氨基酸代謝-氨基酸的一般代謝(生物化學(xué)課件)

氨基酸的脫氨基作用延遲符號一、氨基酸代謝概況

氨基酸代謝庫：食物蛋白經(jīng)消化吸收的氨基酸（外源性氨基酸）與體內(nèi)組織蛋白降解產(chǎn)生的氨基酸（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。

氨基酸的來源和去路二、氨基酸的脫氨基作用（一）氧化脫氨基作用（二）轉(zhuǎn)氨基作用（三）聯(lián)合脫氨基作用（四）嘌呤核苷酸循環(huán)（一）氧化脫氨基作用定義：在氨基酸氧化酶的催化下，氨基酸伴有氧化的脫氨基反應(yīng)稱為氧化脫氨基作用。L－氨基酸氧化酶在動(dòng)物體內(nèi)分布少，活性不強(qiáng)。

L-谷氨酸脫氫酶（最重要）：存在于肝、腦、腎等，但骨骼肌、心肌中此酶活性較低。NH2CH(CH2)2COOHCOOHL-谷氨酸NHC(CH2)2COOHCOOHOC(CH2)2COOHCOOH+NH3α-酮戊二酸NAD+NADH+H+H2O特點(diǎn)：可逆、有效、不是主要的脫氨基作用方式（二）轉(zhuǎn)氨基作用(transamination)定義：在轉(zhuǎn)氨酶(transaminase)的作用下，一個(gè)氨基酸去掉α-氨基生成相應(yīng)的α-酮酸，而另一個(gè)α-酮酸得到此氨基生成相應(yīng)的氨基酸的過程。反應(yīng)式CCOOHNH2HR1+CR2COOHOCCOOHNH2HR1+CR2COOHO

轉(zhuǎn)氨酶大多數(shù)氨基酸可參與轉(zhuǎn)氨基作用，但賴氨酸、脯氨酸、羥脯氨酸除外。轉(zhuǎn)氨酶的輔酶是磷酸吡哆醛特點(diǎn)：可逆、無效、不是主要的脫氨基作用方式COOH|(CH2)2|HC-NH2|COOHCOOH|(CH2)2|C=O|COOHCH3|C=O|COOHCH3

|HC-NH2|COOHALT

谷氨酸-酮戊二酸丙酮酸丙氨酸重要的轉(zhuǎn)氨酶：ALT、AST丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（ALT），又稱為谷丙轉(zhuǎn)氨酶（GPT）。催化丙氨酸與α-酮戊二酸之間的氨基移換反應(yīng)，為可逆反應(yīng)。該酶在肝臟中活性較高，在肝臟疾病時(shí)，可引起血清中ALT活性明顯升高。COOH|(CH2)2|HC-NH2|COOHCOOH|(CH2)2|C=O|COOHCOOH|CH2|C=O|COOHCOOH|CH2|C-NH2|COOHAST谷氨酸-酮戊二酸草酰乙酸天冬氨酸天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（AST），又稱為谷草轉(zhuǎn)氨酶（GOT）。催化天冬氨酸與α-酮戊二酸之間的氨基移換反應(yīng)，為可逆反應(yīng)。該酶在心肌中活性較高，故在心肌疾患時(shí)，血清中AST活性明顯升高。組織GOTGPT心1560007100骼肌990004800腎9100019000組織GOTGPT胰腺脾肺血清280002000140001200100007002016正常人各組織GOT(AST)及GPT(ALT)活性(單位/克濕組織)

