第十章氨基酸代謝

一、蛋白質(zhì)的主要功能①維持組織細(xì)胞的生長、更新和修補(bǔ)；②參與催化、運輸和代謝調(diào)節(jié)；③提供能源。當(dāng)前1頁，總共85頁。二、氮平衡（nitrogenbalance）氮平衡狀態(tài)進(jìn)、出氮情況常見人群氮的總平衡攝入氮=排出氮健康成年人氮的正平衡攝入氮＞排出氮兒童、青春期青少年、孕婦及恢復(fù)期病人氮的負(fù)平衡攝入氮＜排出氮長期饑餓、消耗性疾病患者當(dāng)前2頁，總共85頁。蛋白質(zhì)的需要量成人每日最低需要量:30～50g/d我國營養(yǎng)學(xué)會推薦的成人每日需要量:80g/d當(dāng)前3頁，總共85頁。三、必需氨基酸人體營養(yǎng)需要，而又不能自身合成，必須由食物供應(yīng)的氨基酸。共8種：Val、Ile、Leu、Phe、Met、Trp、Thr、Lys。蛋白質(zhì)的互補(bǔ)作用混合食用營養(yǎng)價值較低的蛋白質(zhì)，則必需氨基酸可以互相補(bǔ)充，從而提高營養(yǎng)價值。當(dāng)前4頁，總共85頁。第二節(jié)

蛋白質(zhì)的消化、吸收與腐敗Digestion,AbsorptionandPutrefactionofproteins當(dāng)前5頁，總共85頁。一、蛋白質(zhì)的消化胃蛋白酶胰液中的蛋白酶：對肽鍵有一定的專一性內(nèi)肽酶：胰蛋白酶、糜蛋白酶、彈性蛋白酶外肽酶：羧基肽酶A和羧基肽酶B小腸粘膜細(xì)胞中的氨基肽酶和二肽酶。當(dāng)前6頁，總共85頁。

胰蛋白酶胰糜蛋白酶原彈性蛋白酶羧基肽酶原胰蛋白酶原腸激酶胰糜蛋白酶彈性蛋白酶原羧基肽酶當(dāng)前7頁，總共85頁。當(dāng)前8頁，總共85頁。三、蛋白質(zhì)的腐敗作用腸道細(xì)菌對未被消化的蛋白質(zhì)及其消化產(chǎn)物所起的分解作用，稱為腐敗作用（putrefaction）。主要產(chǎn)物：NH3、胺類和一些有害物質(zhì)。二、氨基酸的吸收當(dāng)前9頁，總共85頁。第三節(jié)

氨基酸的一般代謝GeneralMetabolismofAminoAcid當(dāng)前10頁，總共85頁。

蛋白質(zhì)降解不依賴ATP的過程依賴ATP和泛素的過程泛素：是一種參與蛋白質(zhì)降解的小分子蛋白質(zhì)。當(dāng)前11頁，總共85頁。氨基酸代謝庫食物蛋白質(zhì)經(jīng)消化吸收產(chǎn)生的氨基酸（外源性氨基酸）與體內(nèi)組織蛋白質(zhì)降解生成的氨基酸以及其它物質(zhì)經(jīng)代謝轉(zhuǎn)變而來的氨基酸（內(nèi)源性氨基酸）混在一起，分布于體內(nèi)各處，參與代謝，稱為氨基酸代謝庫（metabolicpool）。當(dāng)前12頁，總共85頁。氨基酸的來源和去路

當(dāng)前13頁，總共85頁。一、氨基酸的脫氨基作用轉(zhuǎn)氨基氧化脫氨基聯(lián)合脫氨基非氧化脫氨基當(dāng)前14頁，總共85頁。（一）轉(zhuǎn)氨基作用（transamination）在轉(zhuǎn)氨酶的作用下，-氨基酸的氨基轉(zhuǎn)移到-酮酸的-碳上，生成相應(yīng)的氨基酸，而原來的氨基酸則轉(zhuǎn)變成-酮酸。當(dāng)前15頁，總共85頁。

要點：①反應(yīng)可逆。②體內(nèi)除Lys、Pro和羥脯氨酸外，大多數(shù)氨基酸都可進(jìn)行轉(zhuǎn)氨基作用。③轉(zhuǎn)氨酶均以磷酸吡哆醛為輔酶。磷酸吡哆醛是VB6的衍生物。反應(yīng)中起傳遞氨基的作用。當(dāng)前16頁，總共85頁。

