蛋白質的分解代謝-課件

病例摘要癥狀：一位患者患肝硬化已5年，平時狀態(tài)尚可。某天，出現但吐詞不清且較緩慢，數周后，繼之出現說胡話，最后進入昏迷。診斷：送醫(yī)院，檢查發(fā)現血氨濃度:161.4μmol/L,為正常值3倍，診斷為肝性腦病。?治療禁止從腸道補充蛋白質，昏迷超過2～3天應予靜脈內補充含氨基酸溶液。用弱酸液灌腸。靜脈滴注鳥氨酸和天冬氨酸的混合制劑。

血氨恢復正常，癥狀解除1ppt課件蛋白質的分解代謝第10章2ppt課件體內氨基酸代謝概況：分解消化吸收合成嘌呤、嘧啶、肌酸等含氮化合物代謝轉變胺類+CO2脫羧基作用脫氨基作用其它含氮物質非必需氨基酸NH3CO2+H2O糖或脂類α-酮酸谷氨酰胺尿素食物蛋白質組織蛋白質血液氨基酸組織氨基酸氨基酸代謝庫3ppt課件蛋白質的營養(yǎng)作用

NutritionalFunctionofProtein

第一節(jié)4ppt課件一、體內蛋白質具有多方面的重要功能（二）蛋白質參與體內多種重要的生理活動催化（酶）、免疫（抗原及抗體）、運動（肌肉）、物質轉運（載體）、凝血（凝血系統(tǒng)）等。每克蛋白質在體內氧化分解可釋放17.19kJ(4.1kcal)的能量，人體每日18%能量由蛋白質提供。

（三）蛋白質可作為能源物質氧化供能（一）蛋白質維持細胞組織的生長、更新和修補占人體重量16.3%，50%分布于肌肉中5ppt課件二、人體氮平衡和蛋白質需要量

氮平衡(nitrogenbalance)

攝入食物的含氮量與排泄物（尿與糞）中含氮量之間的關系。氮總平衡：攝入氮=排出氮（正常成人）氮正平衡：攝入氮>

排出氮（兒童、孕婦等）氮負平衡：攝入氮<

排出氮（饑餓、消耗性疾病患者）氮平衡的意義可以反映體內蛋白質代謝的概況。6ppt課件

蛋白質的生理需要量成人每日蛋白質最低分解量約20g，生理需要量為30g~50g，我國營養(yǎng)學會推薦成人每日蛋白質需要量為80g。7ppt課件營養(yǎng)必需氨基酸(essentialaminoacid)指體內需要而又不能自身合成，必須由食物供給的氨基酸，共有8種：Ile、Met、Val、Leu、Trp、Phe、Thr、Lys。其余12種氨基酸體內可以合成，稱為營養(yǎng)非必需氨基酸。另精氨酸和組氨酸體內合成量較少。三、蛋白質的營養(yǎng)價值異亮、甲硫、纈、亮、色、苯丙、蘇、賴一家寫兩三本書來8ppt課件

蛋白質的營養(yǎng)價值(nutritionvalue)①蛋白質的含量②蛋白質的消化率③蛋白質的利用率，取決于必需氨基酸的數量、種類、

蛋白質的互補作用指營養(yǎng)價值較低的蛋白質混合食用，其必需氨基酸可以互相補充而提高營養(yǎng)價值。色氨酸與賴氨酸互補9ppt課件第二節(jié)

蛋白質的消化、吸收和腐敗Digestion,AbsorptionandPutrefactionofProteins三、蛋白質在腸道發(fā)生腐敗作用一、外源性蛋白質的消化二、氨基酸的吸收10ppt課件一、食物蛋白質的消化

蛋白質消化的生理意義

由大分子轉變?yōu)樾》肿?，便于吸收。消除種屬特異性和抗原性，防止過敏、毒性反應。--在胃和腸道蛋白質被消化成氨基酸和寡肽11ppt課件（一）蛋白質在胃中被水解成多肽和氨基酸胃蛋白酶的最適pH為1.5~2.5，主要水解由芳香族氨基酸所形成的肽鍵產物主要為多肽及少量氨基酸。凝乳作用：Ca2+

