第六章蛋白質(zhì)代謝

1、第六章第六章 蛋白質(zhì)代謝蛋白質(zhì)代謝 本章簡介本章簡介 掌握內(nèi)容講述掌握內(nèi)容講述 本章要點本章要點 本章習題本章習題 本章主要介紹了蛋白本章主要介紹了蛋白質(zhì)的消化、吸收和氨質(zhì)的消化、吸收和氨基酸的分解代謝與合基酸的分解代謝與合成代謝。成代謝。重點掌握氨重點掌握氨基酸的一般分解代謝基酸的一般分解代謝途徑途徑。自學了解個別。自學了解個別氨基酸代謝途徑和氨氨基酸代謝途徑和氨基酸的合成?；岬暮铣?。第六章第六章 蛋白質(zhì)代謝蛋白質(zhì)代謝6.1 6.1 蛋白質(zhì)的蛋白質(zhì)的消化、吸收與腐敗消化、吸收與腐敗6.2 6.2 氨基酸的一般分解代謝氨基酸的一般分解代謝1. 1. 氨基酸的氨基酸的脫氨基作用脫氨基作用2.

2、2. 氨的氨的代謝代謝3. 3. -酮酸代謝酮酸代謝4. 4. 脫羧基作用脫羧基作用：自學：自學6.3 6.3 個別氨基酸代謝：自學個別氨基酸代謝：自學6.4 6.4 氨基酸的合成：氨基酸的合成：6 6種類型種類型, ,自學自學第六章第六章 蛋白質(zhì)代謝蛋白質(zhì)代謝氨基酸氨基酸代謝缺陷癥代謝缺陷癥蛋白質(zhì)的消化蛋白質(zhì)的消化蛋白質(zhì)必須經(jīng)過消化降解成蛋白質(zhì)必須經(jīng)過消化降解成氨基酸后才能被吸收和利用。氨基酸后才能被吸收和利用。消化從消化從胃胃開始，開始，小腸小腸是主要是主要消化部位，經(jīng)一系列消化部位，經(jīng)一系列消化道蛋消化道蛋白酶白酶協(xié)同水解成為氨基酸。協(xié)同水解成為氨基酸。蛋白質(zhì)的吸收蛋白質(zhì)的吸收氨基酸被氨

3、基酸被小腸黏膜小腸黏膜吸收后通過黏膜的吸收后通過黏膜的微血管進入血液輸送到肝臟及其它器官微血管進入血液輸送到肝臟及其它器官進行代謝，少量由淋巴系統(tǒng)進入血液。進行代謝，少量由淋巴系統(tǒng)進入血液。從食物吸收的氨基酸從食物吸收的氨基酸（必需氨基酸必需氨基酸）是合成蛋白質(zhì)的主要原料。是合成蛋白質(zhì)的主要原料。胃蛋白酶胃蛋白酶胰蛋白酶胰蛋白酶胰凝乳蛋白酶胰凝乳蛋白酶彈性蛋白酶彈性蛋白酶急性急性胰腺炎胰腺炎蛋白質(zhì)的腐敗蛋白質(zhì)的腐敗腸道細菌對未被消化吸收的腸道細菌對未被消化吸收的蛋白質(zhì)所起的作用蛋白質(zhì)所起的作用腐敗腐敗。腐敗作用大部分產(chǎn)物對人體腐敗作用大部分產(chǎn)物對人體有害有害，如胺類、氨、苯酚、吲，如胺類、氨、

4、苯酚、吲哚等有害物質(zhì)。哚等有害物質(zhì)。氨基酸的脫氨基作用氨基酸的脫氨基作用1 1、氨基酸的、氨基酸的轉(zhuǎn)氨基作用轉(zhuǎn)氨基作用2 2、L-L-谷氨酸的谷氨酸的氧化脫氨基作用氧化脫氨基作用3 3、聯(lián)合脫氨基作用聯(lián)合脫氨基作用氨基酸的氨基轉(zhuǎn)移反應氨基酸的氨基轉(zhuǎn)移反應（轉(zhuǎn)氨基作用）（轉(zhuǎn)氨基作用）在在轉(zhuǎn)氨酶轉(zhuǎn)氨酶的催化下，的催化下，-氨基酸的氨基氨基酸的氨基轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)移到-酮酸的酮基碳原子上，結(jié)果酮酸的酮基碳原子上，結(jié)果原來的原來的-氨基酸生成相應的氨基酸生成相應的-酮酸，酮酸，而原來的而原來的-酮酸則形成了相應的酮酸則形成了相應的-氨氨基酸，這種作用稱為轉(zhuǎn)氨基作用或氨基基酸，這種作用稱為轉(zhuǎn)氨基作用或氨基移換作