轉(zhuǎn)氨基作用機(jī)制當(dāng)前17頁，總共85頁。體內(nèi)重要的轉(zhuǎn)氨酶①丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（alanineamino-transferase,ALT或glutamicpyruvictransaminase,GPT）：肝中活性最高②天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（aspartateamino-transferase,AST或glutamicoxalo-acetictransaminase,GOT）：心肌中活性最高臨床意義當(dāng)前18頁，總共85頁。

當(dāng)前19頁，總共85頁。

轉(zhuǎn)氨酶正常人各組織GOT及GPT活性(單位/克濕組織)血清轉(zhuǎn)氨酶活性，臨床上可作為疾病診斷和預(yù)后的指標(biāo)之一。當(dāng)前20頁，總共85頁。（二）L-谷氨酸氧化脫氨基作用

當(dāng)前21頁，總共85頁。要點：①反應(yīng)可逆。②L-谷氨酸脫氫酶為不需氧脫氫酶，輔酶為NAD+或NADP+。③此酶分布廣泛，但以肝、腎、腦中活性較強(qiáng)。④此酶為別構(gòu)酶。此反應(yīng)與能量代謝密切相關(guān)。當(dāng)前22頁，總共85頁。（三）聯(lián)合脫氨基作用在轉(zhuǎn)氨酶和谷氨酸脫氫酶的聯(lián)合作用下，使各種氨基酸脫下氨基的過程。它是體內(nèi)各種氨基酸脫氨基的主要形式。其逆反應(yīng)也是體內(nèi)生成非必需氨基酸的途徑。當(dāng)前23頁，總共85頁。當(dāng)前24頁，總共85頁。Ala+-酮戊二酸丙酮酸+GluGlu+NAD++H2O-酮戊二酸+NADH+NH4+Ala+NAD++H2O丙酮酸+NADH+NH4+當(dāng)前25頁，總共85頁。（四）嘌呤核苷酸循環(huán)肌肉中的脫氨基反應(yīng)是一種特殊的聯(lián)合脫氨基作用當(dāng)前26頁，總共85頁。

嘌呤核苷酸循環(huán)當(dāng)前27頁，總共85頁。二、-酮酸的代謝

當(dāng)前28頁，總共85頁。脫掉氨基后的-酮酸可轉(zhuǎn)變成：

-酮戊二酸琥珀酰CoA延胡索酸草酰乙酸丙酮酸乙酰CoA乙酰乙酰CoA三羧酸循環(huán)中間產(chǎn)物PEP葡萄糖脂肪酸酮體當(dāng)前29頁，總共85頁。碳骨架的氧化異檸檬酸檸檬酸延胡索酸蘋果酸草酰乙酸CoASH三羧酸循環(huán)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賴氨酸色氨酸丙氨酸蘇氨酸甘氨酸絲氨酸半胱氨酸丙酮酸精氨酸組氨酸谷氨酰胺脯氨酸谷氨酸異亮氨酸甲硫氨酸纈氨酸苯丙氨酸酪氨酸天冬酰胺谷氨酰胺當(dāng)前30頁，總共85頁。當(dāng)前31頁，總共85頁。

生糖氨基酸：在體內(nèi)能轉(zhuǎn)變成糖的氨基酸。生酮氨基酸：在體內(nèi)能轉(zhuǎn)變成酮體的氨基酸。有Leu和Lys。生糖兼生酮氨基酸：既能轉(zhuǎn)變成糖也能轉(zhuǎn)變成酮體的氨基酸。有Ile、Phe、Tyr、Trp、Thr。生糖氨基酸+生糖兼生酮氨基酸:“一兩色素本來老”當(dāng)前32頁，總共85頁。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TCA循環(huán)目錄當(dāng)前33頁，總共85頁。第四節(jié)

氨的代謝MetabolismofAmmonia當(dāng)前34頁，總共85頁。氨的來源去路當(dāng)前35頁，總共85頁。一、體內(nèi)氨的來源1.氨基酸脫氨基作用：是主要來源。還有少量胺的氧化。2.腸道吸收的氨：4g/日 ①蛋白質(zhì)的腐敗作用 ②腸道尿素的水解當(dāng)前36頁，總共85頁。

