氨基酸代谢专业知识讲座

氨基酸代谢专业知识讲座氨基酸代谢专业知识讲座第1页第一节蛋白质营养作用第二节蛋白质消化、吸收与腐败第三节氨基酸普通代谢第四节氨代谢第五节个别氨基酸代谢动物科技学院生物化学课程组西北农林科技大学第八章氨基酸代谢氨基酸代谢专业知识讲座第2页一、蛋白质营养主要性二、蛋白质需要量三、蛋白质营养价值动物科技学院生物化学课程组西北农林科技大学第一节蛋白质营养作用氨基酸代谢专业知识讲座第3页一、蛋白质消化二、氨基酸吸收三、蛋白质腐败作用动物科技学院生物化学课程组西北农林科技大学第二节蛋白质消化、吸收与腐败氨基酸代谢专业知识讲座第4页一、体内蛋白质转换更新二、氨基酸脱氨基作用三、α-酮酸代谢四、氨基酸脱羧基作用动物科技学院生物化学课程组西北农林科技大学第三节氨基酸普通代谢氨基酸代谢专业知识讲座第5页一、体内氨起源二、氨转运三、尿素生成动物科技学院生物化学课程组西北农林科技大学第四节氨代谢氨基酸代谢专业知识讲座第6页蛋白质营养主要性维持细胞组织生长、更新和修补参加各种主要生理活动蛋白质氧化供能氨基酸代谢专业知识讲座第7页

蛋白质需要量

氮平衡（nitrogenbalance）

氮平衡有3种情况：

1.氮总平衡摄入氮=排出氮

2．氮正平衡摄入氮＞排出氮

3．氮负平衡摄入氮＜排出氮氨基酸代谢专业知识讲座第8页蛋白质营养价值1必需氨基酸

2非必需氨基酸

3半必需氨基酸

4食物蛋白质互补作用氨基酸代谢专业知识讲座第9页必需氨基酸

（essentialaminoacid）

是机体所必需，在体内不能合成或合成不足，必需由食物蛋白质提供氨基酸。动物体内必需氨基酸有８种：缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苏氨酸、甲硫氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸和色氨酸。氨基酸代谢专业知识讲座第10页

（non-essentialaminoacid）除于必需氨基酸外，其余12种氨基酸在体内都能够合成，不一定由食物供给。非必需氨基酸氨基酸代谢专业知识讲座第11页半必需氨基酸

以必需氨基酸为原料，在体内转变为其它氨基酸。如：苯丙氨酸转变为酪氨酸，蛋氨酸转变为半胱氨酸。氨基酸代谢专业知识讲座第12页食物蛋白质互补作用概念：对营养价值较低蛋白质，可混合食用，使必需氨基酸相互补充从而提升营养价值，称为食物蛋白质互补作用。比如，谷类蛋白质含赖氨酸较少而含色氨酸较多，豆类蛋白质含赖氨酸较多而含色氨酸较少，二者混合食用即可提升营养价值。氨基酸代谢专业知识讲座第13页蛋白质消化胃中消化小肠中消化氨基酸吸收氨基酸代谢专业知识讲座第14页胃中消化胃中消化蛋白质酶是胃蛋白酶（pepsin）胃蛋白酶特点胃蛋白酶最适pH为1.5—2.5，它是胃中仅有蛋白水解酶它水解氨基酸残基所组成肽键有：芳香族氨基酸、蛋氨酸、亮氨酸。其产物是多肽胃蛋白酶也能激活胃蛋白酶原转变成胃蛋白酶，称为本身激活作用（autocatalysis）氨基酸代谢专业知识讲座第15页小肠中消化

1.胰腺细胞分泌蛋白酶作用

依据它们作用特点不一样可分为：⑴内肽酶——能够水解蛋白质肽链内部一些肽键。有：胰蛋白酶、糜蛋白酶、弹性蛋白酶这些酶对不一样氨基酸残基组成肽键有一定专一性。

氨基酸代谢专业知识讲座第16页⑵外肽酶——可水解肽链二端氨基酸残基组成肽键。有：羧基肽酶Ａ和羧基肽酶Ｂ它们自肽键羧基末端开始水解。也对不一样氨基酸残基组成肽键也有一定专一性氨基酸代谢专业知识讲座第17页

胰蛋白酶——

水解碱性氨基酸残基所组成肽键糜蛋白酶——

水解芳香族氨基酸残基所组成肽键弹性蛋白酶——

水解中性脂肪族氨基酸残基所组成肽键羧基肽酶Ａ——

水解中性氨基酸残基所组成末端肽键羧基肽酶Ｂ——

水解碱性氨基酸残基所组成末端肽键氨基酸代谢专业知识讲座第18页氨基酸代谢专业知识讲座第19页⑶这些酶特点：①在胰腺细胞中以酶原形式存在。这对保护胰腺组织免受蛋白酶本身消化作用含有主要意义。②这些酶最适pH为7.0左右。③它们水解产物是氨基酸和一些寡肽。氨基酸代谢专业知识讲座第20页2.小肠黏膜细胞分泌蛋白酶作用