血清轉(zhuǎn)氨酶活性，臨床上可作為疾病的診斷和預(yù)后的指標(biāo)之一。

案例分析案例某男，38歲，近日食欲減退，惡心厭油，全身疲乏無力，右上腹痛。觸診：肝大肝區(qū)叩痛肝功：ALT顯著增高；AST增高；兩對半正常（乙肝指標(biāo)）診斷：急性病毒性肝炎分析正常情況下，ALT在肝細(xì)胞內(nèi)活性最高，AST次之。急性肝功能損傷時(shí)，肝細(xì)胞內(nèi)酶釋放入血，血中轉(zhuǎn)氨酶增高。（三）聯(lián)合脫氨基作用定義：在轉(zhuǎn)氨酶和L-谷氨酸脫氫酶的聯(lián)合作用下使氨基酸脫去氨基的作用。此方式是體內(nèi)多數(shù)組織脫氨基的主要方式。其逆反應(yīng)是體內(nèi)合成非必需氨基酸的主要途徑。氨基酸

谷氨酸α-酮酸α-酮戊二酸H2O+NAD+轉(zhuǎn)氨酶NH3+NADH+H+L-谷氨酸脫氫酶轉(zhuǎn)氨基作用與氧化脫氨基作用的聯(lián)合特點(diǎn)：可逆、有效、是主要的脫氨基作用方式（四）嘌呤核苷酸循環(huán)

由于骨骼肌和心肌中，谷氨酸脫氫酶的活性較低，而腺苷酸脫氨酶的活性較高，故此方式是骨骼肌和心肌中主要的脫氨基作用方式。特點(diǎn)：不可逆、有效、是骨骼肌和心肌中主要的脫氨基作用方式草酰乙酸天冬氨酸蘋果酸腺苷酸脫氨酶H2ONH3延胡索酸NNNNR-5`-PNH2腺嘌呤核苷酸(AMP)NNNNHNHCCOOHCH2HOOCR-5`-P

腺苷酸代琥珀酸NNNHNR-5`-PO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)氨酶轉(zhuǎn)氨酶腺苷酸代琥珀酸裂解酶氨的代謝延遲符號氨的代謝（一）體內(nèi)氨的來源（二）體內(nèi)氨的轉(zhuǎn)運(yùn)（三）體內(nèi)氨的去路（四）高氨血癥與肝性腦病案例1

某年7月12日，某廠酮苯脫蠟車間3號氨冷凍機(jī)開車時(shí)，由于液氨進(jìn)入缸體，使二段缸打碎。爆裂碎片擊傷在場協(xié)助開車的電工臀部，當(dāng)即摔倒在地，大量氨逸出，使其中毒死亡。分析氨對人來說是一種毒性物質(zhì)。氨進(jìn)入呼吸道可引起劇烈咳嗽和窒息感，呼吸深而快，高濃度氨吸入，可引起喉炎、急性支氣管炎、肺炎和肺水腫；患者發(fā)生喉頭水腫、喉痙攣而引起窒息，甚至可引起反射性呼吸停止、昏迷和休克。吸收進(jìn)入血液后，可引起中樞神經(jīng)損害，如頭暈、頭痛、痙攣、譫妄、精神錯(cuò)亂，甚至昏迷等；有些發(fā)生中毒性肝炎、腎臟損傷等。氨與皮膚接觸可引起化學(xué)性燒傷，損傷組織較深。爆裂缸體的碎片擊傷了在場協(xié)助開車者的臀部，這并不是導(dǎo)致他死亡的原因，真正的原因是氨中毒，如果及時(shí)將患者救離中毒現(xiàn)場，死亡事故便不會發(fā)生。

氨是機(jī)體正常代謝產(chǎn)物，具有毒性

正常人血氨濃度一般不超過60μmol/L體內(nèi)的氨主要在肝合成尿素而解毒氨中毒是致命的氨的認(rèn)識1、氨基酸脫氨基作用是產(chǎn)生氨的主要來源。RCH2NH2RCHO+NH3胺氧化酶2、腸道吸收氨基酸在腸道細(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、腎產(chǎn)生腎小管上皮細(xì)胞分泌的氨在堿性條件下吸收谷氨酰胺谷氨酸+NH3谷氨酰胺酶4、其它胺類及核苷酸分解也可以產(chǎn)生氨氨（二）氨的轉(zhuǎn)運(yùn)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轉(zhuǎn)氨酶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)糖異生肝葡萄糖1、以丙氨酸的形式轉(zhuǎn)運(yùn)(肌肉中氨的主要輸出形式，占70%)丙氨酸-葡萄糖循環(huán)意義：肌肉中氨以無毒的丙氨酸形式運(yùn)輸?shù)礁胃螢榧∪馓峁┥杀彼岬钠咸烟?、以谷氨酰胺的形式轉(zhuǎn)運(yùn)（主要是腦、肌肉等組織氨的轉(zhuǎn)運(yùn)）谷氨酸+NH3谷氨酰胺谷氨酰胺合成酶ATPADP+Pi谷氨酰胺酶