酪蛋白

胃蛋白酶原胃蛋白酶+多肽碎片胃酸/胃蛋白酶自身激活作用12ppt課件（二）蛋白質在小腸被水解成小肽和氨基酸

——小腸是蛋白質消化的主要部位胰蛋白酶及小腸黏膜細胞蛋白酶胰酶是消化蛋白質的主要酶內肽酶(endopeptidase)水解蛋白質肽鏈內部的一些肽鍵，如胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、彈性蛋白酶。外肽酶(exopeptidase)自肽鏈的末段開始，每次水解一個氨基酸殘基，如羧基肽酶(A、B)、氨基肽酶。13ppt課件蛋白水解酶作用示意圖氨基酸二肽酶氨基肽酶內肽酶氨基酸

+NHNH羧基肽酶5614ppt課件蛋白水解酶作用的專一性蛋白酶專一性胃蛋白酶Ala、Leu、Phe、Trp、Met、Tyr的羧基形成的肽鍵胰蛋白酶Lys、Arg的羧基形成的肽鍵胰凝乳蛋白酶/糜蛋白酶Phe、Tyr、Trp的羧基形成的肽鍵彈性蛋白酶脂肪族氨基酸的羧基形成的肽鍵氨基肽酶除了Pro外任何氨基酸的氨基形成的肽鍵羧基肽酶A除了Lys、Arg、Pro外任何氨基酸形成的羧基末端肽鍵羧基肽酶BLys、Arg形成的羧基末端肽鍵15ppt課件

腸液中酶原的激活胰蛋白酶(trypsin)腸激酶(enterokinase)胰蛋白酶原彈性蛋白酶(elastase)彈性蛋白酶原糜蛋白酶(chymotrypsin)糜蛋白酶原羧基肽酶(A或B)(carboxypeptidase)羧基肽酶原(A或B)16ppt課件

可保護消化組織免受酶的自身消化作用。保證酶在其特定的部位和環(huán)境發(fā)揮催化作用。酶原還可視為酶的貯存形式。

酶原激活的意義（復習）小腸粘膜細胞對蛋白質的消化作用蛋白質經胃腸消化，1/3轉變?yōu)榘被幔?/3為寡肽。寡肽為小腸黏膜細胞吸收后通過氨基肽酶及二肽酶等,最終分解為氨基酸。17ppt課件二、氨基酸通過主動轉運過程被吸收

吸收部位：主要在小腸（95%被吸收）吸收形式：氨基酸與二肽、三肽等寡肽吸收機制：耗能的主動轉運過程18ppt課件(一)氨基酸轉運載體載體蛋白與氨基酸、Na+組成三聯體，由將氨基酸、Na+轉入細胞內，Na+再由鈉泵消耗ATP供能排出細胞。七種轉運蛋白(transporter)中性氨基酸轉運蛋白酸性氨基酸轉運蛋白堿性氨基酸轉運蛋白亞氨基酸轉運蛋白β氨基酸轉運蛋白二肽轉運蛋白三肽轉運蛋白19ppt課件（二）γ-谷氨酰基循環(huán)對氨基酸的轉運作用γ-谷氨?；h(huán)(γ-glutamylcycle)過程：谷胱甘肽對氨基酸的轉運谷胱甘肽再合成20ppt課件半胱氨酰甘氨酸(Cys-Gly)半胱氨酸甘氨酸肽酶γ-谷氨酸環(huán)化轉移酶氨基酸5-氧脯氨酸谷氨酸

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

γ-谷氨?；D移酶細胞膜谷胱甘肽

GSH細胞內γ-谷氨酰基循環(huán),Meister循環(huán)γ-谷氨酰氨基酸氨基酸21ppt課件三、蛋白質在腸道發(fā)生腐敗作用腸道細菌對未被消化的蛋白質（5%）及其消化產物所起的作用。

