生物化學(xué) 第十一章 蛋白質(zhì)分解代謝

第十一章蛋白質(zhì)的分解代謝蛋白質(zhì)氨基酸分解代謝合成分解合成代謝22023/2/18第一節(jié)蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)一、食物蛋白質(zhì)的生理功能

蛋白質(zhì)是生命的物質(zhì)基礎(chǔ)，一切生命現(xiàn)象都離不開蛋白質(zhì)。32023/2/181．維持組織和細(xì)胞的生長(zhǎng)、發(fā)育與修補(bǔ)作用蛋白質(zhì)是組織、細(xì)胞的重要組成成分。

蛋白質(zhì)的這項(xiàng)功能是不能由糖或脂肪所代替的。

兒童的生長(zhǎng)發(fā)育、組織蛋白的不斷更新、受損組織的修復(fù)，都需要足夠的蛋白質(zhì)，而且必須要從食物中攝取。42023/2/182．參與和合成重要的含氮化合物物質(zhì)代謝中的——酶代謝調(diào)節(jié)中的——激素免疫反應(yīng)中的——抗體物質(zhì)運(yùn)輸中的——載體凝血過程中的——凝血因子與肌肉收縮有關(guān)的軀體運(yùn)動(dòng)、消化吸收血液循環(huán)——蛋白質(zhì)。52023/2/183．氧化供能蛋白質(zhì)在體內(nèi)可氧化分解產(chǎn)能。16KJ/g成人每日約有18%的能量來(lái)自蛋白質(zhì)。一般情況下，體內(nèi)的供能物質(zhì)主要是糖和脂肪。

62023/2/18二、氮平衡指每日氮的攝入量和氮的排出量的對(duì)比關(guān)系。即每日從食物中攝入氮減去尿氮和糞氮。它反映體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成與分解速度的相對(duì)關(guān)系。72023/2/1882023/2/1892023/2/18三、蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值構(gòu)成蛋白質(zhì)的20種氨基酸，有8種不能在體內(nèi)合成，必需從食物中攝取。這些機(jī)體需要但又不能自身合成，必需由食物來(lái)供給的氨基酸，稱為必需氨基酸。其余的氨基酸在體內(nèi)可以合成，稱為非必需氨基酸。包括蘇氨酸、色氨酸、賴氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸1、必需氨基酸102023/2/182．蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的評(píng)價(jià)蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值=(N保留量/N吸收量）×100蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的高低取決于所含必需氨基酸的種類、數(shù)量和相對(duì)比例是否與人體蛋白質(zhì)接近，越接近，其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值就越高。112023/2/18蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值包括：食物蛋白質(zhì)含量、蛋白質(zhì)的消化率、蛋白質(zhì)的利用率。動(dòng)、植物蛋白質(zhì)相比較，動(dòng)物蛋白質(zhì)中必需氨基酸的種類、比例更接近于人體，故營(yíng)養(yǎng)價(jià)值比植物蛋白質(zhì)高。122023/2/183.蛋白質(zhì)的需要量年齡蛋白質(zhì)供給量（g）嬰兒2.0-4.0g/kg1-10歲40-7013-16歲80-90成年男性70-105成年女性65-85妊娠和哺乳期增加15-25中國(guó)營(yíng)養(yǎng)協(xié)會(huì)制定的每日蛋白質(zhì)供給量為了能長(zhǎng)期保持總氮平衡，我國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)推薦成人每日蛋白質(zhì)需要量為80g

。132023/2/184．食物蛋白質(zhì)的互補(bǔ)作用不同的食物蛋白質(zhì)所含必需氨基酸的種類、數(shù)量都不相同，若把幾種營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較低的蛋白質(zhì)混合食用，它們所含的必需氨基酸互相補(bǔ)充，從而提高蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，稱為蛋白質(zhì)的互補(bǔ)作用。高營(yíng)養(yǎng)劑：水解蛋白、復(fù)合氨基酸液142023/2/18152023/2/18162023/2/18

蛋白來(lái)源重量%單食時(shí)BV混食時(shí)BV——————————————————————豆腐干426577面筋5867——————————————————————小麥3967

小米135789

牛肉2669

大豆2264

—————————————————混合食物蛋白質(zhì)的互補(bǔ)作用172023/2/18蛋白質(zhì)互補(bǔ)作用：

大米和面粉——賴氨酸↓混食可以使兩種食物中大豆——蛋氨酸↓的氨基酸互相補(bǔ)充有利于提高蛋白質(zhì)的利用率。注意:(1)需同餐進(jìn)食;(2)限于植物蛋白間互補(bǔ)。例：番薯粥；玉米+黃豆—賴AA↑182023/2/18第二節(jié)

蛋白質(zhì)的消化、吸收和腐敗192023/2/18一、蛋白質(zhì)的消化蛋白質(zhì)消化的生理意義由大分子轉(zhuǎn)變?yōu)樾》肿樱阌谖?。消除種屬特異性和抗原性，防止過敏、毒性反應(yīng)。食物蛋白質(zhì)胨及多肽寡肽、氨基酸水解酶水解酶202023/2/181.酶原和酶原的激活