在腦、肌肉合成谷氨酰胺，運(yùn)輸?shù)礁巍⒛I后再分解為氨，從而進(jìn)行解毒。意義：谷氨酰胺是氨的解毒產(chǎn)物，也是氨的儲存及運(yùn)輸形式。3、合成非必需氨基酸4、參與嘌呤和嘧啶等含氮化物的合成谷氨酸+NH3谷氨酰胺

谷氨酰胺酶2、以氨鹽的形式由尿排出NH3在酸性條件下生成NH4+隨尿排出（三）血氨的去路1、在肝臟內(nèi)合成尿素（主要）合成部位：主要在肝細(xì)胞的線粒體及胞液中合成過程：

尿素合成的過程稱為鳥氨酸循環(huán)(Ornithinecycle)，又稱尿素循環(huán)(ureacycle)。尿素的合成過程（鳥氨酸循環(huán)）

氨基甲酰磷酸的合成

瓜氨酸的合成

精氨酸的合成

精氨酸水解生成尿素

反應(yīng)在線粒體中進(jìn)行，酶為氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ

(CPS-Ⅰ)。

N-乙酰谷氨酸為其激活劑，消耗2分子ATP。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CPS-ICPS-II肝細(xì)胞線粒體中氨N-乙酰谷氨酸胞液（所有細(xì)胞）谷氨酰氨無分布氮源變構(gòu)激活劑功能尿素合成嘧啶合成氨基甲酰磷酸合成酶I、II的區(qū)別

鳥氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶H3PO4NH2(CH2)3CHCOOHNH2+NH2COO~PO32-鳥氨酸氨基甲酰磷酸NHCHCOOHNH2NH2CO瓜氨酸

反應(yīng)在線粒體中進(jìn)行，酶為鳥氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶(ornithinecarbamoyltransferase,OCT)，OCT常與CPS-Ⅰ構(gòu)成復(fù)合體，反應(yīng)不可逆。

瓜氨酸合成后出線粒體進(jìn)入胞液。(CH2)33）精氨酸的合成精氨酸代琥珀酸合成酶ATPAMP+PPiH2OMg2+NH(CH2)3CHCOOHNH2NH2COCOOHCHH2NCH2COOH+瓜氨酸天冬氨酸NH(CH2)3CHCOOHNH2NH2CNCOOHCHCH2COOH精氨酸代琥珀酸精氨酸代琥珀酸裂解酶NH(CH2)3CHCOOHNH2NH2CNCOOHCHCH2COOH精氨酸代琥珀酸NH(CH2)3CHCOOHNH2NH2CNHCOOHCHCHHOOC+精氨酸延胡索酸NH(CH2)3CHCOOHNH2NH2CNH精氨酸+H2O精氨酸酶NH2NH2CO尿素NH2(CH2)3CHCOOHNH2鳥氨酸+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酶相對活性氨基甲酰磷酸合成酶鳥氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶精氨酸代琥珀酸合成酶精氨酸代琥珀酸裂解酶精氨酸酶4.5163.01.03.3149.0正成人肝尿素合成酶的相對活性關(guān)鍵酶：精氨酸代琥珀酸合成酶反應(yīng)小結(jié)（1）原料：2分子氨，一個(gè)來自與游離氨，另一個(gè)來自天冬氨酸（2）過程：先在線粒體中進(jìn)行，再在胞液中進(jìn)行(3）耗能：3個(gè)ATP，4個(gè)高能磷酸鍵(5）生理意義：是體內(nèi)氨的主要去路，解氨毒的重要途徑(4）關(guān)鍵酶：精氨酸代琥珀酸合成酶（四）高氨血癥和氨中毒