有：肠激酶、氨基肽酶及二肽酶。肠激酶作用——联级反应

氨基酸代谢专业知识讲座第21页AbsorptionofAminoAcid载体转运：小肠，肌肉，肾小管细胞γ-谷氨酰基循环：小肠，肾小管细胞，脑细胞氨基酸代谢专业知识讲座第22页γ-谷氨酰基循环氨基酸代谢专业知识讲座第23页

蛋白质腐败作用1腐败作用概念2胺类生成3氨生成4有机酸生成氨基酸代谢专业知识讲座第24页腐败作用概念

在消化过程中，有一小个别未消化蛋白质，和一小个别未被吸收氨基酸。在肠道细菌作用下产生一系列物质，称为腐败作用。氨基酸代谢专业知识讲座第25页蛋白质能够在肠道细菌作用下生成胺类胺类物质有：组胺、尸胺、色胺、酪胺等。胺类（amines）生成氨基酸代谢专业知识讲座第26页

肠道中氨（ammonia）主要有两个起源：一是未被吸收氨基酸在肠道细菌作用下脱氨基而生成；二是血液中尿素渗透肠道，受肠菌尿素酶水解而生成氨。这些氨都可被吸收入血液在肝合成尿素。另外，降低肠道pH，可降低氨吸收。

氨生成氨基酸代谢专业知识讲座第27页

在肠道细菌作用下，氨基酸脱氨基产生有机酸。

有机酸有：苯酚、吲跺、硫化氢等。有机酸生成氨基酸代谢专业知识讲座第28页体内蛋白质降解

体内蛋白质降解是由一系列蛋白酶和肽酶来完成。在真核细胞中蛋白质降解有2条路径：

1溶酶体路径——不依赖ATP过程。它是在溶酶体内进行，主要是降解细胞外来蛋白质、膜蛋白和长寿命细胞内蛋白质。

2胞液路径——依赖ATP和泛素过程。它是在细胞液中进行，主要是降解异常蛋白质和短寿命细胞内蛋白质。泛素为8.5KD小分子蛋白质（76个氨基酸）。氨基酸代谢专业知识讲座第29页体内蛋白质转换更新（一）体内蛋白质更新（二）氨基酸起源与去路（三）氨基酸代谢概述氨基酸代谢专业知识讲座第30页体内蛋白质更新体内蛋白质降解有两条路径：不依赖ATP过程，在溶酶体中进行依赖ATP和泛素过程，在胞液中进行泛素是一个分子量为8.5KD小分子蛋白质，介导蛋白质分解。氨基酸代谢专业知识讲座第31页氨基酸起源与去路氨基酸起源