胃蛋白酶原胃蛋白酶+六個(gè)多肽胃酸或胃蛋白酶

胰蛋白酶原胰蛋白酶+六肽腸激酶及胰蛋白酶糜蛋白酶原彈性蛋白酶原羧基肽酶糜蛋白酶原彈性蛋白酶原＋2二肽羧基肽酶

胰蛋白酶212023/2/182.蛋白水解酶的作用的特異性有兩種類型的消化酶：⑴肽鏈外切酶：如羧肽酶A、羧肽酶B、氨基肽酶、二肽酶等；⑵肽鏈內(nèi)切酶：如胰蛋白酶、糜蛋白酶、彈性蛋白酶等。產(chǎn)生的寡肽再經(jīng)寡肽酶(oligopeptidase)，如氨基肽酶及二肽酶等的作用，水解為氨基酸。95%的食物蛋白質(zhì)在腸中完全水解為氨基酸。222023/2/18表11-3胃腸道中重要的蛋白水解酶的一些特性p284名稱來(lái)源水解肽鍵的特異性分子量最適PH胃蛋白酶胃-酸性-CO-NH-芳族3.3×1041.5~2.5胰蛋白酶胰-堿性-CO-NH-R-2.3×1048.0~9.0糜蛋白酶胰-芳族-CO-NH-R-2.4×1048.0~9.0彈性蛋白酶胰-脂族-CO-NH-R-2.6×1048.8羧肽酶A胰-中性氨基酸羧基末端肽3.4×1047.4羧肽酶B胰-堿性氨基酸羧基末端肽3.4×1048.0氨基肽酶小腸寡肽的氨基末端肽7.0~8.5二肽酶小腸二肽的肽鍵8.0232023/2/18二、肽和氨基酸的吸收吸收部位：主要在小腸吸收形式：氨基酸、寡肽、二肽吸收機(jī)制：耗能的主動(dòng)吸收過程242023/2/18二、肽和氨基酸的吸收

1.主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的吸收主要在小腸進(jìn)行，是一種主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)過程，需由特殊的氨基酸載體蛋白攜帶。轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸進(jìn)入細(xì)胞時(shí)，同時(shí)轉(zhuǎn)運(yùn)入Na+。252023/2/18通過氨基酸載體吸收中性氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白堿性氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白酸性氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白亞氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白β-氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白二肽轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白三肽轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白262023/2/182.-谷氨?；h(huán)由-谷氨?；D(zhuǎn)移酶催化，利用GSH，合成-谷氨酰氨基酸進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)吸收，消耗的GSH可重新再合成。

谷胱甘肽對(duì)氨基酸的轉(zhuǎn)運(yùn)谷胱甘肽再合成272023/2/18-谷氨酰基循環(huán)半胱氨酰甘氨酸(Cys-Gly)半胱氨酸甘氨酸肽酶-谷氨酸環(huán)化轉(zhuǎn)移酶氨基酸5-氧脯氨酸谷氨酸

5-氧脯氨酸酶ATPADP+Pi-谷氨酰半胱氨酸-谷氨酰半胱氨酸合成酶ADP+PiATP谷胱甘肽合成酶ATPADP+Pi谷胱甘肽

GSH細(xì)胞外

γ-谷氨?；D(zhuǎn)移酶細(xì)胞膜細(xì)胞內(nèi)氨基酸COOHCHNH2CH2CH2CONHCHCOOHR-谷氨酰氨基酸282023/2/18三、蛋白質(zhì)的腐敗作用

蛋白質(zhì)的腐敗分解作用（putrefaction）主要在大腸中進(jìn)行，是指細(xì)菌對(duì)蛋白質(zhì)及其消化產(chǎn)物的分解作用。腐敗分解作用包括水解、氧化、還原、脫羧、脫氨、脫巰基等反應(yīng)?？僧a(chǎn)生有毒物質(zhì)，如胺類（腐胺、尸胺、酪胺），酚類，吲哚類，氨及硫化氫等。這些有毒物質(zhì)被吸收后，由肝進(jìn)行解毒。產(chǎn)生的少量的有用物質(zhì)如維生素K、泛酸、生物素、葉酸和維生素B12

292023/2/18成人體內(nèi)的蛋白質(zhì)每天約有1%~2%被降解，主要是肌肉蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)降解產(chǎn)生的氨基酸，大約70%~80%被重新利用合成新的蛋白質(zhì)。第三節(jié)細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)降解302023/2/18

蛋白質(zhì)的半壽期(half-life)蛋白質(zhì)降低其原濃度一半所需要的時(shí)間，用t1/2表示。蛋白質(zhì)以不同的速率進(jìn)行降解不同的蛋白質(zhì)降解速率不同，降解速率隨生理需要而變化。312023/2/18體內(nèi)蛋白質(zhì)的降解途徑：溶酶體途徑：主要降解細(xì)胞外來(lái)源的蛋白質(zhì)，以及膜蛋白和細(xì)胞內(nèi)長(zhǎng)壽命的蛋白質(zhì)。細(xì)胞液途徑：主要降解異常的蛋白質(zhì)和短壽命的蛋白質(zhì)322023/2/18（一）溶酶體途徑—非ATP依賴性蛋白降解途徑332023/2/18（二）細(xì)胞液途徑—ATP依賴性蛋白降解途徑（被泛素標(biāo)記，后被分解，需耗能）ε342023/2/18一、細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)降解過程中的重要物質(zhì)（一）泛素(ubiquitin)76個(gè)氨基酸組成的多肽(8.5kD)