5、用。移換作用。氨基酸的轉(zhuǎn)氨基作用氨基酸的轉(zhuǎn)氨基作用CHNH2R1COOHCR2COOHOCR1COOHOCHNH2R2COOH+轉(zhuǎn)氨酶aminotransferases氨基酸氨基酸1氨基酸氨基酸2酮酸酮酸1酮酸酮酸2輔酶輔酶磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛 * 轉(zhuǎn)氨酶輔酶都是轉(zhuǎn)氨酶輔酶都是磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛Two important aminotransferases谷丙轉(zhuǎn)氨酶谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT/GPT)和和谷草轉(zhuǎn)氨酶谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST/GOT)丙酮酸谷氨酸丙氨酸-酮戊二酸COOHCH2CH2C=OCOOH+CH3NH2CHCOOHGPT）（谷丙轉(zhuǎn)氨酶COOHHCNH2CH3+COOHC=OCH2CH2

6、COOH丙酮酸谷氨酸丙氨酸-酮戊二酸COOHCH2CH2C=OCOOH+CH3NH2CHCOOHGPT）（谷丙轉(zhuǎn)氨酶COOHHCNH2CH3+COOHC=OCH2CH2COOH丙酮酸谷氨酸丙氨酸-酮戊二酸COOHCH2CH2C=OCOOH+CH3NH2CHCOOHGPT）（谷丙轉(zhuǎn)氨酶COOHHCNH2CH3+COOHC=OCH2CH2COOHTwo important aminotransferases谷丙轉(zhuǎn)氨酶谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT/GPT)和和谷草轉(zhuǎn)氨酶谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST/GOT)COOHCH2CH2C=OCOOH+COOHCH2NH2CHCOOH谷草轉(zhuǎn)氨酶（GOT）COOHHCNH2CH2C

7、OOH+COOHC=OCH2CH2COOH-酮戊二酸天冬氨酸谷氨酸草酰乙酸 正常人組織中正常人組織中ALT/GPT和和AST/GOT的的數(shù)值數(shù)值(U/L) ALT/GPT、AST/GOT 40，正常血清含量甚少，正常血清含量甚少酒精肝脂肪肝肝炎心肌炎心肌梗塞等，使肝臟心肌組織酒精肝脂肪肝肝炎心肌炎心肌梗塞等，使肝臟心肌組織壞死細胞破裂壞死細胞破裂,大量大量ALT/AST釋放入血液，測得數(shù)值升高釋放入血液，測得數(shù)值升高組織組織ALTAST組織組織GPTGOT心臟心臟7100156000胰臟胰臟20002800肝臟肝臟44000 142000脾臟脾臟1201400骨骼肌骨骼肌480099000肺肺

8、761000腎臟腎臟1900091000血液血液1620谷丙轉(zhuǎn)氨酶谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT/GPT)谷草轉(zhuǎn)氨酶谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST/GOT)* * 反應反應可逆可逆氨基酸轉(zhuǎn)氨基作用的氨基酸轉(zhuǎn)氨基作用的特點特點谷丙轉(zhuǎn)氨酶谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT/GPT)谷草轉(zhuǎn)氨酶谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST/GOT)氨基酸轉(zhuǎn)氨基作用的氨基酸轉(zhuǎn)氨基作用的特點特點* * 只有只有氨基的轉(zhuǎn)移氨基的轉(zhuǎn)移，并沒有氨基的真正脫落并沒有氨基的真正脫落谷丙轉(zhuǎn)氨酶谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT/GPT)谷草轉(zhuǎn)氨酶谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST/GOT)氨基酸轉(zhuǎn)氨基作用的氨基酸轉(zhuǎn)氨基作用的特點特點* 具優(yōu)勢的酮酸是具優(yōu)勢的酮酸是- -酮戊二酸酮戊二酸，接受，接受轉(zhuǎn)氨氨基形成轉(zhuǎn)氨

9、氨基形成谷氨酸谷氨酸接受氨基的主要酮酸：接受氨基的主要酮酸：是體內(nèi)合成非必需氨基酸的重要途徑，是體內(nèi)合成非必需氨基酸的重要途徑，也是聯(lián)系糖代謝與氨基酸代謝的橋梁。也是聯(lián)系糖代謝與氨基酸代謝的橋梁。 丙酮酸丙酮酸 - -酮戊二酸酮戊二酸 草酰乙酸草酰乙酸轉(zhuǎn)氨基作用意義轉(zhuǎn)氨基作用意義L-谷氨酸氧化脫氨基作用谷氨酸氧化脫氨基作用L-谷氨酸脫谷氨酸脫氫氫酶酶谷氨酸谷氨酸H2O -酮酮戊二戊二 酸酸+ NH3L-谷氨酸脫氫酶是谷氨酸脫氫酶是不需氧不需氧脫氫酶脫氫酶在在肝臟肝臟和和腎臟腎臟中含量豐富且酶活性高中含量豐富且酶活性高此酶也可催化逆反應此酶也可催化逆反應發(fā)酵法生產(chǎn)發(fā)酵法生產(chǎn)味精味精NH3淀粉淀粉

