蛋白质的降解和氨基酸的分解代谢

关于蛋白质的降解和氨基酸的分解代谢

机体对外源蛋白质的需要及消化蛋白质的需要量

成人每日最低需要量:

30～50g/d我国营养学会推荐的成人每日需要量:

80g/d第2页,共58页，2024年2月25日，星期天机体对外源蛋白质的需要及消化蛋白质的营养价值必需氨基酸：机体不能合成、必需从食物中摄取：

赖、缬、异亮、苯丙、蛋、亮、色、苏氨酸（笨蛋写书来亮一亮本色）非必需氨基酸：体内可合成的氨基酸半必需氨基酸：婴幼儿时期合成量不能满足需要

组氨酸和精氨酸第3页,共58页，2024年2月25日，星期天蛋白质的生理功能组织细胞重要的组成成分，维持组织、细胞的生长，更新和修补组织参与多种重要的生理活动(如酶、激素)氧化供能（17.9KJ/g蛋白质）氨基酸为含氮化合物合成的提供氮源可转化为糖和脂肪等第4页,共58页，2024年2月25日，星期天氮平衡（nitrogenbalance）氮平衡状态进、出氮情况常见人群氮的总平衡摄入氮=排出氮健康成年人氮的正平衡摄入氮＞排出氮儿童、青春期青少年、孕妇及恢复期病人氮的负平衡摄入氮＜排出氮长期饥饿、消耗性疾病患者第5页,共58页，2024年2月25日，星期天蛋白质的消化主要的酶类：内肽酶：胃蛋白酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶、弹性蛋白酶

（水解蛋白质内部肽键）外肽酶：氨基肽酶、羧基肽酶（从肽链两端开始水解肽键）第6页,共58页，2024年2月25日，星期天胃中消化酶原的激活胃蛋白酶原H+胃蛋白酶水解

蛋白质

多肽（主）胃蛋白酶第7页,共58页，2024年2月25日，星期天小肠内消化（主要部位）胰蛋白酶原肠激酶胰蛋白酶糜蛋白酶原糜蛋白酶弹性蛋白酶原弹性蛋白酶羧肽酶原A及B羧肽酶A及B第8页,共58页，2024年2月25日，星期天第9页,共58页，2024年2月25日，星期天消化道内几种蛋白酶的专一性（Phe.Tyr.Trp）（Arg.Lys）（脂肪族）胰凝乳蛋白酶胃蛋白酶弹性蛋白酶羧肽酶胰蛋白酶氨肽酶羧肽酶（Phe.Trp）第10页,共58页，2024年2月25日，星期天氨基酸的吸收主要在小肠进行，是一种主动转运过程，需由特殊载体携带转运氨基酸进入细胞时，同时转运入Na+。除此之外，也可经γ-谷氨酰循环进行。需由γ-谷氨酰基转移酶催化，利用GSH，合成γ-谷氨酰氨基酸进行转运。消耗的GSH可重新再合成。第11页,共58页，2024年2月25日，星期天蛋白质的腐败作用肠道细菌对未被消化的蛋白质及其消化产物所起的分解作用，称为腐败作用（putrefaction）主要产物：NH3、胺类和一些有害物质第12页,共58页，2024年2月25日，星期天第13页,共58页，2024年2月25日，星期天氨基酸的分解代谢转氨基作用在转氨酶的作用下，

-氨基酸的氨基转移到

-酮酸的

-碳上，生成相应的氨基酸，而原来的氨基酸则转变成

-酮酸第14页,共58页，2024年2月25日，星期天反应可逆。体内除Lys、Pro和羟脯氨酸外，大多数氨基酸都可进行转氨基作用。转氨酶均以磷酸吡哆醛为辅酶。反应中起传递氨基的作用。第15页,共58页，2024年2月25日，星期天转氨基作用机制第16页,共58页，2024年2月25日，星期天葡萄糖-丙氨酸循环，氨运入肝脏