普遍存在于真核生物而得名一級(jí)結(jié)構(gòu)高度保守它在細(xì)胞中以自由的方式或通過共價(jià)鍵與蛋白質(zhì)牢固結(jié)合，蛋白質(zhì)一旦被它標(biāo)記上就會(huì)被送到細(xì)胞內(nèi)的“垃圾處理廠”進(jìn)行降解，細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的降解是一個(gè)多步驟反應(yīng)的過程。泛素在一系列酶的催化下，其C-末端Gly與靶蛋白的Lys側(cè)鏈相連，然后其他泛素分子以Gly連接到先前結(jié)合的泛素分子的Lys側(cè)鏈上而形成多聚泛素鏈。352023/2/18E1：泛素活化酶E2：泛素結(jié)合酶E3：泛素蛋白連接酶泛素CO-O+HS-E1ATPAMP+PPi泛素COS

E1HS-E2HS-E1泛素COSE2泛素COSE1被降解蛋白質(zhì)HS-E2泛素COSE2泛素CNH被降解蛋白質(zhì)OE3泛素化過程362023/2/18（三）蛋白酶體：“垃圾處理廠”存在于細(xì)胞核和胞漿內(nèi)，主要降解異常蛋白質(zhì)和短壽蛋白質(zhì)26S蛋白質(zhì)酶體20S的核心顆粒(CP)19S的調(diào)節(jié)顆粒(RP):18個(gè)亞基,6個(gè)亞基具有ATP酶活性2個(gè)α環(huán)：7個(gè)α亞基2個(gè)β環(huán)：7個(gè)β亞基372023/2/18泛素與選擇性被降解蛋白質(zhì)形成共價(jià)連接，并使其激活,即泛素化，包括三種酶參與的3步反應(yīng)，并需消耗ATP。蛋白酶體(proteasome)對(duì)泛素化蛋白質(zhì)的降解。泛素介導(dǎo)的蛋白質(zhì)降解過程三、細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)降解過程382023/2/18重要性：能夠清除錯(cuò)誤的蛋白質(zhì)；對(duì)細(xì)胞的生長(zhǎng)周期、DNA的復(fù)制，以及染色體結(jié)構(gòu)的調(diào)控作用泛素介導(dǎo)的蛋白質(zhì)降解過程392023/2/18第四節(jié)

氨基酸的一般代謝人體內(nèi)蛋白質(zhì)處于不斷降解與合成的動(dòng)態(tài)平衡中。成人每天約有1%~2%的體內(nèi)蛋白質(zhì)被降解。一、氨基酸在體內(nèi)的代謝動(dòng)態(tài)412023/2/18氨基酸代謝概況血液氨基酸組織氨基酸氨基酸代謝庫(kù)來(lái)源去路1.食物蛋白質(zhì)2.體內(nèi)合成的非必需氨基酸3.組織蛋白質(zhì)分解1.合成蛋白質(zhì)2.分解代謝3.合成其它含氮物(嘌呤、嘧啶）脫氨基脫羧基CO2胺類α-酮酸氨CO2+H2O+能量糖或脂肪非必需氨基酸其它含氮物谷氨酰胺尿素422023/2/18氧化脫氨基作用轉(zhuǎn)氨基作用聯(lián)合脫氨基作用（最重要）非氧化脫氨二、氨基酸的脫氨基作用432023/2/18（一）氧化脫氨作用442023/2/18L-氨基酸氧化酶（活性低，分布于肝及腎臟）D-氨基酸氧化酶（活性強(qiáng)，但體內(nèi)D-氨基酸少）L-谷氨酸脫氫酶

活性強(qiáng)，分布于肝、腎及腦組織

輔酶為NAD+或NADP+

專一性強(qiáng)，只作用于谷氨酸，催化的反應(yīng)可逆氨基酸氧化脫氨主要酶章首節(jié)首452023/2/181.氨基酸氧化酶輔酶：FAD462023/2/182.L-谷氨酸脫氫酶472023/2/18

L-谷氨酸脫氫酶的特點(diǎn)

催化L-谷氨酸氧化脫氨生成α-酮戊二酸、NH3和NADH+H+以NAD+或NADP+為輔酶的不需氧脫氫酶分布廣泛，在肝、腎、腦等組織中此酶活性較強(qiáng)該酶與轉(zhuǎn)氨酶協(xié)同作用是體內(nèi)脫氨基的主要方式。