1．食物蛋白质经消化被吸收氨基酸

2．体内组织蛋白质降解产生氨基酸

3．体内合成非必需氨基酸氨基酸去路

1．合成蛋白质和多肽

2．氨基酸分解代谢

3．转变成含氮化合物、嘌呤、嘧啶、肾上腺素等氨基酸代谢专业知识讲座第32页

GeneralMetabolismofAminoAcid氨基酸代谢库(metabolicpool)食物蛋白质消化吸收组织蛋白质分解合成合成脱氨基作用NH3α-

酮酸尿素糖氧化供能酮体脱羧基作用CO2胺类其它含氮化合物(purine,pyrimide)转变氨基酸代谢专业知识讲座第33页氨基酸代谢概述1．氨基酸分解代谢①分解代谢普通是α-氨基酸首先脱去α-氨基并产生α-酮酸。②酰胺氨基酸首先脱去酰胺，再脱氨。③氨代谢和α-酮酸代谢。氨在肝脏中可被合成尿素或尿酸后排出体外，α-酮酸能够进入糖代谢或脂代谢，或转变为糖，或转变为脂，或氧化分解提供能量。④脱羧基作用产生许多主要活性胺，氨基酸还能够作为许多含氮物质合成前体。2．氨基酸合成都与糖代谢和脂代谢基础代谢路径含有亲密关系。氨基酸代谢专业知识讲座第34页氨基酸脱氨基作用（一）氨基酸氧化脱氨基作用（二）转氨基作用（三）联合脱氨基作用（四）嘌呤核苷酸循环氨基酸代谢专业知识讲座第35页氧化脱氨基作用部位动物主要在肝脏中进行过程动物体内氧化脱氨酶类L-谷氨酸脱氢酶氨基酸代谢专业知识讲座第36页氧化脱氨基过程包含脱氢与水解两个化学过程氨基酸代谢专业知识讲座第37页动物体内氧化脱氨酶类（1）L-氨基酸氧化酶（2）D-氨基酸氧化酶（3）氧化专一氨基酸酶氨基酸代谢专业知识讲座第38页L-氨基酸氧化酶这种酶以FMN为辅基脱氨过程需氧气参加对甘氨酸、β-羟氨基酸、酸性氨基酸和碱性氨基酸不起作用氨基酸代谢专业知识讲座第39页D-氨基酸氧化酶D-氨基酸氧化以FAD为辅基主要存在于肝脏细胞和肾脏细胞中。氧化转氨基酸酶类有：甘氨酸氧化酶D-天冬氨酸氧化酶氨基酸代谢专业知识讲座第40页甘氨酸氧化酶它催化甘氨酸氧化为乙醛酸和氨氨基酸代谢专业知识讲座第41页D-天冬氨酸氧化酶氧化D-天冬氨酸为草酰乙酸和氨氨基酸代谢专业知识讲座第42页氧化专一氨基酸酶专一性较强，只催化一个氨基酸氧化脱氨基作用，比如：甘氨酸氧化酶D-天冬氨酸氧化酶L-谷氨酸脱氢酶氨基酸代谢专业知识讲座第43页L-谷氨酸脱氢酶崔化反应动物体内活性最强一个脱氨酶不需氧辅酶：NAD+orNADP+主要存在于肝脏，肾脏和大脑细胞线粒体基质中(＋)：GTP、ATP；(－)：GDP、ADP氨基酸代谢专业知识讲座第44页L-谷氨酸脱氢酶崔化反应氨基酸代谢专业知识讲座第45页转氨基作用转氨基作用概念转氨酶辅酶为磷酸吡哆醛（PLP），其催化作用机制体内转氨酶氨基酸代谢专业知识讲座第46页转氨基作用概念

在酶作用下,可逆地把氨基酸α-氨基转移到另一个α-酮酸酮基上,生成对应氨基酸；原来氨基酸则转变成α-酮酸（α-ketoacid）氨基酸代谢专业知识讲座第47页转氨机制氨基酸代谢专业知识讲座第48页体内转氨酶体内有各种转氨酶，多数都是“谷Ⅹ转氨酶”，也就是以α-酮戊二酸为氨基受体转氨反应，其中谷丙转氨酶(GPT或ALT)和谷草转氨酶(GOT或AST)活性最高组成蛋白质氨基酸中除了甘氨酸、赖氨酸、苏氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸外都能不一样程度参加转氨基作用转氨酶在体内广泛存在,但各组织中含量不等氨基酸代谢专业知识讲座第49页谷丙转氨酶该酶分布广泛，但在肝脏中活性最高，主要分布在胞液中。动物血清中天冬氨酸转氨酶和丙氨酸转氨酶水平低，常见作心脏和肝脏损伤指标氨基酸代谢专业知识讲座第50页谷草转氨酶α-KG

该酶在很多组织中活性都很高，既存在于线粒体中，也存在于胞液中，尤其在肝脏中其活性远远高于其它转氨酶，生成天冬氨酸是合成尿素前体物质。该酶还参加苹果酸穿梭路径，这一路径在糖氧化过程中是很主要

氨基酸代谢专业知识讲座第51页⑴概念:将转氨基作用与谷氨酸氧化脱氨基作用联合进行，促进各种氨基酸脱去氨基生成α-酮酸和氨过程称氨基酸联合脱氨基作用。比如：丙氨酸联合脱氨基作用。⑵特点：①体内脱氨基主要方式，尤其在肝脏和肾脏中。②它也是合成非必需氨基酸主要路径联合脱氨基作用氨基酸代谢专业知识讲座第52页丙氨酸联合脱氨基作用

