蛋白质分解和氨基酸代谢课件

第七章蛋白质分解和氨基酸代谢1第七章蛋白质分解和氨基酸代谢1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%2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

二、人体对蛋白质的需要量和氮平衡1、氮平衡—人体实验测定人体每天食物中的含氮量与排泄物中的含氮量的关系，评价蛋白质在体内的代谢情况。

33442、体内蛋白质的最低分解量：成人补充30-45g/每日食物蛋白质维持氮平衡我国蛋白质营养标准：成人70g/day(1-1.2g/kg)婴幼儿/儿童2-4g/kg52、体内蛋白质的最低分解量：5

三、必需氨基酸与蛋白质的生理价值1、必需氨基酸---体内需要，但机体不能合

成或合成量不足，必需由食物蛋白质提供的氨基酸种类：

Lys,Trp,Phe,Met,Leu,Ile,Val,Thr2、半必需氨基酸---婴幼儿时期His,Arg

合成量少也必需由食物提供3、非必需氨基酸664、

生理价值----衡量蛋白质营养价值高低

食物蛋白质中所含必需氨基酸数量及种类与人体蛋白质相接近，易于被人体吸收，N的保留值高，则生理价值高。74、

生理价值----衡量蛋白质营养价值高低7四、蛋白质的互补作用几种生理价值较低的蛋白质混合食用，生理价值提高。例如：豆腐（干）+面筋

五、临床静脉补液用的氨基酸制剂低蛋白血症8四、蛋白质的互补作用8

第二节

蛋白质的消化、吸收与腐败

一、消化食物蛋白质

胃、小肠

蛋白水解酶氨基酸、小肽（产物）

9第二节

蛋白质的消化、吸收与腐败食物蛋白质胃、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羧基肽酶A羧基肽酶B氨基肽酶10蛋白水解酶内肽酶外肽酶1011111212

二、吸收：部位：小肠粘膜上皮细胞形式：氨基酸机制：①耗能需钠的主动转运②γ-谷氨酰循环13131414

三、腐败

1、概念：未被消化的蛋白质未被吸收的氨基酸及肽大肠化学反应（无氧分解）大肠埃希氏菌15152、化学反应：①脱羧基作用：产生胺类②还原脱氨：产生NH3、苯酚、乙烷、吲哚、甲烷3、腐败产物粪排

肠道吸收入肝处理162、化学反应：164、肠道中的NH3的（1）来源：①腐败作用经还原脱氨后产生②尿素的肠肝循环渗入肠道

尿素酶肠道中：H2N-CO-NH22NH3+CO2

（2）临床应用：肝昏迷时血氨处理能力降低

给予肠道抑菌药、降低肠道pH值减少肠道中NH3的产生174、肠道中的NH3的17血液渗透肠道肾排出（20g）NH2-CO-NH2

肝脏合成NH3

(25%)7gNH2-CO-NH2

脲酶（大肠杆菌）

2NH3+CO2（4g）肠道吸收肝功能受损：血NH3

抑制肠菌，可使血NH3

降低肠道pH值，可使血NH3

18血液渗透肠道肾排出（20g）NH2-CO-NH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）存在于细胞内液、血液、其他体液氨基酸代谢库19第三节

氨基酸的一般代谢氨基酸代谢库：19氨基酸的来源和去路20氨基酸的来源和去路20一.氨基酸的脱氨基作用（deamination)1、L-谷氨酸脱氢酶氧化脱氨基作用(oxidativedeaminationofL-glutamate)NADP+21一.氨基酸的脱氨基作用（deamination)NADP+2特点：不需氧脱氢酶，辅酶：NAD+，NADP+

别构酶：变构剂激活剂-ADP，GDP

催化可逆反应

特异性强，肝中含量丰富22特点：22２、转氨基作用（1）概念：在转氨酶的作用下，α-氨基酸的氨基转移到α-酮酸的位置上，生成相应的氨基酸，原来的氨基酸则转变为α-酮酸。该反应为一可逆反应，是体内合成非必需氨基酸的重要途径。23２、转氨基作用232424（２）体内重要的转氨酶：①丙氨酸氨基转移酶（alaninetransaminaseALT/GPT）：

