高職院校氨基酸基本知識

高職院校氨基酸基本知識二、氨基酸的營養(yǎng)價值（一）、氨基酸的分類營養(yǎng)必需氨基酸：（自身不能合成）營養(yǎng)非必需氨基酸：（自身能合成）營養(yǎng)半必需氨基酸：（合成消耗必需氨基酸）Phe、Lys、Tyr、Thr、Leu、Ileu、Met、ValCys(半胱氨酸)、Tyr(酪氨酸)又稱條件必需氨基酸其余12種氨基酸第2頁,共42頁，2024年2月25日，星期天必需氨基酸人群（mg/g蛋白質(zhì)）食物(mg/g蛋白質(zhì))嬰兒(人乳)1歲以下學(xué)齡前兒童(2-5歲)學(xué)齡兒童(10-12歲)成人雞蛋牛乳牛肉組氨酸26191916222734異亮氨酸46282813544748亮氨酸93664419869581賴氨酸66584416707889蛋氨酸+半胱氨酸42252217573340苯丙氨酸+酪氨酸726322199310280蘇氨酸4334289474446色氨酸171195171412纈氨酸55352513666450包括組氨酸460339241127512504480第3頁,共42頁，2024年2月25日，星期天3、蛋白質(zhì)的互補作用

指營養(yǎng)價值較低的蛋白質(zhì)混合食用，其必需氨基酸可以互相補充而提高營養(yǎng)價值。緩解限制性氨基酸的限制作用(如谷類含Lys賴氨酸少，Trp色氨酸多，豆類則含Lys多，Trp少，兩者混合食用可提高營養(yǎng)價值)第4頁,共42頁，2024年2月25日，星期天（三）、必需氨基酸的營養(yǎng)價值

必需氨基酸是影響和評價食物蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值的決定因素蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值取決于必需氨基酸的數(shù)量、種類、量質(zhì)比。(必須氨基酸種類越多,數(shù)量越足,營養(yǎng)價值越大，動物大于植物.)食物蛋白質(zhì)的氨基酸模式越接近人體蛋白質(zhì)的氨基酸模式，其營養(yǎng)價值就越高。如：動物蛋白中蛋，奶，肉，魚等，以及大豆蛋白，稱為優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)。其中雞蛋蛋白質(zhì)與人體蛋白質(zhì)氨基酸模式最接近。第5頁,共42頁，2024年2月25日，星期天2、必需氨基酸對氮平衡，即對體內(nèi)蛋白質(zhì)合成、分解代謝的影響1）.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(guān)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(nèi)蛋白質(zhì)代謝的慨況。第6頁,共42頁，2024年2月25日，星期天圖8-1氨基酸代謝概況外源氨基酸(約70g／日)食物蛋白質(zhì)內(nèi)源氨基酸(約40g／日)自身合成非必需氨基酸組織蛋白質(zhì)、酶、蛋白質(zhì)激素等(消化\吸收)(合成、分解)氨基酸代謝庫脫氨基作用氨基酸（0.9～1.0g/日）(經(jīng)腎臟排出)CO2+H20+ATPα酮酸尿必需的非蛋白含氮化合物（嘌呤、嘧啶、膽堿、肌酸、尼克酰胺、卟啉類化合物、腎上腺素、甲狀腺素、生物轉(zhuǎn)化產(chǎn)物等）氨尿素葡萄糖、酮體等三羧酸循環(huán)(轉(zhuǎn)變)一般分解代謝(分解)代謝轉(zhuǎn)變生物合成第7頁,共42頁，2024年2月25日，星期天氨基酸代謝庫食物蛋白質(zhì)消化吸收組織蛋白質(zhì)分解體內(nèi)合成氨基酸(非必需氨基酸)氨基酸代謝概況α-酮酸脫氨基作用酮體氧化供能糖胺類脫羧基作用氨尿素代謝轉(zhuǎn)變其它含氮化合物(嘌呤、嘧啶等)合成目錄第8頁,共42頁，2024年2月25日，星期天一、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)。胃腸的蛋白水解酶對蛋白質(zhì)的催化作用具有專一性。有內(nèi)肽酶和外肽酶。第9頁,共42頁，2024年2月25日，星期天酶