腸道對氨的吸收與腸道pH有關(guān)：當(dāng)前37頁，總共85頁。3.腎小管上皮細(xì)胞泌氨

當(dāng)前38頁，總共85頁。二、氨的轉(zhuǎn)運氨是有毒物質(zhì)，血中的NH3主要是以無毒的Ala及Gln兩種形式運輸?shù)?。?dāng)前39頁，總共85頁。

是肌肉與肝之間氨的轉(zhuǎn)運形式。意義：既使肌肉中的氨以無毒的Ala形式運到肝，肝又為肌肉提供生成丙酮酸的葡萄糖。（一）丙氨酸-葡萄糖循環(huán)當(dāng)前40頁，總共85頁。（二）谷氨酰胺的運氨作用主要是從腦、肌肉等組織向肝或腎運氨。當(dāng)前41頁，總共85頁。

Gln即是氨的一種解毒形式，也是氨的儲存和運輸形式。當(dāng)前42頁，總共85頁。水生生物直接擴(kuò)散脫氨（NH3）哺乳、兩棲動物排尿素各種生物根據(jù)安全、價廉的原則排氨直接排氨，不消耗能量；排氨形式越復(fù)雜、越耗能？體內(nèi)水循環(huán)迅速，NH3濃度低，擴(kuò)散流失快，毒性小。？體內(nèi)水循環(huán)較慢，NH3濃度較高，需要消耗能量使其轉(zhuǎn)化為較簡單，低毒的尿素形式。當(dāng)前43頁，總共85頁。鳥類、爬蟲排尿酸均來自轉(zhuǎn)氨不溶于水毒性很小需更多能量為什么這類生物如此排氨？水循環(huán)太慢，保留水分同時不中毒，付出高能量代價。高等植物，以Gln/Asn形式儲存氨，不排氨。當(dāng)前44頁，總共85頁。三、尿素的生成是體內(nèi)解除氨毒的主要方式。也是體內(nèi)氨的最主要去路。鳥氨酸循環(huán)又叫尿素循環(huán)或Krebs-Henseleit循環(huán)部位：肝細(xì)胞的線粒體和胞液當(dāng)前45頁，總共85頁。實驗根據(jù)如下：①大鼠肝切片與NH4+保溫數(shù)小時，NH4+↓，尿素↑；②加入鳥氨酸、瓜氨酸和Arg后，尿素↑；③上述三種氨基酸結(jié)構(gòu)上彼此相關(guān)；④早已證實肝中有精氨酸酶。當(dāng)前46頁，總共85頁。實驗：動物切除肝臟，輸入AA后，血氨濃度升高動物保留肝臟、切除腎臟，輸入AA后，血中尿素濃度升高動物肝臟、腎臟同時切除，輸入氨基酸后，血中尿素含量較低，但血氨濃度升高結(jié)論：肝臟是合成尿素的主要器官當(dāng)前47頁，總共85頁。

當(dāng)前48頁，總共85頁。鳥氨酸循環(huán)的詳細(xì)步驟1.線粒體內(nèi)的反應(yīng)步驟當(dāng)前49頁，總共85頁。

兩步反應(yīng)均不可逆；氨甲酰磷酸合成酶-Ⅰ(carbamoylphos-phatesynthetaseⅠ，CPS-Ⅰ)為變構(gòu)酶，N-乙酰谷氨酸（N-AGA）為此酶的變構(gòu)激活劑；此階段消耗2個ATP；當(dāng)前50頁，總共85頁。2.胞液內(nèi)反應(yīng)步驟當(dāng)前51頁，總共85頁?？偡磻?yīng)式：NH3+CO2+3ATP+Asp+2H2O→尿素+2ADP+2Pi+AMP+PPi+延胡索酸當(dāng)前52頁，總共85頁。