10、谷氨酸鈉谷氨酸鈉味精味精* 在人體的轉(zhuǎn)氨反應中，為什么最具優(yōu)勢在人體的轉(zhuǎn)氨反應中，為什么最具優(yōu)勢的酮酸是的酮酸是-酮戊二酸？酮戊二酸？ * 怎么解決眾多氨基酸的真正脫氨呢？怎么解決眾多氨基酸的真正脫氨呢？ 氨基酸氨基酸氨基氨基的分解代謝的分解代謝氨基酸的氨基酸的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)氨基作用氨基作用L-谷氨酸的谷氨酸的氧化氧化脫脫氨基作用氨基作用聯(lián)合聯(lián)合脫脫氨基作用氨基作用聯(lián)合脫氨基作用聯(lián)合脫氨基作用（1 1） 概概 念念（2 2） 類類 型型a、轉(zhuǎn)氨酶與轉(zhuǎn)氨酶與L-谷氨酸脫氫酶作用相偶聯(lián)谷氨酸脫氫酶作用相偶聯(lián)b、轉(zhuǎn)氨基作用與嘌呤核苷酸循環(huán)相偶聯(lián)轉(zhuǎn)氨基作用與嘌呤核苷酸循環(huán)相偶聯(lián)轉(zhuǎn)氨酶與轉(zhuǎn)氨酶與L-谷氨酸脫氫酶作

11、用相偶聯(lián)谷氨酸脫氫酶作用相偶聯(lián)轉(zhuǎn)氨酶轉(zhuǎn)氨酶L-谷氨酸脫氫酶谷氨酸脫氫酶H2O+NAD+NH3+NADH-酮酸酮酸-氨基酸氨基酸-酮戊二酸酮戊二酸L-L-谷氨酸谷氨酸意義：意義：可以脫去除可以脫去除Pro和和Lys外的任意外的任意AA的氨基的氨基轉(zhuǎn)氨酶轉(zhuǎn)氨酶在肝、腎在肝、腎組織中進行組織中進行轉(zhuǎn)氨基作用與腺嘌呤核苷酸循環(huán)相偶聯(lián)轉(zhuǎn)氨基作用與腺嘌呤核苷酸循環(huán)相偶聯(lián)-氨基酸氨基酸-酮酸酮酸-酮戊二酸酮戊二酸谷氨酸谷氨酸草酰乙酸草酰乙酸天冬氨酸天冬氨酸腺苷酸代琥珀酸腺苷酸代琥珀酸蘋果酸蘋果酸延胡索酸延胡索酸腺苷酸腺苷酸AMP次黃苷酸次黃苷酸IMP此種方式主要此種方式主要在在骨骼肌和心肌等骨骼肌和心肌等肌

12、肉組織中進行肌肉組織中進行是生物體內(nèi)三大分子即是生物體內(nèi)三大分子即蛋白質(zhì)、糖蛋白質(zhì)、糖和和核酸核酸，進，進行相互聯(lián)系的方式行相互聯(lián)系的方式氨氨 的的 代代 謝謝（1）氨的來源：）氨的來源：AA分解、腸道吸分解、腸道吸收、腎臟收、腎臟Gln水解水解（2）氨的轉(zhuǎn)運：）氨的轉(zhuǎn)運：Ala運氨運氨、Gln運氨運氨（3）氨的）氨的主要去路主要去路：形成尿素形成尿素 （尿素尿素/鳥氨酸循環(huán)）鳥氨酸循環(huán)）（4）高血氨與氨中毒：高血氨與氨中毒： p114u 肌肉肌肉氨基轉(zhuǎn)移酶可把氨基轉(zhuǎn)移酶可把丙酮酸丙酮酸作為作為氨基氨基的的受體，催化得到受體，催化得到Ala；Ala被釋放進入血液被釋放進入血液并被傳送到肝臟，在