變構(gòu)酶：ATP和NADH為變構(gòu)抑制劑

ADP為變構(gòu)激活劑482023/2/18（二）轉(zhuǎn)氨基作用在轉(zhuǎn)氨酶催化下，氨基酸的a-氨基轉(zhuǎn)移到a-酮酸分子上，使其生成相應(yīng)的氨基酸，而原來(lái)的氨基酸則轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的a-酮酸，此反應(yīng)過程稱轉(zhuǎn)氨基作用。R1HCNH2COOHR1COCOOH+轉(zhuǎn)氨酶R2COCOOH+R2HCNH2COOH492023/2/18轉(zhuǎn)氨酶的特點(diǎn)

輔酶：VitB6的磷酸酯，即磷酸吡哆醛體內(nèi)存在多種轉(zhuǎn)氨酶，輔酶均是磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺，它們?cè)诎被崤ca-酮酸之間起傳遞氨基的作用。不同的氨基酸與a-酮酸之間的轉(zhuǎn)氨基反應(yīng)均由專一的轉(zhuǎn)氨酶催化。502023/2/18在各種轉(zhuǎn)氨酶中，以L-谷氨酸與a-酮酸轉(zhuǎn)氨酶最為重要。例如：谷丙轉(zhuǎn)氨酶（GPT，又稱ALT）谷草轉(zhuǎn)氨酶（GOT，又稱AST）512023/2/18轉(zhuǎn)氨基作用COOH

（CH2）

2HCNH2COOHCOOH（CH2）2COCOOH+ALTCH3COCOOH+CH3HCNH2COOH谷氨酸丙酮酸丙氨酸α-酮戊二酸522023/2/18轉(zhuǎn)氨基作用COOH

（CH2）

2HCNH2COOHCOOH（CH2）2COCOOH+ASTCOOHCH2COCOOH+COOHCH2HCNH2COOH谷氨酸草酰乙酸天冬氨酸α-酮戊二酸532023/2/18－H20＋H203.轉(zhuǎn)氨作用的機(jī)制542023/2/183.轉(zhuǎn)氨酶的催化機(jī)理轉(zhuǎn)氨酶的輔酶是磷酸吡哆醛或磷酸吡哆胺552023/2/18轉(zhuǎn)氨基作用實(shí)質(zhì)－－是氨基酸的氨基轉(zhuǎn)移氨基并未真正脫去，隨著一個(gè)氨基酸的氨基轉(zhuǎn)移，必然有另一個(gè)氨基酸的生成。4.轉(zhuǎn)氨作用的意義：1.氨基酸分解代謝的方式之一2.體內(nèi)合成非必需氨基酸的途徑。562023/2/18廣泛分布于各組織細(xì)胞內(nèi)在不同組織中含量不同572023/2/18ALT和AST廣泛存在于各組織內(nèi)，但在各組織中的含量卻不相同，以心、肝組織活性最高，血清中活性最低。

例如急性肝炎患者血清ALT活性↑↑

心肌炎或心肌梗死患者血清AST活性↑↑——臨床上以此作為疾病診斷和療效觀察的生化指標(biāo)之一。當(dāng)某些因素使細(xì)胞膜通透性增加或細(xì)胞損傷時(shí)，轉(zhuǎn)氨酶可大量的釋放入血，造成血清轉(zhuǎn)氨酶活性升高。582023/2/18（三）聯(lián)合脫氨作用

1.轉(zhuǎn)氨作用偶聯(lián)氧化脫氨作用：定義：氨基酸首先與α-酮戊二酸在轉(zhuǎn)氨酶作用下生成α-酮酸和谷氨酸，然后谷氨酸再經(jīng)L-谷氨酸脫氫酶作用，脫去氨基產(chǎn)生游離氨和生成α-酮戊二酸。

意義1、是體內(nèi)AA脫氨基的最重要方式

2、是體內(nèi)合成非必需氨基酸的主要途徑。主要在肝、腎組織進(jìn)行592023/2/18圖聯(lián)合脫氨基作用602023/2/182.轉(zhuǎn)氨偶聯(lián)AMP循環(huán)脫氨作用主要在肌肉組織進(jìn)行蘋果酸

腺苷酸代琥珀酸次黃嘌呤核苷酸

(IMP)腺苷酸代琥珀酸合成酶α-酮戊二酸氨基酸

谷氨酸α-酮酸轉(zhuǎn)氨酶1草酰乙酸天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶

2腺苷酸脫氫酶H2ONH3延胡索酸腺嘌呤核苷酸(AMP)612023/2/18IMP腺苷酸代琥珀酸氨基酸-酮酸NH3H2O-酮戊二酸谷氨酸天冬氨酸草酰乙酸AMP延胡索酸蘋果酸嘌呤核苷酸循環(huán)2.轉(zhuǎn)氨偶聯(lián)AMP循環(huán)脫氨作用主要在肌肉組織進(jìn)行622023/2/18脫水脫氨基、脫硫氫基脫氨基、直接脫氨基等。（在微生物中個(gè)別AA進(jìn)行,但不普遍）L-絲氨酸CH2COO-C-NH3+=-CH3COO-C=NH2+--COOHCH2OHNH2-C-H--COOHCH3C=O--絲氨酸脫水酶+NH3丙酮酸-H2O+H2Oα-氨基丙烯酸亞氨基丙酸（四）非氧化脫氨作用例：脫水脫氨基（只適于含一個(gè)羥基的AA)632023/2/18三、氨的代謝氨是有毒的，尤其是對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)。雖然有各種來(lái)源的氨進(jìn)入體內(nèi)，但機(jī)體又有多種渠道將它們消除掉，即氨的來(lái)源和去路保持著動(dòng)態(tài)平衡。正常人血氨濃度很低，不超過58.7