血氨濃度升高（＞65mol/L

）稱高氨血癥，常見于肝功能嚴(yán)重?fù)p傷時(shí)，尿素合成酶的遺傳缺陷也可導(dǎo)致。高氨血癥時(shí)，可引起腦功能障礙，稱氨中毒。機(jī)制：腦中氨升高，消耗-酮戊二酸（轉(zhuǎn)變?yōu)楣劝彼幔谷人嵫h(huán)減弱，ATP合成減少，引起大腦功能障礙，嚴(yán)重時(shí)昏迷，稱肝性腦病或肝昏迷。TAC↓腦能供不足α-酮戊二酸谷氨酸谷氨酰胺NH3NH3腦內(nèi)α-酮戊二酸↓ATPADP+Pi降低血氨的措施：限制蛋白進(jìn)食量給于腸道抑菌藥物給予谷氨酸使其與氨結(jié)合為谷氨酰胺補(bǔ)充ATP

酸化腸道、尿液治療原則限制蛋白質(zhì)的攝入使用腸道抑菌藥供谷氨酸酸化腸道供鳥氨酸、精氨酸減少來源加強(qiáng)去路半乳糖果糖弱酸透析病例分析

患者45歲，男性，5年前診斷為患有肝硬化，間歇性乏力、納差2年。1天前進(jìn)食不潔肉食后，出現(xiàn)高熱、頻繁嘔吐，繼之出現(xiàn)說胡話，撲翼樣震顫，即而進(jìn)入昏迷。查體：T38.2℃，P110次／分，BP75/45mmHg，肝病面容，頸部可見蜘蛛痣，四肢濕冷，腹壁靜脈可見曲張，脾肋下4cm，肝臟未及，腹水征陽性。

問題：

1.該病可能的診斷有哪些？試分析原因。

答：肝硬化肝性腦病

肝硬化病人,因肝結(jié)構(gòu)重建，中央靜脈狹窄或閉塞，回流不暢，故導(dǎo)致胃腸道淤血，消化吸收不良及蠕動(dòng)障礙,細(xì)菌大量繁殖；腹壁靜脈曲張，出現(xiàn)腹水等現(xiàn)象?，F(xiàn)進(jìn)食不潔肉食，可導(dǎo)致腸道產(chǎn)氨過多。另外，高熱和頻繁嘔吐都會導(dǎo)致機(jī)體的堿中毒狀態(tài)，堿中毒可導(dǎo)致腸道、腎臟吸收氨增多，而致血氨升高。增高的血氨可彌散進(jìn)入腦組織，與α-酮戊二酸反應(yīng)生成谷氨酸，進(jìn)而與谷氨酸反應(yīng)生成谷氨酰胺。反應(yīng)中消耗了大量α-酮戊二酸和NADH++H+，從而使其進(jìn)入三羧酸循環(huán)和氧化磷酸化的量減少，產(chǎn)能下降；同時(shí)，反應(yīng)消耗ATP，使耗能增加。故出現(xiàn)腦組織能量代謝障礙，引起肝性腦病。

2、主要的治療原則有哪些？

答：主要為對癥治療改善肝功能以及并發(fā)癥的治療

⑴一般治療：休息

⑵營養(yǎng)支持治療、改善肝細(xì)胞功能：肝性腦病患者往往食欲不振，或已處于昏迷狀態(tài)，不能進(jìn)食，僅靠一般的靜脈輸液遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足機(jī)體的需要。

①飲食：應(yīng)以碳水化合物為主，禁蛋白質(zhì)，至少3天。

②水、電解質(zhì)和酸堿平衡的調(diào)節(jié)。

③維生素和能量合劑：宜給予各種維生素，如維生素B、C、K，此外，可給ATP，輔