甲基化反应提供甲基使四氢叶酸得到再生同型半胱氨酸堆积，引发同型半胱氨酸血症62精品课件第62页（二）半胱氨酸与胱氨酸代谢胱氨酸半胱氨酸氧化脱羧牛磺酸氧化脱氨丙酮酸+氨+H2SH2SO4PAPS谷胱甘肽合成互变（3/磷酸腺苷-5/磷酸硫酸）活性硫酸63精品课件第63页1、半胱氨酸和胱氨酸互变半胱氨酸胱氨酸64精品课件第64页2、半胱氨酸氧化分解为活性硫酸参与硫酸软骨素、硫酸角质素等物质合成参与肝脏生物转化65精品课件第65页3、半胱氨酸参与合成谷胱甘肽保护巯基蛋白（酶）不被氧化，阻断外源性毒物与核酸、蛋白质结合66精品课件第66页三、芳香族氨基酸代谢芳香族氨基酸苯丙氨酸酪氨酸色氨酸☆67精品课件第67页苯丙氨酸、酪氨酸代谢苯丙氨酸酪氨酸甲状腺激素黑色素儿茶酚胺氧化分解苯丙酮酸68精品课件第68页苯丙氨酸羟化酶NAD(P)H+H+NAD(P)+（一）苯丙氨酸羟化为酪氨酸69精品课件第69页苯丙酮酸尿症苯丙氨酸苯丙氨酸羟化酶酪氨酸苯丙酮酸转氨基苯丙酮酸尿症（PKU）对中枢神经系统有毒性,智力发育障碍缺乏70精品课件第70页PKU