13、并被傳送到肝臟，在肝臟肝臟經(jīng)過轉(zhuǎn)氨基作用經(jīng)過轉(zhuǎn)氨基作用形成形成丙酮酸丙酮酸，用于糖異生形成，用于糖異生形成葡萄糖葡萄糖，葡，葡萄糖再回到肌肉經(jīng)糖酵解生成丙酮酸萄糖再回到肌肉經(jīng)糖酵解生成丙酮酸此循環(huán)將此循環(huán)將氨氨運入肝臟運入肝臟葡萄糖葡萄糖丙氨酸循環(huán)丙氨酸循環(huán)氨基酸氨基代謝后的排氨氨基酸氨基代謝后的排氨（1）轉(zhuǎn)氨基作用：）轉(zhuǎn)氨基作用：氨基的轉(zhuǎn)移氨基的轉(zhuǎn)移（2）L-谷氨酸的氧化脫氨基谷氨酸的氧化脫氨基（3）聯(lián)合脫氨基基）聯(lián)合脫氨基基轉(zhuǎn)氨酶與谷氨酸脫氫酶的轉(zhuǎn)氨酶與谷氨酸脫氫酶的聯(lián)合脫氨聯(lián)合脫氨(肝臟、腎肝臟、腎)轉(zhuǎn)氨酶與嘌呤核苷酸的轉(zhuǎn)氨酶與嘌呤核苷酸的聯(lián)合脫氨聯(lián)合脫氨(肌肉肌肉)脫氨脫氨游離氨基的生

14、成游離氨基的生成氨對中樞神經(jīng)系統(tǒng)有毒性氨對中樞神經(jīng)系統(tǒng)有毒性不同生物排不同生物排氨方式不同氨方式不同無無 毒毒直接排氨直接排氨尿素或氨尿素或氨固體尿酸固體尿酸尿尿 素素氨氨 的的 排排 泄泄肝臟合成肝臟合成腎臟排泄腎臟排泄尿尿 素素 的的 生生 成成a a、概念、概念b b、循環(huán)過程、循環(huán)過程在排尿動物體內(nèi)由在排尿動物體內(nèi)由NH3合成尿素合成尿素,是在是在肝臟肝臟中通過一個循環(huán)機制完中通過一個循環(huán)機制完成的，稱為尿素成的，稱為尿素/鳥氨酸鳥氨酸循環(huán)。循環(huán)。氨基酸氨基酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸氨甲酰磷酸氨甲酰磷酸鳥氨酸鳥氨酸(Orn(Orn) )瓜氨酸瓜氨酸(Cit)(Cit)瓜氨酸瓜氨酸精氨琥

15、珀酸精氨琥珀酸鳥氨酸鳥氨酸精氨酸精氨酸延胡索酸延胡索酸草酰乙酸草酰乙酸氨基酸氨基酸谷氨酸谷氨酸 -酮戊二酸酮戊二酸天冬氨酸天冬氨酸ATPAMP+PPiH2O2ATP+CO2+NH3+H2O2ADP+Pi基質(zhì)基質(zhì)線線粒粒體體胞液胞液尿素尿素2NH3 + CO2 + 3ATP + 3H2OCO（NH2）2 + 2ADP + AMP + 2Pi + PPi鳥鳥氨氨酸酸循循環(huán)環(huán)耗耗能能u 主要器官：主要器官：肝臟肝臟胞漿和線粒體中合成，腎臟胞漿和線粒體中合成，腎臟排泄排泄u 原料：合成原料：合成1分子尿素需分子尿素需1CO2 、2NH3（其中（其中1分子來自于分子來自于Asp）、）、3ATP的的4個個

16、高能磷酸鍵高能磷酸鍵u意義：體內(nèi)氨主要去路，意義：體內(nèi)氨主要去路，解氨毒解氨毒的重要途徑的重要途徑 調(diào)節(jié)酶：調(diào)節(jié)酶：氨甲酰磷酸合成酶氨甲酰磷酸合成酶/CPS-。尿素循環(huán)小結(jié)尿素循環(huán)小結(jié)1.血氨正常參考值：血氨正常參考值：5.5465 mol/L2.引起高血氨癥主要原因：引起高血氨癥主要原因：肝功能嚴重損傷、肝功能嚴重損傷、或缺欠酶使尿素合成障礙等或缺欠酶使尿素合成障礙等3.機制機制：腦中氨升高，消耗腦中氨升高，消耗 -酮戊二酸（轉(zhuǎn)變?yōu)橥於幔ㄞD(zhuǎn)變?yōu)楣劝彼幔?，使三羧酸循環(huán)減弱，谷氨酸），使三羧酸循環(huán)減弱，ATP合成減少，合成減少，引起大腦功能障礙，嚴重時昏迷引起大腦功能障礙，嚴重時昏迷肝昏迷肝

