氨基酸代谢-个别氨基酸的代谢(生物化学课件)

氨基酸的脱羧基作用延迟符号一、氨基酸代谢概况

氨基酸代谢库：食物蛋白经消化吸收的氨基酸（外源性氨基酸）与体内组织蛋白降解产生的氨基酸（内源性氨基酸）混在一起，分布于体内各处，参与代谢，称为氨基酸代谢库。

氨基酸的来源和去路二、氨基酸的脱氨基作用（一）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（一）氧化脱氨基作用定义：在氨基酸氧化酶的催化下，氨基酸伴有氧化的脱氨基反应称为氧化脱氨基作用。L－氨基酸氧化酶在动物体内分布少，活性不强。

L-谷氨酸脱氢酶（最重要）：存在于肝、脑、肾等，但骨骼肌、心肌中此酶活性较低。NH2CH(CH2)2COOHCOOHL-谷氨酸NHC(CH2)2COOHCOOHOC(CH2)2COOHCOOH+NH3α-酮戊二酸NAD+NADH+H+H2O特点：可逆、有效、不是主要的脱氨基作用方式（二）转氨基作用(transamination)定义：在转氨酶(transaminase)的作用下，一个氨基酸去掉α-氨基生成相应的α-酮酸，而另一个α-酮酸得到此氨基生成相应的氨基酸的过程。反应式CCOOHNH2HR1+CR2COOHOCCOOHNH2HR1+CR2COOHO

转氨酶大多数氨基酸可参与转氨基作用，但赖氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸除外。转氨酶的辅酶是磷酸吡哆醛特点：可逆、无效、不是主要的脱氨基作用方式COOH|(CH2)2|HC-NH2|COOHCOOH|(CH2)2|C=O|COOHCH3|C=O|COOHCH3

|HC-NH2|COOHALT

谷氨酸-酮戊二酸丙酮酸丙氨酸重要的转氨酶：ALT、AST丙氨酸氨基转移酶（ALT），又称为谷丙转氨酶（GPT）。催化丙氨酸与α-酮戊二酸之间的氨基移换反应，为可逆反应。该酶在肝脏中活性较高，在肝脏疾病时，可引起血清中ALT活性明显升高。COOH|(CH2)2|HC-NH2|COOHCOOH|(CH2)2|C=O|COOHCOOH|CH2|C=O|COOHCOOH|CH2|C-NH2|COOHAST谷氨酸-酮戊二酸草酰乙酸天冬氨酸天冬氨酸氨基转移酶（AST），又称为谷草转氨酶（GOT）。催化天冬氨酸与α-酮戊二酸之间的氨基移换反应，为可逆反应。该酶在心肌中活性较高，故在心肌疾患时，血清中AST活性明显升高。组织GOTGPT心1560007100骼肌990004800肾9100019000组织GOTGPT胰腺脾肺血清280002000140001200100007002016正常人各组织GOT(AST)及GPT(ALT)活性(单位/克湿组织)

血清转氨酶活性，临床上可作为疾病的诊断和预后的指标之一。

案例分析案例某男，38岁，近日食欲减退，恶心厌油，全身疲乏无力，右上腹痛。触诊：肝大肝区叩痛肝功：ALT显著增高；AST增高；两对半正常（乙肝指标）诊断：急性病毒性肝炎分析正常情况下，ALT在肝细胞内活性最高，AST次之。急性肝功能损伤时，肝细胞内酶释放入血，血中转氨酶增高。（三）联合脱氨基作用定义：在转氨酶和L-谷氨酸脱氢酶的联合作用下使氨基酸脱去氨基的作用。此方式是体内多数组织脱氨基的主要方式。其逆反应是体内合成非必需氨基酸的主要途径。氨基酸

谷氨酸α-酮酸α-酮戊二酸H2O+NAD+转氨酶NH3+NADH+H+L-谷氨酸脱氢酶转氨基作用与氧化脱氨基作用的联合特点：可逆、有效、是主要的脱氨基作用方式（四）嘌呤核苷酸循环

由于骨骼肌和心肌中，谷氨酸脱氢酶的活性较低，而腺苷酸脱氨酶的活性较高，故此方式是骨骼肌和心肌中主要的脱氨基作用方式。特点：不可逆、有效、是骨骼肌和心肌中主要的脱氨基作用方式草酰乙酸天冬氨酸苹果酸腺苷酸脱氨酶H2ONH3延胡索酸NNNNR-5`-PNH2腺嘌呤核苷酸(AMP)NNNNHNHCCOOHCH2HOOCR-5`-P