氨基酸代谢专业知识讲座第53页嘌呤核苷酸循环

经过嘌呤核苷酸循环脱去氨基。嘌呤核苷酸循环特点：在肌肉组织中进行，此循环消耗1分子ATP。氨基酸代谢专业知识讲座第54页嘌呤核苷酸循环

氨基酸代谢专业知识讲座第55页酰胺氨基酸脱酰胺基作用

谷氨酰胺和天冬酰胺氨基分别经过特殊酶谷氨酰胺酶和天冬酰胺酶水解，生成氨和对应二羧酸。氨基酸代谢专业知识讲座第56页谷氨酰胺氨基酸代谢专业知识讲座第57页天冬酰胺氨基酸代谢专业知识讲座第58页氨基酸脱羧基作用1脱羧基反应2脱羧酶3几个氨基酸脱氨基产物氨基酸代谢专业知识讲座第59页氨基酸脱羧基反应在动物体内，一个别氨基酸能够经过脱羧作用脱去α—羧基生成一级胺氨基酸代谢专业知识讲座第60页脱羧酶催化脱羧作用酶为脱羧酶，它以磷酸吡哆醛（PLP）为辅酶。氨基酸脱羧酶专一性很强，普通是一个氨基酸一个脱羧酶，而且只对L型氨基酸起作用。氨基酸代谢专业知识讲座第61页几个氨基酸脱氨基产物①在脑中，谷氨酸脱羧生成γ—氨基丁酸，它是一个抑制性神经递质②组氨酸生成组胺控制血管收缩和胃酸分泌③色氨酸合成5—羟色胺不但是神经递质，而且也是一些非神经组织激素④酪氨酸生成多巴胺在肾上腺髓质深入代谢可生成肾上腺素。而在脑中，由酪氨酸只能合成到多巴胺这一步，帕金森病与脑中多巴胺生成降低相关，所以用酪氨酸形成多巴胺过程中中间代谢物3，4—二羟苯丙氨酸来治疗氨基酸代谢专业知识讲座第62页α-酮酸代谢α-酮酸由20中不一样多酶体系催化进行氧化分解，集中形成五种产物，经过各自特有代谢方式直接或间接与糖代谢和脂肪代谢亲密联络经过转氨基作用合成非必需氨基酸转变成糖类或脂类氧化供能氨基酸代谢专业知识讲座第63页氨基酸代谢与糖与脂代谢联络①丙氨酸、苏氨酸、甘氨酸、丝氨酸、半胱氨酸能够转变为丙酮酸（产物1）进行代谢；②精氨酸、组氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、脯氨酸能够转变为α—酮戊二酸（产物2）进行代谢；③异亮氨酸、赖氨酸、色氨酸转变为乙酰CoA（产物3）进行代谢；④天冬氨酸、天冬酰胺转变为草酰乙酸进行代谢；⑤亮氨酸转变为乙酰乙酰CoA进行代谢；苯丙氨酸、酪氨酸转变为延胡羧酸（产物4）和乙酰乙酰CoA进行代谢。⑥异亮氨酸、蛋氨酸、缬氨酸、苏氨酸转变为琥珀酰CoA（产物5）进行代谢。氨基酸代谢专业知识讲座第64页α-酮酸转变成糖类或脂类①体内能转变成糖氨基酸称生糖氨基酸，大多数氨基酸为生糖氨基酸。丙酮酸、天冬氨酸及其酰胺、谷氨酸及其酰胺等；②能转变成酮体称生酮氨基酸。比如异亮氨酸、赖氨酸、色氨酸等；③二者兼备称生糖兼生酮氨基酸。比如苯丙氨酸、酪氨酸氨基酸代谢专业知识讲座第65页氨起源（一）体内生成内源氨（二）吸收外源氨氨基酸代谢专业知识讲座第66页内源性产生氨①氨基酸脱氨基作用产生氨是体内氨主要起源。②胺类分解产生氨。

③肾小管上皮细胞分泌氨，主要来自谷氨酰胺。氨基酸代谢专业知识讲座第67页①肠内腐败作用产生氨每日大约4g②肠内尿素经细菌尿素酶水解产生氨机体内代谢产生氨以及消化道吸收来氨进入血液，形成血氨。氨含有毒性，脑组织对氨作用尤为敏感。体内氨主要在肝脏合成尿素而解毒。外源性产生氨氨基酸代谢专业知识讲座第68页

（一）

丙氨酸一葡萄糖循环（二）谷氨酰胺运氨作用氨运输氨基酸代谢专业知识讲座第69页丙氨酸——葡萄糖循环

NADH+H++NH3将肌肉组织中氨运输至肝脏。氨基酸代谢专业知识讲座第70页谷氨酰胺循环谷氨酰胺作用谷氨酰胺合成酶氨基酸代谢专业知识讲座第71页谷氨酰胺合成氨基酸代谢专业知识讲座第72页①将脑和肌肉组织中氨运输至肝脏或肾脏。②谷氨酰胺不但起氨运输作用，而且是解毒产物，储存氨形式。③谷氨酰胺在脑中起着主要作用。临床上对氨中毒病人可服用或输入谷氨酸盐，来降低氨浓度。④谷氨酰胺还能够提供其酰胺基使天冬氨酸转变整天冬酰胺。谷氨酰胺作用氨基酸代谢专业知识讲座第73页尿素合成（1）尿素生成部位位于肝脏细胞液和线粒体中。尿素生成过程——鸟氨酸循环（2）鸟氨酸循环特点氨基酸代谢专业知识讲座第74页①氨基甲酰磷酸合成②瓜氨酸合成③精氨酸合成④尿素生成

鸟氨酸循环过程可分为以下四步氨基酸代谢专业知识讲座第75页

此反应特点：

I在线粒体中进行，不可逆，消耗２分子ATP。

II氨基