备课素材：氨基酸代谢 高一上学期生物人教版必修1

氨基酸代谢蛋白质的营养价值高低取决于食物中必须氨基酸的种类、含量及比例，若蛋白质所含必须氨基酸种类齐全、数量充足，比例与人体蛋白质相似，则此种蛋白质的营养价值高。8种必须氨基酸：甲携来一本亮色书。甲硫氨酸、缬氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸。食物中的蛋白质经过胃蛋白酶、胰蛋白酶的消化作用，最终转变为氨基酸或寡肽，经小肠黏膜主动转运到胞内再将寡肽水解为氨基酸。氨基酸代谢库氨基酸来源：1.外源性氨基酸主要来自食物中的蛋白质2.

内源性氨基酸组织内蛋白质在处于不断降解与合成的动态平衡，蛋白质降解产生的氨基酸大部分又重新被合成新的蛋白质，其余的进入分解代谢。真核细胞内降解途径是不依赖ATP的溶酶体降解途径和依赖ATP的泛素途径。氨基酸去路：1.合成蛋白质和多肽（氨基酸最主要的功能）2.

转变为其他含氮的生理活性物质（嘌呤、嘧啶；肌酸；NO等）3.氧化分解或转变为糖/脂肪（氨基酸经脱氨基后的α-酮酸，可转变成糖/脂肪进一步分解代谢）生糖／酮氨基酸氨基酸的一般代谢一、脱氨基作用脱氨基作用有氧化脱氨基、转氨基和联合脱氨基作用三种，其中联合脱氨基作用最重要。1.氧化脱氨基L-谷氨酸脱氢酶属于一种不需氧脱氢酶，其辅酶是NAD/NADP，催化L-谷氨酸氧化脱氨生成α-酮戊二酸（三羧酸循环）和NH32.转氨基作用就是在转氨酶作用下把一个氨基酸的氨基转移到另外一个酮酸上（拆东墙补西墙）（1）除了甘氨酸、赖氨酸、苏氨酸、脯氨酸外，其余氨基酸均可转氨基作用。（2）重要的转氨酶有谷丙转氨酶（ALT）、谷草转氨酶（AST）（3）谷丙转氨酶ALT在肝含量多；谷草转氨酶AST在心肌较多。正常情况下血清中含量较低，要是突然高了，你晓得。3.联合脱氨基作用（1）转氨酶与L-谷氨酸脱氢酶联合脱氨基上面两个不是介绍了2种脱氨基方式，第一种脱氨酶只有谷氨酸脱氢酶，第二种实质上没有脱氢，把它俩结合起来，构成联合脱氨基作用。氨基酸+α-酮戊二酸～α-酮酸+谷氨酸谷氨酸（谷氨酸脱氢酶）～α-酮戊二酸+NH3（2）转氨酶与腺苷酸脱氢酶的联合脱氨基作用（嘌呤核苷酸循环）由于肌肉中谷氨酸脱氢酶活性低，所以采用嘌呤核苷酸循环方式。总的来说就是利用谷氨酸、天冬氨酸、次黄嘌呤（IMP）来回循环。二、α-酮酸的代谢通过上述脱氨基作用得到的α-酮酸可以通过以下三个途径进一步代谢1.α-酮酸经氨基化生成营养非必需氨基酸这里主要是糖/脂代谢的α-酮酸经氨基化生成新的氨基酸。比如：丙酮酸～丙氨酸草酰乙酸～天冬氨酸α-酮戊二酸～谷氨酸2.α-酮酸可转变为糖/脂肪在人工糖尿病犬的实验中，分别用不同的氨基酸饲料喂养，发现不同氨基酸可使尿中葡萄糖/酮体增加。生糖氨基酸、生酮氨基酸、生糖兼生酮氨基酸3.α-酮酸可彻底氧化功能这些产生的酮酸可以通过三羧酸循环和生物氧化体系彻底氧化为CO2和H2O，释放能量。氨的代谢体内代谢产生的氨和消化道吸收的氨进入血液，形成血氨。氨具有毒性，脑组织对其尤为敏感，人类主要是将血氨转变为尿素排出体外。一、体内氨的来源1.氨基酸脱氨基作用生成的氨（体内氨的主要来源）2.肠道吸收的氨（未消化的蛋白质在大肠细菌作用下无氧分解产生氨；血中尿素渗入肠道后，经肠菌酶作用下水解生成氨）3.