腺苷酸代琥珀酸NNNHNR-5`-PO次黄嘌呤核苷酸

(IMP)腺苷酸代琥珀酸合成酶α-酮戊二酸氨基酸

谷氨酸α-酮酸转氨酶转氨酶腺苷酸代琥珀酸裂解酶一碳单位的概念延迟符号一碳单位的代谢

（一）定义：某些氨基酸代谢过程中产生的只含有一个碳原子的活性基团，称为一碳单位(onecarbonunit)。（二）种类：甲基CH3methyl亚甲基CH2methylene次甲基CHmethenyl甲酰基CHOformyl亚胺甲基CHNHformimino（三）一碳单位的载体--四氢叶酸NCCCC7CH26CHHN85NHH2N3NOH9CH210NHCONHCHCOOHCH2CH2COOH5,6,7,8-四氢叶酸(FH4)FH4的生成:FFH2FH4FH2还原酶FH2还原酶NADPH+H+NADP+NADPH+H+NADP+FH4携带一碳单位的形式：（一碳单位通常是结合在FH4分子的N5、N10位上）N5—CH3—FH4N5、N10—CH2—FH4N5、N10=CH—FH4N10—CHO—FH4N5—CH=NH—FH4HC5NNCH2N10CH3

H5NNCH2N105NNCH2N10H2CHCHN5NNCH2N10COH5NNCH2N10—一碳单位主要来源于氨基酸代谢（四）一碳单位与氨基酸代谢丝氨酸N5、N10—CH2—FH4甘氨酸N5、N10—CH2—FH4组氨酸N5—CH=NH—FH4色氨酸N10—CHO—FH4N10—CHO—FH4“肝胆阻塞死”（五）一碳单位的互相转变N10—CHO—FH4N5、N10=CH—FH4N5、N10—CH2—FH4N5—CH3—FH4N5—CH=NH—FH4H+H2ONADPH+H+NADP+NADH+H+NAD+NH3（六）一碳单位的生理功能一碳单位是嘌呤和嘧啶核苷酸合成的原料，在核酸生物合成中有重要作用，与细胞的增殖、组织生长和机体发育等重要过程密切相关。一碳单位将氨基酸代谢与核酸代谢联系在一起。嘌呤碱合成的元素来源苯丙氨酸和酪氨酸代谢延迟符号芳香族氨基酸的代谢芳香族氨基酸苯丙氨酸(Phe)酪氨酸(Tyr)色氨酸(Trp)CH2CHNH2COOHCH2CHNH2COOHOHNHCH2CHNH2COOH苯丙氨酸+O2酪氨酸+H2O苯丙氨酸羟化酶四氢生物蝶呤二氢生物蝶呤NADP+H+NADP+*此反应为苯丙氨酸的主要代谢途径一、苯丙氨酸代谢正常情况下苯丙氨酸代谢的主要途径是在苯丙氨酸羟化酶作用下生成酪氨酸，然后进一步代谢。当苯丙氨酸羟化酶先天性缺乏时，苯丙氨酸不能转变为酪氨酸，则主要经转氨基作用生成苯丙酮酸，苯丙酮酸进一步转变为苯乙酸等产物，此时尿液中出现大量苯丙酮酸及其代谢产物，称为苯丙酮酸尿血症。苯丙酮酸在体内堆积对中枢神经系统有毒性，会引起患儿智力障碍。对此种患儿的治疗原则是早期发现，适当控制膳食中苯丙氨酸的含量。二、酪氨酸代谢1.转变为儿茶酚胺

在肾上腺髓质和神经细胞内，酪氨酸在酪氨酸羟化酶的作用下生成多巴，多巴进一步脱羧生成多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素统称为儿茶酚胺。

多巴胺是脑中的一种神经递质，帕金森病（又称震颤麻痹）与多巴胺生成减少有关。

肾上腺素、去甲肾上腺是作用于心、血管的重要激素。肾上腺素与心肌细胞膜上相应受体结合后，使心率增快，心肌收缩力增强，心输出量增多，临床常作为强心急救药。去甲肾上腺素也能显著地增强心肌收缩力，使心率增快，心输出量增多；使除冠状动脉以外的小动脉强烈收缩，引起外周阻力明显增大而血压升高，故临床常作为升压药应用。

2.转变为黑色素 在黑色素细胞内，酪氨酸在酪氨酸酶的作用下生成多巴，多巴进一步转变为多巴醌，多巴醌可生成吲哚-5，6-醌，后者聚合生成黑色素。酪氨酸酶缺乏，黑色素合成障碍，患者皮肤、头发等呈白色，称为白化病。 皮肤和毛囊的黑素细胞内酪氨酸酶活性减低或消失，导致黑素颗粒(即黑素体)生成的进行性减少或消失，而引起的局限性或泛发性托色素性病变，从而引起白癜风。

3.分解代谢

缺乏尿黑酸氧化酶，大量尿黑酸随尿排出。尿黑酸在碱性条件下易被氧化成醌类化合物，并进一步生成黑色化合物，称为尿黑酸症。4.转变为甲状腺素苯丙氨酸酪氨酸酪胺

苯丙酮酸

多巴醌多巴对羟苯丙酮酸

红痣素多巴胺甲状腺激素黑色素去甲肾上腺素尿黑酸

肾上腺素延胡索酸乙酰乙酸苯丙氨酸及酪氨酸代谢注：A苯丙氨酸