ALTGlu+丙酮酸α—酮戊二酸+Ala肝细胞内酶，肝损伤时ALT升高。25（２）体内重要的转氨酶：25②天冬氨酸氨基转移酶（aspartatetransaminaseAST/GOT）：

ASTGlu+草酰乙酸α—酮戊二酸+ASP心肌细胞内酶心肌损伤时AST升高26②天冬氨酸氨基转移酶26（３）转氨酶的辅酶：磷酸吡哆醛／磷酸吡哆胺，起传递氨基的作用

27（３）转氨酶的辅酶：2728283、联合脱氨基作用（1）概念：是转氨基作用和谷氨酸的氧化脱氨基作用的偶联的过程，是体内主要的脱氨基方式，反应可逆，是体内合成非必需氨基酸的重要途径。

293、联合脱氨基作用29

3030

4、嘌呤核苷酸循环骨胳肌中氨基酸的主要脱氨基方式314、嘌呤核苷酸循环315、非氧化脱氨基作用（1）脱水脱氨基（2）直接脱氨基325、非氧化脱氨基作用32二、氨的代谢（metabolismofammonia)1231231233二、氨的代谢（metabolismofammonia)11、氨的来源（sourceofammonia)（1）各组织氨基酸脱氨基（2）肾小管上皮细胞分泌（3）肠道吸收的氨:腐败+尿素扩散肾小管NH4+H+碱性尿时：吸收入血（来源）（去路）（肝、肾）341、氨的来源（sourceofammonia)肾小管NH

2、氨在体内的运输

（1）

谷氨酰胺---氨的暂时储存形式和运输形式

①生成

（脑、肌肉）352、氨在体内的运输（脑、肌肉）35②水解:血循环谷氨酰胺酶谷氨酰胺肝氨尿素肾铵盐嘌呤\嘧啶合成36②水解:36③特点:是机体解除氨毒的方式之一。（NH3的去路之一）氨的暂时储存形式（用于某些N化合物的生物合成）和运输形式作为蛋白质生物合成的原料调节体内酸碱平衡临床上补充谷氨酸盐以降低氨浓度37③特点:37（2）葡萄糖-丙氨酸循环---NH3的另一种运输形式和暂时储存形式38（2）葡萄糖-丙氨酸循环383、

NH3最主要的去路---尿素的合成(formationofurea)（1）生成部位：肝（主要）肾（甚微）（2）合成过程：鸟氨酸循环（ornithinecycle）

（3）原料：NH3（游离的氨和来自天冬氨酸的氨）CO2

393、

NH3最主要的去路---尿素的合成39（4）合成过程：①氨基甲酰磷酸化合成:(线粒体)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

N-乙酰谷氨酸合成酶生成：乙酰CoA+GluN-乙酰谷氨酸40（4）合成过程：AGA：N-乙酰谷氨酸40②瓜氨酸的合成(线粒体):41②瓜氨酸的合成(线粒体):41③精氨酸的合成(胞浆)：

42③精氨酸的合成(胞浆)：42特点：所用的氨基来自天冬氨酸需有两个酶催化:精氨酸代琥珀酸合成酶（argininosuccinatesynthetaseASAS）ASAS是尿素合成的限速酶精氨酸代琥珀酸裂解酶(argininosuccinatelyaseASAL)43特点：43④精氨酸的水解(胞浆)：

44④精氨酸的水解(胞浆)：44⑤总反应：NH3+CO2+天冬氨酸+3ATP+H2O

NH2-CO-NH2+延胡索酸+2ADP+AMP+4PiASAS45⑤总反应：NH3+CO2+天冬氨酸+3ATP+H2O（5）尿素合成的调节①食物②氨基甲酰磷酸合成酶I的影响AGA是其变构激活剂Arg可激活AGA合成酶补充Arg可加快尿素生成③鸟氨酸循环中间物的影响④酶的影响--ASAS46（5）尿素合成的调节AGA是其变构激活剂③鸟氨酸循环中间物