mol／L(0．1mg／d1)。642023/2/18血氨腸道吸收的氨氨基酸脫氨腎臟產(chǎn)生的氨氨的來(lái)源肝腎等谷氨酰胺丙氨酸-葡萄糖循環(huán)氨的轉(zhuǎn)運(yùn)合成尿素（肝）合成非必需氨基酸轉(zhuǎn)變其他含氮物銨鹽排出（腎）氨的去路血氨的來(lái)源與去路652023/2/181.血氨的來(lái)源①氨基酸脫氨基作用產(chǎn)生的氨是血氨主要來(lái)源,

胺類的分解也可以產(chǎn)生氨RCH2NH2RCHO+NH3胺氧化酶②腸道吸收的氨氨基酸在腸道細(xì)菌作用下產(chǎn)生的氨尿素經(jīng)腸道細(xì)菌尿素酶水解產(chǎn)生的氨

③腎小管上皮細(xì)胞分泌的氨主要來(lái)自谷氨酰胺

谷氨酰胺谷氨酸+NH3谷氨酰胺酶662023/2/18氨的吸收與腸道pH有關(guān)堿性條件下，氨多以NH3分子形式存在，有利于氨的吸收酸性條件下多以NH4+的形式存在，氨的吸收減少。注意：臨床上對(duì)高血氨病人不宜用肥皂水灌腸NH3NH4+H+OH-672023/2/18(3)腎臟產(chǎn)生的氨谷氨酰胺提示：高血氨病人慎用堿性利尿劑谷氨酰胺酶谷氨酸H20NH3腎小管H+NH4+堿性尿則不利于NH4+

的形成和排出682023/2/182.血氨的去路①在肝內(nèi)合成尿素，這是最主要的去路②合成其它含氮化合物③合成谷氨酰胺谷氨酸+NH3谷氨酰胺谷氨酰胺合成酶ATPADP+Pi④腎小管泌氨分泌的NH3在酸性條件下生成NH4+，隨尿排出。692023/2/18(一)尿素合成－鳥氨酸循環(huán)——這是體內(nèi)氨的主要去路合成尿素的途徑——鳥氨酸循環(huán)合成尿素的原料——NH3和CO2合成尿素的主要器官——肝臟掌握702023/2/18鳥氨酸循環(huán)2分子NH3和1分子CO2經(jīng)過1次循環(huán)可生成1分子尿素。鳥氨酸瓜氨酸精氨酸尿素NH3CO2NH3NH2CONH2712023/2/181.氨基甲酰磷酸的合成

CO2+NH3+H2O+2ATP氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ（N-乙酰谷氨酸，Mg2+）COH2NO

~

PO32-+2ADP+Pi氨基甲酰磷酸反應(yīng)在線粒體中進(jìn)行722023/2/18反應(yīng)由氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ(carbamoylphosphatesynthetaseⅠ,CPS-Ⅰ)催化。N-乙酰谷氨酸為其激活劑，反應(yīng)消耗2分子ATP。N-乙酰谷氨酸(AGA)732023/2/182.瓜氨酸的合成鳥氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶H3PO4+氨基甲酰磷酸742023/2/183.精氨酸的合成反應(yīng)在胞質(zhì)中進(jìn)行。

精氨酸代琥珀酸合成酶ATPAMP+PPiH2OMg2++天冬氨酸精氨酸代琥珀酸752023/2/18精氨酸延胡索酸精氨酸代琥珀酸裂解酶精氨酸代琥珀酸762023/2/184.精氨酸水解生成尿素反應(yīng)在胞液中進(jìn)行尿素鳥氨酸精氨酸H2O772023/2/18鳥氨酸循環(huán)2ADP+PiCO2+NH3

+H2O氨基甲酰磷酸2ATPN-乙酰谷氨酸Pi鳥氨酸瓜氨酸精氨酸延胡索酸氨基酸草酰乙酸蘋果酸α-酮戊二酸谷氨酸α-酮酸精氨酸代琥珀酸瓜氨酸天冬氨酸ATPAMP+PPi鳥氨酸尿素線粒體胞液782023/2/18限速酶792023/2/18尿素循環(huán)小結(jié)合成的主要器官肝合成的細(xì)胞內(nèi)部位線粒體和胞液限速酶精氨酸代琥珀酸合成酶尿素分子中C原子來(lái)源HCO32-尿素分子中N原子來(lái)源氨基酸生理意義解氨毒問題：您能對(duì)尿素循環(huán)做個(gè)小結(jié)嗎？802023/2/18