蛋白質的腐敗作用

腐敗作用的產物大多有害，如胺、氨、苯酚、吲哚等。22ppt課件（一）腸道細菌通過脫羧基作用產生胺類蛋白質

氨基酸胺類(amines)蛋白酶

脫羧基作用

組氨酸組胺

賴氨酸尸胺

色氨酸色胺

酪氨酸酪胺23ppt課件

假神經遞質

某些物質結構(如苯乙醇胺，β-羥酪胺）與神經遞質（如兒茶酚胺）結構相似，可取代正常神經遞質從而影響腦功能，稱假神經遞質。(肝性腦病病因之一)苯乙胺苯乙醇胺酪胺

β-羥酪胺24ppt課件（二）腸道細菌通過脫氨基或尿素酶的作用產生氨未被吸收的氨基酸血液中尿素滲入腸道氨(ammonia)還原脫氨基作用尿素酶

降低腸道pH，NH3轉變?yōu)镹H4+以胺鹽形式排出，可減少氨的吸收，這是酸性灌腸的依據。合成尿素25ppt課件（三）腐敗作用產生其它有害物質酪氨酸

苯酚半胱氨酸

硫化氫

色氨酸

吲哚正常情況下，上述有害物質大部分隨糞便排出，只有小部分被吸收，經肝的代謝轉變而解毒，故不會發(fā)生中毒現象。26ppt課件第三節(jié)

蛋白質的降解2．調控蛋白質需要時合成，隨后被迅速降解。若半壽期變化，引發(fā)相關疾病。3.饑餓下蛋白質降解1．結構蛋白的更新成人體內的蛋白質每天約有1%~2%被降解蛋白質降解產生的氨基酸，70~80%被重新合成新的蛋白質

蛋白質的半壽期(half-life)蛋白質降低其原濃度一半所需要的時間-t1/2４.不同的蛋白質降解速率不同，降解速率隨生理需要而變化。27ppt課件蛋白質的降解途徑組織蛋白質降解的溶酶體途徑非ATP依賴蛋白質降解途徑

組織蛋白質降解的胞液途徑

ATP-依賴泛素介導的蛋白質降解途徑28ppt課件一、組織蛋白質降解的溶酶體途徑非ATP依賴蛋白質降解途徑不依賴ATP和泛素；利用溶酶體中的組織蛋白酶降解外源性蛋白、膜蛋白和長壽蛋白質。29ppt課件二、組織蛋白質降解的胞液途徑

ATP-依賴泛素介導的蛋白質降解途徑

依賴ATP和泛素降解異常蛋白和短壽蛋白質

泛素(ubiquitin)76個氨基酸組成的多肽(8.5kD)

普遍存在于真核生物而得名一級結構高度保守30ppt課件泛素選擇性地與被降解蛋白質形成共價連接，并使其激活,即泛素化，包括三種酶參與的3步反應，并需消耗ATP。

蛋白酶體(proteasome)對泛素化蛋白質的降解。

泛素介導的蛋白質降解過程31ppt課件泛素化過程E1：泛素激活酶E2：泛素結合酶E3：泛素蛋白連接酶UB：泛素-GlyPr：被降解蛋白質UBCO-HO+HS-E1ATPAMP+PPiUBCOS

E1HS-E2HS-E1UBCOS

E2UBCOS

E1PrHS-E2UBCOS

E2UBCNHOE3Pr32ppt課件蛋白酶體存在于細胞核和胞漿內，主要降解異常蛋白質和短壽蛋白質。26S蛋白質酶體20S的核心顆粒(CP)2個19S的調節(jié)顆粒(RP):19個亞基,其中6個亞基具有ATP酶活性2個α環(huán)：7個α亞基2個β環(huán)：7個β亞基33ppt課件34ppt課件Ciechanover、Hershko和Rose發(fā)現泛素35ppt課件Hershko博士訪問南方醫(yī)科大學36ppt課件第四節(jié)氨基酸的一般代謝食物蛋白質經消化吸收的氨基酸（外源性氨基酸）與體內組織蛋白質降解產生的氨基酸及體內合成的非必需氨基酸（內源性氨基酸）混在一起，分布于體內各處參與代謝。氨基酸代謝庫(metabolicpool)37ppt課件體內氨基酸代謝概況：合成分解嘌呤、嘧啶、肌酸等含氮化合物代謝轉變胺類+CO2脫羧基作用脫氨基作用消化吸收其它含氮物質非必需氨基酸NH3CO2+H2O糖或脂類α-酮酸谷氨酰胺尿素食物蛋白質組織蛋白質血液氨基酸組織氨基酸氨基酸代謝庫38ppt課件聯合脫氨基作用是體內主要的脫氨基途徑