（6）尿素合成的生理意义

将有毒的氨转变为无毒的尿素从肾排出（解除氨毒）

4747三、α-酮酸的代谢1、合成非必需A、A（1）

还原加氨/转氨基α酮酸非必需氨基酸（2）三羧酸循环谷氨酸α酮戊二酸草酰乙酸天冬氨酸48三、α-酮酸的代谢482、转变为糖或脂肪（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Ala、Arg、Asp等（共14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Leu(共1种)4949（3）生糖兼生酮氨基酸某些氨基酸脱去NH3后所生成的α-酮酸可转变为糖，也可转变为脂肪或酮体。如Ile、Phe、Trp、Tyr

Lys(共5种)TCAcycle是联系糖、脂、蛋白质三类物质相互转变的重要枢纽。50（3）生糖兼生酮氨基酸503、氧化供能

氨基酸

脱NH3

脱CO2

α-酮酸

胺类

非必需氨基酸转变为糖、脂

TCAcycle氧化分解

513、氧化供能氨基酸脱NH3脱CO2α-酮酸胺四.氨基酸的脱羧基作用(decarboxylation)酶--氨基酸脱羧酶类辅酶--磷酸吡哆醛（VitB6）52四.氨基酸的脱羧基作用(decarboxylation)酶1、γ-氨基丁酸(γ-aminobutyricacidGABA）①生成

②作用：抑制性神经传递的介质③应用：临床给呕吐病人服B6之机理几种氨基酸脱羧基作用后生成的重要物质531、γ-氨基丁酸(γ-aminobutyricacidG2、5-羟色胺（5-hydroxytrptamine）①生成②作用：神经递质强烈缩血管作用/刺激平滑肌收缩

542、5-羟色胺（5-hydroxytrptamine）53、牛磺酸（taurine）①生成：②作用：是结合胆汁酸的组成成分

553、牛磺酸（taurine）554、组胺（histamine）①生成：②作用：扩血管作用刺激胃酸分泌564、组胺（histamine）565、多胺（polyamine）①概念：一类具有3个或3个以上氨基的化合物。②生成：③作用：促进细胞增殖是促进核酸与蛋白质

的合成，常见于肿瘤患者的血液、尿液中。575、多胺（polyamine）57第四节个别氨基酸的代谢

一、一碳单位（onecarbongroup)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。

58第四节个别氨基酸的代谢582、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。

592、一碳单位的载体-----FH4（四氢叶酸）59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：60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：

4、一碳单位在体内的生理作用（1）参与嘌呤环的生物合成（2）甲硫氨酸合成时甲基的供给者61611、Met和转甲基作用（1）Met是必需氨基酸，重要的甲基供体以S-腺苷甲硫氨酸（SAM）的形式提供甲基

（2）SAM是体内最重要的甲基直接供体二、含硫氨基酸（Met、Cys）的代谢621、Met和转甲基作用二、含硫氨基酸（Met、Cys）的代活性甲基甲硫氨酸循环甲硫氨酸S-腺苷甲硫氨酸S-腺苷甲硫氨酸（SAM）63活性甲基甲硫氨酸循环甲硫氨酸S-腺苷甲硫氨酸S-腺苷甲硫氨酸（3）SAM的作用：①参与合成重要的甲基化合物②修饰蛋白质和核酸，影响其功能③消除活性或毒性，参与生物转化（4）甲硫氨酸循环的生理意义：①补充甲硫氨酸②维生素B12与甲硫氨酸循环及巨幼细胞性贫血

64（3）SAM的作用：642、半胱氨酸与胱氨酸代谢（1）氧化①2半胱氨酸胱氨酸

还原②半胱氨酸含有巯基--巯基酶活性胱氨酸含有二硫键—维持蛋白质三级结构

652、半胱氨酸与胱氨酸代谢65（2）