肾脏泌氨（肾远曲小管上皮细胞内，谷氨酰胺在酶催化下水解生成谷氨酸和NH3）二、氨的转运血液中氨的转运主要有两种途径：丙氨酸-葡萄糖循环、谷氨酰胺1.丙氨酸-葡萄糖循环肌肉中，氨基酸转氨基给丙酮酸生成丙氨酸，丙氨酸入血运至肝脏，肝中丙氨酸联合脱氨基作用生成氨和丙酮酸，氨用来合成尿素，丙酮酸异生为葡萄糖，再次入血运至肌肉中，肌细胞糖酵解产生丙酮酸，供再次接受氨基进行转运。2.谷氨酰胺的运氨作用（1）主要从脑和肌肉中把氨运至肝脏和肾脏（2）氨与谷氨酸在谷氨酰胺合成酶作用下生成谷氨酰胺，其进入血液运至肝或肾，再经谷氨酰胺酶作用下水解为谷氨酸和氨，在肝中合成尿素，在肾则以铵盐形式排出体外，此反应不可逆，需要ATP。三、氨的去路氨在肝合成尿素是氨的主要去路—尿素循环，NO支路，也可以合成非必需氨基酸。（1）氨基甲酰磷酸的合成（2）瓜氨酸合成（3）精氨酸合成（4）精氨酸水解生成尿素在上述循环过程中，还存在一支路：精氨酸也可以在一氧化氮合酶作用下水解为瓜氨酸和NO。高血氨症和氨中毒，就是肝脏受损尿素循环受阻，或循环中的酶遗传性缺陷，导致血氨浓度上升，对脑组织产生影响，肝性脑病。个别氨基酸的代谢一、氨基酸的脱羧基作用某些氨基酸可以在脱羧酶（辅酶：磷酸吡哆醛）进行脱羧基作用，生成胺类物质。1.组胺（组胺酸）血管扩张剂、过敏反应、支气管平滑肌收缩痉挛导致哮喘。2.5-羟色胺（色氨酸）抑制性神经递质、血管收缩功能3.γ-氨基丁酸GABA（谷氨酸）抑制性神经递质二、一碳单位的代谢1.某些氨基酸在分解代谢过程中产生含有一个碳原子的基团，称为一碳单位，包括甲基、亚甲基或甲烯基、次甲基、甲酰基等，但CO2不是一碳单位。2.一碳单位不能游离存在，其载体为四氢叶酸（FH4）。FH4是叶酸通过两次二氢叶酸还原酶催化，加两次氢（NADPH）生成四氢叶酸。一碳单位的生理功能：（1）参与嘌呤和胸腺嘧啶的合成（2）甲基的供体（S-腺苷甲硫氨酸）三、含硫氨基酸代谢甲硫氨酸代谢甲硫氨酸=蛋氨酸，其上面的S-甲基可以通过转甲基作用，生成其他活性物质。主要也是通过蛋氨酸先活化变成S-腺苷蛋氨酸（SAM），把甲基转移给别人变成S-腺苷同型半胱氨酸，再脱腺苷变成同型半胱氨酸，再通过甲硫氨酸合成酶作用，接受一碳单位的甲基重新生成蛋氨酸。谷胱甘肽的生成与功能生成：谷胱甘肽（GSH）是由谷氨酸的γ-羧基（不是α-羧基）与半胱氨酸、甘氨酸合成的三肽，具有抗氧化性。功能：（1）人红细胞还原性谷胱甘肽含量多，主要是与生成的氧化物如H2O2反应，避免细胞损伤（蚕豆病呀！）（2）肝内GSH可以与药物、毒物结合，进行生物转化（3）参与小肠黏膜、肾小管细胞对氨基酸向细胞内的转运苯丙氨酸代谢正常情况下，苯丙酮酸在苯丙酮酸羟化酶（辅酶为四氢生物蝶呤；单加氧酶）作用下，转变为酪氨酸，此反应不可逆，酪氨酸不能转化为苯丙酮酸。当苯丙酮酸羟化酶缺乏时，导致苯丙酮酸堆积，对中枢神经系统有损害，且出现苯丙酮尿症。酪氨酸代谢（1）转变为儿茶酚胺酪氨酸（酪氨酸羟化酶）生成多巴，再经酶促反应生成多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素（2）合成黑色素酪氨酸（酪氨酸酶）生成黑色素，缺乏酪氨酸酶导致白化病，患者对阳光敏感、易患皮