專一性內(nèi)肽酶：胃蛋白酶胰蛋白酶

R3=Trp、Phe、Ala、Tyr、Met、LeuR4=任何氨基酸殘基R3=Arg、LysR4=任何氨基酸殘基糜蛋白酶R3=Phe、Tyr、TrpR4=任何氨基酸殘基彈性蛋白酶R3=脂肪族氨基酸殘基R4=任何氨基酸殘基外肽酶：氨基肽酶R1=任何氨基酸殘基R2=除Pro外任何氨基酸殘基羧基肽酶AR5=任何氨基酸殘基R6=除Arg、Lys、Pro外任何氨基酸羧基肽酶BR5=任何氨基酸殘基R6=Arg、Lys第10頁,共42頁，2024年2月25日，星期天氨基肽酶內(nèi)肽酶羧基肽酶氨基酸

+氨基酸二肽酶蛋白水解酶作用示意圖第11頁,共42頁，2024年2月25日，星期天消化過程（一）胃中的消化作用胃蛋白酶的最適pH為1.5～2.5，對蛋白質(zhì)肽鍵作用特異性差，產(chǎn)物主要為多肽及少量氨基酸。

胃蛋白酶原胃蛋白酶+多肽碎片胃酸、胰蛋白酶(pepsinogen)(pepsin)第12頁,共42頁，2024年2月25日，星期天（二）小腸中的消化——小腸是蛋白質(zhì)消化的主要部位。1.胰酶及其作用胰酶是消化蛋白質(zhì)的主要酶，最適pH為7.0左右，包括內(nèi)肽酶和外肽酶。內(nèi)肽酶(endopeptidase)水解蛋白質(zhì)肽鏈內(nèi)部的一些肽鍵，如胰蛋白酶、糜蛋白酶、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。第13頁,共42頁，2024年2月25日，星期天腸液中酶原的激活胰蛋白酶原糜蛋白酶原羧基肽酶原彈性蛋白酶原

腸激酶(enterokinase)胰蛋白酶糜蛋白酶羧基肽酶彈性蛋白酶(trypsin)(exopeptidase)(carboxypeptidase)(elastase)可保護胰組織免受蛋白酶的自身消化作用。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。酶原激活的意義第14頁,共42頁，2024年2月25日，星期天圖8-3胰酶的激活腸粘膜細胞膽汁酸胰蛋白酶原糜蛋白酶原彈性蛋白酶原胰蛋白酶糜蛋白酶彈性蛋白酶羧基肽酶原(A及B)羧基肽酶(A及B)腸激酶

第15頁,共42頁，2024年2月25日，星期天氨基肽酶內(nèi)肽酶羧基肽酶氨基酸

+氨基酸二肽酶蛋白水解酶作用示意圖2.小腸粘膜細胞對蛋白質(zhì)的消化作用主要是寡肽酶(oligopeptidase)的作用，例如氨基肽酶(aminopeptidase)及二肽酶(dipeptidase)等。第16頁,共42頁，2024年2月25日，星期天二、氨基酸的吸收吸收部位：主要在小腸吸收形式：氨基酸、寡肽、二肽吸收機制：耗能的主動吸收過程第17頁,共42頁，2024年2月25日，星期天（一）氨基酸吸收載體載體蛋白與氨基酸、Na+組成三聯(lián)體，由ATP供能將氨基酸、Na+轉(zhuǎn)入細胞內(nèi)，Na+再由鈉泵排出細胞。載體類型中性氨基酸載體堿性氨基酸載體酸性氨基酸載體亞氨基酸與甘氨酸載體第18頁,共42頁，2024年2月25日，星期天（二）γ-谷氨酰基循環(huán)對氨基酸的轉(zhuǎn)運作用γ-谷氨?；h(huán)(γ-glutamylcycle)過程：谷胱甘肽對氨基酸的轉(zhuǎn)運谷胱甘肽再合成第19頁,共42頁，2024年2月25日，星期天半胱氨酰甘氨酸(Cys-Gly)半胱氨酸甘氨酸肽酶γ-谷氨酸環(huán)化轉(zhuǎn)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-谷氨酰基轉(zhuǎn)移酶細胞膜谷胱甘肽GSH細胞內(nèi)γ-谷氨?；h(huán)過程γ-谷氨酰氨基酸氨基酸目錄關(guān)鍵酶第20頁,共42頁，2024年2月25日，星期天利用腸粘膜細胞上的二肽或三肽的轉(zhuǎn)運體系此種轉(zhuǎn)運也是耗能的主動吸收過程吸收作用在小腸近端較強（三）肽的吸收第21頁,共42頁，2024年2月25日，星期天（一）體內(nèi)原有蛋白質(zhì)的降解是體內(nèi)氨基酸另一重要來源（2%）（二）不同蛋白質(zhì)降解的速率各不相同，短壽蛋白質(zhì)多帶有快速降解的結(jié)構(gòu)信號