鳥氨酸循環(huán)的小結(jié)原料：2分子氨，1個(gè)來(lái)自游離的氨，另一個(gè)來(lái)自天冬氨酸反應(yīng)部位：肝細(xì)胞線粒體和胞液耗能：3個(gè)ATP4個(gè)高能磷酸鍵意義：解氨毒一把有毒的NH3轉(zhuǎn)變成無(wú)毒的尿素重要的酶：精氨酸代琥珀酸縮合酶（限速酶）氨甲酰磷酸合成酶I（CPS-I）812023/2/18尿素生成的調(diào)節(jié)1.食物蛋白質(zhì)的影響高蛋白膳食合成↑低蛋白膳食合成↓CPS-Ⅰ的調(diào)節(jié)：N-乙酰谷氨酸（AGA）、精氨酸為其激活劑3.尿素生成酶系的調(diào)節(jié)：822023/2/18氨的轉(zhuǎn)運(yùn)（二）丙氨酸－葡萄糖循環(huán)生理意義：1.肌肉中氨以無(wú)毒的丙氨酸形成運(yùn)輸?shù)礁?.肝為肌肉提供葡萄糖反應(yīng)過程：832023/2/18丙氨酸葡萄糖

肌肉蛋白質(zhì)氨基酸NH3谷氨酸α-酮戊二酸丙酮酸糖酵解途徑肌肉丙氨酸血液丙氨酸葡萄糖α-酮戊二酸谷氨酸丙酮酸NH3尿素尿素循環(huán)糖異生肝丙氨酸-葡萄糖循環(huán)葡萄糖842023/2/18(三)谷氨酰胺的生成氨谷氨酸谷氨酰胺合成酶谷氨酰胺腦、心、肌肉+ATPADP+PiH2OCOOHCH2CH2CHNH2COOHCONH2CH2CH2CHNH2COOH肝或腎反應(yīng)過程852023/2/18谷氨酰胺谷氨酰胺

谷氨酰胺酶谷氨酸H20NH3腎小管H+腎NH4+隨尿排出862023/2/18谷氨酰胺在腦、肌肉合成谷氨酰胺，運(yùn)輸?shù)礁位蚰I后再分解為氨和谷氨酸，從而進(jìn)行解毒。生理意義：谷氨酰胺是氨的解毒產(chǎn)物，也是氨的儲(chǔ)存及運(yùn)輸形式。還可為某些含氮化合物的合成提供原料。872023/2/18（三）高血氨癥與氨中毒血氨正常值：<60μmol/L高血氨癥:肝功能嚴(yán)重?fù)p傷，尿素合成障礙，血氨增高。肝昏迷或肝性腦?。簢?yán)重的肝病引起的以代謝紊亂為基礎(chǔ)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)綜合癥。臨床表現(xiàn)主要是意識(shí)障礙和昏迷。氨中毒學(xué)說(shuō)是肝昏迷的機(jī)制之一。血NH3增高谷氨酸大腦能量供應(yīng)不足昏迷嚴(yán)重的肝病尿素合成障礙882023/2/18肝性昏迷的臨床生化檢驗(yàn)指標(biāo)1.血清白蛋白降低，表明蛋白合成能力低下；2.血清膽紅素可呈顯著升高，說(shuō)明有膽汁排泄障礙；3.低膽固醇血癥，因肝合成能力降低所致；4.AST及ALT由高值轉(zhuǎn)為低值，見于大量肝細(xì)胞壞死的情況；5.尿素呈低值，提示肝合成尿素功能低下；6.血糖降低，由于肝糖原儲(chǔ)備減少引起；7.凝血酶原時(shí)間延長(zhǎng)，由于肝合成凝血因子降低；8.血液pH增高及PCO2降低（呼吸性堿中毒），因腦水腫引起的換氣過度所致。892023/2/18肝性昏迷治療原則

減少血氨的來(lái)源，增加血氨的去路：1.限制蛋白質(zhì)飲食和其他含氮藥物；2.給予腸道抗生素；3.給予酸性液體灌腸；4.給予谷氨酸鈉，使之與氨結(jié)合為谷氨酰胺；5.給予精氨酸鈉或鳥氨酸鈉，促進(jìn)尿素的合成等。902023/2/18四、α－酮酸的代謝1、經(jīng)還原氨基化生成非必需氨基酸2、轉(zhuǎn)變?yōu)樘呛椭?、氧化供能生糖氨基酸：在體內(nèi)可轉(zhuǎn)變成糖的氨基酸生酮氨基酸：在體內(nèi)可轉(zhuǎn)變?yōu)橥w和脂酸的AA生糖兼生酮氨基酸912023/2/18