17、昏迷4.降低血氨的措施：降低血氨的措施：限制蛋白進食量、給予限制蛋白進食量、給予Glu使其與氨結(jié)合為使其與氨結(jié)合為Gln高血氨癥與肝昏迷高血氨癥與肝昏迷TCA Cycle - -酮戊二酸酮戊二酸谷氨酸谷氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺NH3NH3腦內(nèi)腦內(nèi) -酮戊二酸酮戊二酸氨氨中中毒毒的的可可能能機機制制腦供能不足腦供能不足腦水腫腦水腫腦中累積引起腦腦中累積引起腦血管擴張血管擴張 正常人的血氨濃度正常人的血氨濃度 0.1 mg/100mL高血氨癥高血氨癥 肝昏迷肝昏迷 肝昏迷肝昏迷-酮酮 酸酸 代代 謝謝（1 1）生成非必需氨基酸）生成非必需氨基酸（2 2）轉(zhuǎn)變成糖或脂肪：）轉(zhuǎn)變成糖或脂肪：生糖生糖AAA

18、A、生酮生酮AAAA、生糖兼生酮、生糖兼生酮AAAA（3 3）氧化供能氧化供能氨基酸碳鏈氨基酸碳鏈骨架的代謝骨架的代謝生糖氨基酸和生酮氨基酸生糖氨基酸和生酮氨基酸有些有些AA在分解過程中轉(zhuǎn)變?yōu)橐阴Ｒ阴Ｔ诜纸膺^程中轉(zhuǎn)變?yōu)橐阴Ｒ阴oA或乙?；蛞阴oA，就可轉(zhuǎn)變?yōu)?，就可轉(zhuǎn)變?yōu)橥w酮體生酮氨基酸生酮氨基酸凡能形成丙酮酸、凡能形成丙酮酸、-酮戊二酸、琥珀酰酮戊二酸、琥珀酰CoA、延胡索酸和草酰乙酸，就可轉(zhuǎn)變、延胡索酸和草酰乙酸，就可轉(zhuǎn)變?yōu)闉槠咸烟瞧咸烟呛秃吞窃窃前被嵘前被嶂虚g產(chǎn)物既能生成中間產(chǎn)物既能生成酮體酮體又可生成又可生成糖糖生酮和生糖氨基酸生酮和生糖氨基酸氨基酸碳骨架進入三羧酸循環(huán)

19、的途徑氨基酸碳骨架進入三羧酸循環(huán)的途徑 草酰乙酸草酰乙酸磷酸烯磷酸烯醇式酸醇式酸 -酮戊二酸酮戊二酸天冬氨酸天冬氨酸天冬酰胺天冬酰胺丙酮酸丙酮酸 延胡索酸延胡索酸琥珀酰琥珀酰CoA乙酰乙酰CoA乙酰乙酰乙酰乙酰CoA苯丙氨酸苯丙氨酸酪氨酸酪氨酸亮氨酸亮氨酸賴氨酸賴氨酸色氨酸色氨酸丙氨酸丙氨酸蘇氨酸蘇氨酸甘氨酸甘氨酸絲氨酸絲氨酸半胱氨酸半胱氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺精氨酸精氨酸組氨酸組氨酸脯氨酸脯氨酸異亮氨酸異亮氨酸亮氨酸亮氨酸纈氨酸纈氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸酪氨酸酪氨酸天冬氨酸天冬氨酸異亮氨酸異亮氨酸甲硫氨酸甲硫氨酸纈氨酸纈氨酸葡萄糖葡萄糖檸檬酸檸檬酸 - -N NH H3 3 苯苯丙丙氨氨酸酸 苯苯丙丙酮酮酸酸 四四氫氫生生物物蝶蝶呤呤 + + O O2 2 苯苯丙丙氨氨酸酸羥羥化化酶酶 二二氫氫生生物物蝶蝶呤呤 + + H H2 2O O 酪酪氨氨酸酸 四四氫氫生生物物蝶蝶呤呤 + + O O2 2 酪酪氨氨酸酸( (羥羥化化) )酶酶 二二氫氫生生物物蝶蝶呤呤 + + H H2 2O O 3 3, ,4 4- -二二羥羥苯苯丙丙氨氨酸酸( (多多巴巴) ) 苯丙氨酸羥化酶苯丙氨酸羥化酶/ /單氧化酶單氧化酶遺傳性缺陷可致遺傳性缺陷可致苯丙酮酸尿癥苯丙酮酸尿癥酪氨酸酶酪氨酸酶遺傳性缺陷可致遺傳性缺陷可致白化病白化病。PKU是常染色體隱性遺傳是常染色體隱性遺