肌肉中的氨基转移酶，可把丙酮酸作为它的

-酮酸的载体。在它们的作用下，产物为丙氨酸，丙氨酸被释放到血液，经血液循环进入肝脏，在肝脏中经转氨作用又产生丙酮酸，通过葡萄糖异生途径形成葡萄糖，葡萄糖通过血液循环回到肌肉中，通过糖酵解作用降解为丙酮酸。称为葡萄糖-丙氨酸循环第17页,共58页，2024年2月25日，星期天(主要是肌肉)（3）葡萄糖-丙氨酸循环各组织细胞脱氨NH3谷氨酸α-酮戊二酸谷氨酸丙酮酸丙氨酸谷氨酰胺血液肝脏脱氨，转化为排泄形式以Gln、Ala转运氨经济性高效（一举两得）肌肉剧烈运动丙酮酸NH3丙氨酸糖异生糖原脱氨酵解蛋白质分解产能第18页,共58页，2024年2月25日，星期天肌肉蛋白质氨基酸NH3糖酵解丙氨酸谷氨酸α-酮戊二酸丙酮酸α-酮戊二酸谷氨酸丙酮酸NH3尿素尿素循环葡萄糖糖异生丙氨酸丙氨酸肝葡萄糖-丙氨酸循环葡萄糖葡萄糖肌肉血液第19页,共58页，2024年2月25日，星期天L-谷氨酸氧化脱氨基作用第20页,共58页，2024年2月25日，星期天联合脱氨基作用在转氨酶和谷氨酸脱氢酶的联合作用下，使各种氨基酸脱下氨基的过程。它是体内各种氨基酸脱氨基的主要形式。其逆反应也是体内生成非必需氨基酸的途径。第21页,共58页，2024年2月25日，星期天转氨酶谷氨酸脱氢酶谷氨酸α-KG第22页,共58页，2024年2月25日，星期天有毒！L-谷氨酸脱氢酶NAD++H2ONADH+H++NH4+α-谷氨酸α-酮戊二酸谷氨酸氧化脱氨氨的命运血氨过高可引起中枢神经系统中毒！第23页,共58页，2024年2月25日，星期天体内氨的来源氨基酸脱氨基作用：是主要来源。还有少量胺的氧化肠道吸收的氨：4g/日 ①蛋白质的腐败作用 ②肠道尿素的水解第24页,共58页，2024年2月25日，星期天肠道对氨的吸收与肠道pH有关第25页,共58页，2024年2月25日，星期天氨的转运氨是有毒物质，血中的NH3主要是以无毒的Ala及Gln两种形式运输的。第26页,共58页，2024年2月25日，星期天Gln即是氨的一种解毒形式，也是氨的储存和运输形式。第27页,共58页，2024年2月25日，星期天尿素的生成是体内解除氨毒的主要方式。也是体内氨的最主要去路鸟氨酸循环

又叫尿素循环部位：肝细胞的线粒体和胞液第28页,共58页，2024年2月25日，星期天氨基甲酰磷酸CPS-ⅠAGA氨基甲酰磷酸的合成：氨甲酰磷酸合成酶Ⅰ

第29页,共58页，2024年2月25日，星期天瓜氨酸的合成第30页,共58页，2024年2月25日，星期天精氨酸的合成（胞质）第31页,共58页，2024年2月25日，星期天精氨酸水解生成尿素第32页,共58页，2024年2月25日，星期天尿素循环（鸟氨酸循环）部位——肝脏细胞氨基酸（外来的或自身的）α-酮戊二酸（转氨作用）谷氨酸谷氨酸α酮戊二酸NH4+CO22ADP+Pi+H+2ATPPi鸟氨酸瓜氨酸氨甲酰磷酸Pi瓜氨酸转氨基—氨精氨琥珀酸ATPAMP+PPi延胡索酸鸟氨酸精氨酸H2O尿素消耗4ATP能量第33页,共58页，2024年2月25日，星期天鸟氨酸循环要点尿素分子中的氮，一个来自氨甲酰磷酸（或游离的NH3），另一个来自Asp每合成1分子尿素需消耗4个~P循环中消耗的Asp可通过延胡索酸转变为草酰乙酸，再通过转氨基作用，从其他