氨基酸生糖及生酮性質(zhì)的分類類別氨基酸生酮氨基酸亮氨酸、賴氨酸生糖兼生酮氨基酸異亮氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、蘇氨酸生糖氨基酸丙氨酸、精氨酸、天冬氨酸、半胱氨酸、谷氨酸、甘氨酸、脯氨酸、蛋氨酸、絲氨酸、纈氨酸、組氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺922023/2/18琥珀酰CoA延胡索酸草酰乙酸α-酮戊二酸檸檬酸乙酰CoA丙酮酸PEP磷酸丙糖葡萄糖或糖原糖α-磷酸甘油脂肪酸脂肪甘油三酯乙酰乙酰CoA丙氨酸半胱氨酸絲氨酸蘇氨酸色氨酸異亮氨酸亮氨酸色氨酸天冬氨酸天冬酰胺苯丙氨酸酪氨酸異亮氨酸蛋氨酸絲氨酸蘇氨酸纈氨酸酮體亮氨酸賴氨酸酪氨酸色氨酸苯丙氨酸谷氨酸精氨酸谷氨酰胺組氨酸纈氨酸CO2CO2氨基酸、糖及脂肪代謝的聯(lián)系TAC932023/2/18思考天冬氨酸如何轉(zhuǎn)變成葡萄糖？942023/2/18天冬氨酸徹底氧化過程谷草轉(zhuǎn)氨酶磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸激酶丙酮酸丙酮酸脫氫酶復(fù)合體乙酰輔酶A三羧酸循環(huán)-1GTP1ATP952023/2/18主要內(nèi)容第五節(jié)個(gè)別氨基酸的代謝一、氨基酸的脫羧基作用二、氨基酸與“一碳基團(tuán)”代謝三、個(gè)別氨基酸代謝降解與疾病熟悉962023/2/18一、氨基酸的脫羧基作用概念：在氨基酸脫羧酶的催化，體內(nèi)部分氨基酸可進(jìn)行脫羧基作用生成相應(yīng)的胺。酶：氨基酸脫羧酶輔酶：為磷酸吡哆醛意義：生成的胺類物質(zhì)常具有重要的生理功用或藥理作用*胺氧化酶能將胺類物質(zhì)氧化成醛類或酸類物質(zhì)，從而避免胺類在體內(nèi)蓄積。972023/2/18RHCNH2COOHa-氨基酸

胺氨基酸脫羧酶磷酸吡哆醛RCH2NH2CO2+

氨基酸脫羧后生成的胺具有一定的生理活性，但在體內(nèi)不能蓄積過多，否則會(huì)引起心血管系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)的功能紊亂。（VitB6）982023/2/18992023/2/18γ-氨基丁酸是一種神經(jīng)遞質(zhì)，對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)有抑制作用。脫羧酶γ-氨基丁酸谷氨酸1.-氨基丁酸（GABA）1002023/2/18組氨酸體內(nèi)許多組織的肥大細(xì)胞及嗜堿性細(xì)胞在過敏反應(yīng)、創(chuàng)傷等情況下產(chǎn)生組胺組胺是一種強(qiáng)血管擴(kuò)張劑組胺可使平滑肌收縮組胺還能促進(jìn)胃黏膜細(xì)胞分泌胃蛋白酶及胃酸脫羧酶組胺2.組胺1012023/2/18鳥氨酸脫羧酶鳥氨酸腐胺（丁二胺）CO2丙胺轉(zhuǎn)移酶S-腺苷-3-甲硫丙胺5’-甲硫腺苷精脒丙胺轉(zhuǎn)移酶精胺S-腺苷-3-甲硫丙胺5’-甲硫腺苷3.多胺的合成精瞇和精胺是調(diào)節(jié)細(xì)胞生長(zhǎng)的重要物質(zhì)。臨床上測(cè)定腫瘤病人血或尿中多胺的含量作為觀察病情和輔助診斷的指標(biāo)。1022023/2/18色氨酸5-羥色胺在腦組織是一種抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，在外周組織有收縮血管的作用。羥化酶脫羧酶5-羥色胺5-羥色氨酸4.5-羥色胺1032023/2/185.?；撬?構(gòu)成膽汁酸1042023/2/18（一）一碳基團(tuán)與載體概念：某些氨基酸在體內(nèi)分解代謝的過程中可產(chǎn)生含有一個(gè)碳原子的有機(jī)基團(tuán)。體內(nèi)的一碳單位：甲基（-CH3）亞甲基（-CH2-）次甲基（-CH=）甲?；?CHO）羥甲基（-CH2OH）亞氨甲基（-CH=NH）二、氨基酸與“一碳基團(tuán)”的代謝1052023/2/18載體：FH4FH4由葉酸經(jīng)FH2還原酶的催化，經(jīng)兩步還原反應(yīng)而生成。一碳單位通常結(jié)合在FH4分子的N5、N10位上。1062023/2/18四氫葉酸是一碳單位的載體FFH2FH4FH2還原酶FH2還原酶NADPH+H+NADP+NADPH+H+NADP+1072023/2/18常見的一碳單位的四氫葉酸衍生物

1．N10-甲酰四氫葉酸（N10-CHO-FH4）。

2．N5-亞氨甲基四氫葉酸（N5-CH=NH-FH4）。

3．N5,N10-亞甲基四氫葉酸（N5,N10-CH2-FH4）。

4．N5,N10-次甲基四氫葉酸（N5,N10=CH-FH4）。

5．N5-甲基四氫葉酸（N5-CH3-FH4）。

1082023/2/18（二）一碳單位的生成與互變1.一碳單位的生成主要來(lái)源于Ser、Gly、His、Trp代謝1092023/2/181102023/2/181112023/2/18來(lái)源：主要來(lái)源于絲氨酸、甘氨酸、組氨酸及色氨酸的代謝。（二）一碳單位的來(lái)源