當(dāng)前53頁，總共85頁。鳥氨酸循環(huán)要點①尿素分子中的氮，一個來自氨甲酰磷酸（或游離的NH3），另一個來自Asp；②每合成1分子尿素需消耗4個~P；③循環(huán)中消耗的Asp可通過延胡索酸轉(zhuǎn)變?yōu)椴蒗Ｒ宜?，再通過轉(zhuǎn)氨基作用，從其他-氨基酸獲得氨基而再生；④精氨酸代琥珀酸合成酶（ASS）為尿素合成的限速酶。當(dāng)前54頁，總共85頁。高血氨癥和氨中毒高血氨癥肝昏迷的氨中毒學(xué)說當(dāng)前55頁，總共85頁。第五節(jié)

個別氨基酸代謝MetabolismofSpecificAminoAcid當(dāng)前56頁，總共85頁。一、氨基酸的脫羧基作用氨基酸脫羧酶的輔酶是磷酸吡哆醛。當(dāng)前57頁，總共85頁。

胺是體內(nèi)的生理活性物質(zhì)，主要在肝中滅活。當(dāng)前58頁，總共85頁。

由Glu脫羧生成。（一）-氨基丁酸（GABA）GABA是抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，其作用是抑制突觸傳導(dǎo)。當(dāng)前59頁，總共85頁。（二）?；撬嵊蒀ys氧化后再脫羧而生成。當(dāng)前60頁，總共85頁。（三）組胺由His脫羧生成。組胺是強(qiáng)烈的血管舒張劑，可增加毛細(xì)血管的通透性，還可刺激胃蛋白酶及胃酸的分泌。當(dāng)前61頁，總共85頁。（四）5-羥色胺（5-HT）由Trp羥化后脫羧而成。5-HT在腦內(nèi)作為神經(jīng)遞質(zhì)，起抑制作用；在外周組織有收縮血管的作用。當(dāng)前62頁，總共85頁。（五）多胺是由鳥氨酸和Met參與生成的。多胺(polyamines)是調(diào)節(jié)細(xì)胞生長的重要物質(zhì)。在生長旺盛的組織（如胚胎、再生肝、腫瘤組織）含量較高，其限速酶鳥氨酸脫羧酶活性較強(qiáng)。當(dāng)前63頁，總共85頁。二、一碳單位的代謝某些氨基酸在分解代謝過程中產(chǎn)生的含有一個碳原子的基團(tuán)，稱為一碳單位（onecarbonunit）。一碳單位不能游離存在，常與FH4結(jié)合而轉(zhuǎn)運和參加代謝。體內(nèi)的一碳單位有：甲基(-CH3)、甲烯基(-CH2-)、甲炔基(=CH-)、甲酰基(-CHO)和亞氨甲基(-CH=NH)。當(dāng)前64頁，總共85頁。（一）一碳單位與四氫葉酸四氫葉酸（FH4）是一碳單位的載體，可看作是一碳單位代謝的輔酶。其功能部位是N5和N10。當(dāng)前65頁，總共85頁。

四氫葉酸（FH4）當(dāng)前66頁，總共85頁。（二）一碳單位與氨基酸代謝一碳單位主要來源于Ser、Gly、His、Trp的分解代謝。當(dāng)前67頁，總共85頁。

當(dāng)前68頁，總共85頁。（三）一碳單位的相互轉(zhuǎn)變

當(dāng)前69頁，總共85頁。（四）一碳單位的生理功用主要是合成嘌呤和嘧啶的原料。為體內(nèi)的甲基化反應(yīng)間接提供甲基。葉酸缺乏磺胺藥及抗代謝藥當(dāng)前70頁，總共85頁。三、含硫氨基酸代謝Met循環(huán)Cys的代謝當(dāng)前71頁，總共85頁。（一）Met的代謝－－Met循環(huán)當(dāng)前72頁，總共85頁。

當(dāng)前73頁，總共85頁。

①SAM為活性蛋氨酸，SAM中的甲基為活性甲基。SAM是體內(nèi)最重要的甲基供體。②N5-CH3-FH4是甲基的間接供體。③轉(zhuǎn)甲基酶的輔酶為VitB12。當(dāng)前74頁，總共85頁。肌酸的合成合成原料：Arg、Gly、SAM合成部位：主要在肝當(dāng)前75頁，總共85頁。（二）Cys的代謝Cys是硫酸根的主要來源。當(dāng)前76頁，總共85頁。PAPS的生理功能：是體內(nèi)硫酸根的供體。當(dāng)前77頁，總共8