脫氨基作用指氨基酸脫去α-氨基生成相應α-酮酸的過程。

1.氨基酸通過轉氨基作用將氨基轉給L-谷氨酸2.L-谷氨酸通過L-谷氨酸脫氫酶催化脫去氨基39ppt課件一、氨基酸的轉氨基作用轉氨基作用(transamination)1、轉氨基作用由轉氨酶催化完成在轉氨酶(transaminase)的作用下，某一氨基酸去掉α-氨基生成相應的α-酮酸，而另一種α-酮酸得到此氨基生成相應的氨基酸的過程。40ppt課件

反應過程大多數氨基酸可參與轉氨基作用，但賴氨酸、蘇氨酸、脯氨酸和羥脯氨酸除外。41ppt課件L-谷氨酸轉氨酶谷丙轉氨酶丙氨酸α-酮戊二酸丙酮酸谷氨酸谷草轉氨酶天冬氨酸α-酮戊二酸草酰乙酸谷氨酸42ppt課件L-谷氨酸轉氨酶

谷丙轉氨酶(glutamicpyruvictransaminase,GPT)

丙氨酸氨基轉移酶(alaninetransaminase,ALT)）

肝功能標志酶

谷草轉氨酶(glutamicoxaloacetictransaminase,GOT)

天冬氨酸氨基轉移酶(aspartatetransaminase,AST)

肝功能、心肌功能標志酶43ppt課件正常人各組織中GPT及GOT活性(單位/克濕組織)血清轉氨酶活性，臨床上可作為疾病診斷和預后的指標之一。

組織GPTGOT

組織GPTGOT

肝44000142000

胰腺200028000

腎1900091000

脾120014000

心

7100156000

肺70010000

骨骼肌

480099000

血清162044ppt課件2、各種轉氨酶都具有相同的輔酶和作用機制

轉氨酶的輔酶是磷酸吡哆醛-VB6磷酸酯氨基酸磷酸吡哆醛α-酮酸

磷酸吡哆胺谷氨酸α-酮戊二酸轉氨酶45ppt課件46ppt課件轉氨基作用不僅是體內多數氨基酸脫氨基的重要方式，也是機體合成非必需氨基酸的重要途徑。

通過此種方式并未產生游離的氨。

轉氨基作用的生理意義47ppt課件L-谷氨酸通過L-谷氨酸脫氫酶催化脫去氨基

存在于肝、腦、腎中輔酶為

NAD+或NADP+GTP、ATP為其變構抑制劑

GDP、ADP為其變構激活劑催化酶：

L-谷氨酸脫氫酶L-谷氨酸NH3α-酮戊二酸NAD(P)+NAD(P)H+H+H2O二、氨基酸的脫氨基作用48ppt課件１、轉氨基偶聯氧化脫氨基作用氨基酸

谷氨酸

α-酮酸α-酮戊二酸轉氨酶H2O+NAD+NH3+NADH+H+L-谷氨酸脫氫酶此種方式既是氨基酸脫氨基的主要方式，也是體內合成非必需氨基酸的主要方式。主要在肝、腎和腦組織進行。聯合脫氨基作用：轉氨基作用與谷氨酸脫氨基作用結合，使氨基酸脫下α-氨基生成α-酮酸的過程。三、聯合脫氨基作用49ppt課件蘋果酸

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-酮酸轉氨酶1草酰乙酸天冬氨酸轉氨酶

2腺