1122023/2/18（二）“一碳基團(tuán)”的來(lái)源、互變與生理功用

+H2O-H2O+2H-2HSAM蘇、絲甘組N-亞氨甲酰谷氨酸乙醛酸N5-CH=NHFH4谷NH3色N10-CHOFH4甲酸N5,N10=CH-FH4絲甘N5,N10-CH2-FH4+2HN5-CH3FH4嘌呤(C2)嘌呤(C8)

胸腺嘧啶(-CH3)蛋

同型半胱氨酸1132023/2/18（三）一碳單位的生理功用

是作為合成嘌呤和嘧啶核苷酸的原料。是聯(lián)系氨基酸和核酸代謝的樞紐化合物。參與形成SAM（S-腺苷蛋氨酸）而發(fā)揮轉(zhuǎn)甲基作用。如腎上腺素、肌酸、膽堿等。FH4缺乏造成巨幼紅細(xì)胞性貧血磺胺類藥物---二氫葉酸合成酶-----抗菌藥甲氨蝶呤---二氫葉酸還原酶-----抗癌藥1142023/2/18含硫氨基酸的代謝體內(nèi)的含硫氨基酸：蛋氨酸（甲硫氨酸）、半胱氨酸和胱氨酸這三種氨基酸的代謝是相互聯(lián)系的。蛋氨酸是必需氨基酸三、個(gè)別氨基酸代謝降解與疾病1152023/2/18（一）

蛋氨酸的代謝活性形式：S-腺苷蛋氨酸（SAM），又稱活性蛋氨酸SAM的作用：是體內(nèi)甲基的直接供給體SAM的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：含活性甲基1162023/2/181172023/2/181.轉(zhuǎn)甲基作用是蛋氨酸在體內(nèi)最主要的分解代謝途徑。在蛋氨酸腺苷轉(zhuǎn)移酶催化下，蛋氨酸與ATP作用生成S-腺苷蛋氨酸(SAM),為活性蛋氨酸,其所含甲基為活性甲基。意義：可生成多種含甲基的重要生理活性物質(zhì)，如腎上腺素、肌酸、膽堿等，具有廣泛作用。1182023/2/181192023/2/18

2.蛋氨酸循環(huán)

概念：蛋氨酸由ATP提供腺苷生成SAM，活性甲硫氨酸轉(zhuǎn)甲基后生成S-腺苷同型半胱氨酸，經(jīng)水解生成同型半胱氨酸。同型半胱氨酸可以接受N5-甲基四氫葉酸提供的甲基，重新生成蛋氨酸，形成一個(gè)循環(huán)過程。意義：將其他來(lái)源的一碳單位（N5-CH3-FH４）轉(zhuǎn)變?yōu)榛钚约谆?，參與體內(nèi)廣泛存在的甲基化反應(yīng)；N5-CH3-FH４是體內(nèi)甲基的間接供體。1202023/2/18S-腺苷蛋氨酸循環(huán)的反應(yīng)過程蛋氨酸SAM蛋氨酰腺苷轉(zhuǎn)移酶ATPPPi+PiFH4N5-CH3FH4蛋氨酸合成酶（VitB12）甲基受體甲基轉(zhuǎn)移酶甲基受體-CH3S-腺苷同型半胱氨酸同型半胱氨酸S-腺苷同型半胱氨酸裂解酶H2O腺苷1212023/2/18

維生素B12缺乏引起巨幼紅細(xì)胞性貧血

VitB12缺乏→巨幼紅細(xì)胞性貧血→細(xì)胞分裂障礙→核酸合成障礙→轉(zhuǎn)運(yùn)其他一碳單位↓

→游離FH4含量↓FH4再生↓→甲硫氨酸生成↓→N5-CH3-FH4的甲基不能轉(zhuǎn)移1222023/2/18(二)半胱氨酸與胱氨酸的代謝蛋白質(zhì)分子中兩個(gè)cys之間形成的二硫鍵對(duì)維持Pr結(jié)構(gòu)有重要作用。體內(nèi)許多重要酶的活性均與其分子中cys殘基上的巰基存在直接有關(guān)，故稱巰基酶體內(nèi)存在的還原型GSH有保護(hù)巰基酶的作用1232023/2/181.谷胱甘肽（GSH)生成與功能H2N-CHCH2CH2CO—COOHγ-GluNHCHCO—CH2SHCysNHCH2COOHGly2GSHGSSG1242023/2/18谷胱甘肽H2O22H2O2G-SHG-S-S-GNADPH++H+NADP+此類酶可保護(hù)生物膜及血紅蛋白免遭損傷谷胱甘肽過氧化物酶谷胱甘肽還原酶6-磷酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖酸6-磷酸葡萄糖脫氫酶磷酸戊糖途徑1252023/2/18

硫酸根的代謝

含硫氨基酸氧化分解均可產(chǎn)生硫酸根部分硫酸根活化成活性硫酸根，即3’-磷酸腺苷-5’-磷酸硫酸（PAPS）PAPS的性質(zhì)比較活潑，可使某些物質(zhì)形成硫酸酯1262023