（三）真核生物細胞內(nèi)蛋白降解的兩條主要途徑第22頁,共42頁，2024年2月25日，星期天蛋白質(zhì)的半壽期(half-life)蛋白質(zhì)降低其原濃度一半所需要的時間，用t1/2表示具有快速降解的結(jié)構(gòu)信號，如鏈中有PEST序列，即[脯-谷-絲-蘇]四氨基酸結(jié)構(gòu)域，N末端有起標識或調(diào)節(jié)作用的氨基酸，如精氨酸等

短壽期蛋白質(zhì)第23頁,共42頁，2024年2月25日，星期天E3:泛素蛋白連接酶第24頁,共42頁，2024年2月25日，星期天RPE37～9肽的寡肽片氨基酸Ub-COOH(泛素)ATPAMP+PPiUb-CO-S-E2E1:泛素活化酶Ub-CO-S-E1E2:泛素載體蛋白③識別(ATP)CPE3P-εNH2RRPP-εNH2R靶蛋白E3:泛素-蛋白連接酶④泛素化(Ub)n-CO-NH-ε-P聚泛素化的靶蛋白蛋白體酶肽酶①活化②傳遞⑤降解第25頁,共42頁，2024年2月25日，星期天（五）絲氨酸從糖酵解的中間產(chǎn)物D-3-磷酸甘油酸形成經(jīng)過脫氫、轉(zhuǎn)氨及水解去磷酸化過程第26頁,共42頁，2024年2月25日，星期天R第27頁,共42頁，2024年2月25日，星期天3.轉(zhuǎn)氨酶

正常人各組織AST及ALT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)后的指標之一。ALT診斷急性肝炎，AST診斷心肌梗死。第28頁,共42頁，2024年2月25日，星期天4.轉(zhuǎn)氨基作用的機制轉(zhuǎn)氨酶的輔酶是磷酸吡哆醛氨基酸磷酸吡哆醛α-酮酸磷酸吡哆胺谷氨酸α-酮戊二酸轉(zhuǎn)氨酶第29頁,共42頁，2024年2月25日，星期天目錄第30頁,共42頁，2024年2月25日，星期天轉(zhuǎn)氨基作用不僅是體內(nèi)多數(shù)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(chǎn)生游離的氨。5.轉(zhuǎn)氨基作用的生理意義第31頁,共42頁，2024年2月25日，星期天（二）L-谷氨酸氧化脫氨基作用存在于肝、腦、腎中輔酶為NAD+或NADP+GTP、ATP為其抑制劑GDP、ADP為其激活劑催化酶：L-谷氨酸脫氫酶L-谷氨酸NH3α-酮戊二酸NAD(P)+NAD(P)H+H+H2O第32頁,共42頁，2024年2月25日，星期天（三）聯(lián)合脫氨基作用兩種脫氨基方式的聯(lián)合作用，使氨基酸脫下α-氨基生成α-酮酸的過程。2.類型①轉(zhuǎn)氨基偶聯(lián)氧化脫氨基作用1.定義②轉(zhuǎn)氨基偶聯(lián)嘌呤核苷酸循環(huán)第33頁,共42頁，2024年2月25日，星期天①轉(zhuǎn)氨基偶聯(lián)氧化脫氨基作用氨基酸

谷氨酸

α-酮酸α-酮戊二酸H2O+NAD+轉(zhuǎn)氨酶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(nèi)合成非必需氨基酸的主要方式。主要在肝、腎組織進行。第34頁,共42頁，2024年2月25日，星期天②轉(zhuǎn)氨基偶聯(lián)嘌呤核苷酸循環(huán)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此種方式主要在肌肉組織進行。腺苷酸脫氫酶H2ONH3延胡索酸腺嘌呤核苷酸(AMP)第35頁,共42頁，2024年2月25日，星期天三、α-酮酸的代謝（一）經(jīng)氨基化生成非必需氨基酸（二）轉(zhuǎn)變成糖及脂類第36頁,共42頁，2024年2月25日，星期天（三）氧化供能α-酮酸在體內(nèi)可通過TAC和氧化磷酸化徹底氧化為H2O和CO2，同時生成ATP。第37頁,共42頁，2024年2月25日，星期天琥珀酰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