-氨基酸获得氨基而再生精氨酸代琥珀酸合成酶（ASS）为尿素合成的限速酶第34页,共58页，2024年2月25日，星期天尿素合成的调节食物蛋白质的影响：高蛋白饮食→尿素合成速度↑CPS-Ⅰ的调节：精氨酸↑→尿素合成速度↑N-乙酰谷氨酸激活该酶尿素合成酶系的调节精氨酸代琥珀酸合成酶鸟氨酸氨基甲酰转移酶（肝细胞再生时，活性↓）

第35页,共58页，2024年2月25日，星期天尿素生成的意义每形成1分子尿素，可清除2NH3和1CO2

减除氨对动物机体的毒性减少体内CO2溶于血液所产生的酸性

第36页,共58页，2024年2月25日，星期天高血氨症正常血氨浓度﹤0.6μmol/L

血氨浓度↑高血氨症常见原因：肝功能严重损害尿素合成的酶缺陷

第37页,共58页，2024年2月25日，星期天碳骨架的氧化异柠檬酸柠檬酸延胡索酸苹果酸草酰乙酸CoASH三羧酸循环乙酰CoAα-酮戊二酸琥珀酰CoA乙酰乙酰CoA苯丙氨酸酪氨酸亮氨酸赖氨酸色氨酸丙氨酸苏氨酸甘氨酸丝氨酸半胱氨酸丙酮酸精氨酸组氨酸谷氨酰胺脯氨酸谷氨酸异亮氨酸甲硫氨酸缬氨酸苯丙氨酸酪氨酸天冬酰胺谷氨酰胺第38页,共58页，2024年2月25日，星期天

（一）形成乙酰-CoA

丙氨酸色氨酸第39页,共58页，2024年2月25日，星期天丝氨酸甘氨酸苏氨酸丝/苏氨酸转羟甲基酶丝氨酸转羟甲基酶乙酰CoA第40页,共58页，2024年2月25日，星期天丝氨酸甘氨酸苏氨酸丝/苏氨酸转羟甲基酶丝氨酸转羟甲基酶乙酰CoA第41页,共58页，2024年2月25日，星期天精氨酸谷氨酸脯氨酸（二）形成α酮戊二酸谷氨酸γ半醛第42页,共58页，2024年2月25日，星期天组氨酸α酮戊二酸谷氨酰胺谷氨酸第43页,共58页，2024年2月25日，星期天同型/高半胱氨酸甲硫氨酸苏氨酸（三）形成琥珀酸-CoAα羟丁酸第44页,共58页，2024年2月25日，星期天琥珀酸-CoA苏氨酸缬氨酸异亮氨酸第45页,共58页，2024年2月25日，星期天缬氨酸

亮氨酸

异亮氨酸转氨基作用相应的-酮酸氧化脱羧基作用相应的脂肪酰CoA缬氨酸琥珀酸单酰CoA亮氨酸乙酰辅酶A及乙酰乙酰辅酶A异亮氨酸乙酰辅酶A及琥珀酸单酰辅酶A支链氨基酸的代谢第46页,共58页，2024年2月25日，星期天

（4）形成延胡索酸

乙酰乙酸两条路径进入第47页,共58页，2024年2月25日，星期天（5）形成草酰乙酸第48页,共58页，2024年2月25日，星期天一碳单位的代谢某些氨基酸在分解代谢过程中产生的含有一个碳原子的基团，称为一碳单位（onecarbonunit）。一碳单位不能游离存在，常与FH4结合而转运和参加代谢体内的一碳单位有：甲基(-CH3)、甲烯基(-CH2-)、甲炔基(=CH-)、甲酰基(-CHO)和亚氨甲基(-CH=NH)第49页,共58页，2024年2月25日，星期天一碳单位的产生第50页,共58页，2024年2月25日，星期天一碳单位与四氢叶酸四氢叶酸（FH4）是一碳单位的载体，可看作是一碳单位代谢的辅酶。其功能部位是N5和N10。第51页,共58页，2024年2月25日，星期天

四氢叶酸（FH4）第52页,共58页，2024