第7章-蛋白質(zhì)降解和氨基酸代謝

第七章蛋白質(zhì)降解和氨基酸代謝

生物體內(nèi)的各種蛋白質(zhì)經(jīng)常處于動態(tài)更新之中，蛋白質(zhì)的更新包括蛋白質(zhì)的分解代謝和蛋白質(zhì)的合成代謝；前者是指蛋白質(zhì)分解為氨基酸及氨基酸繼續(xù)分解為含氮的代謝產(chǎn)物、二氧化碳和水并釋放出能量的過程。

第一節(jié)蛋白質(zhì)的生理功能

一、蛋白質(zhì)和氨基酸的主要生理功能維持組織的生長、更新和修補(bǔ)，此功能為蛋白質(zhì)所特有。產(chǎn)生一些生理活性物質(zhì)。某些蛋白質(zhì)具有特殊的生理功能，如血紅蛋白運(yùn)輸氧。二、氮平衡和蛋白質(zhì)的需要量氮的總平衡：攝入氮=排出氮，見于正常成人。氮的正平衡：攝入氮>排出氮，表示體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成大于蛋白質(zhì)的分解，見于兒童、孕婦及病后恢復(fù)期。氮的負(fù)平衡：攝入氮<排出氮，常見于蛋白質(zhì)攝入量不能滿足需要時(shí)，如長期饑餓、消耗性疾病等。三、必需氨基酸與蛋白質(zhì)的生理價(jià)值

賴氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、甲硫(蛋)氨酸、蘇氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸。組氨酸和精氨酸為半必需氨基酸。

衡量某種蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價(jià)值的高低，或者說在體內(nèi)的利用率的高低，最常用的一個(gè)指標(biāo)是“生理價(jià)值”。蛋白質(zhì)的生理價(jià)值=(氮的吸收量=食入氮-糞中氮，氮的保留量=食入氮-糞中氮-尿中氮)氮的保留量

氮的吸收量×100四、蛋白質(zhì)的互補(bǔ)作用若將幾種生理價(jià)值較低的蛋白質(zhì)混合食用，可使其所含必需氨基酸成分相互補(bǔ)充，于是生理價(jià)值得以提高。

第二節(jié)蛋白質(zhì)的消化、吸收與腐敗一、消化蛋白質(zhì)的消化部位是胃和小腸(主要在小腸)，受多種蛋白水解酶的催化而水解成氨基酸和少量小肽，然后再吸收。胃蛋白酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶和彈性蛋白酶都是內(nèi)肽酶，亦即水解肽鏈內(nèi)部的肽鍵；而羧基肽酶A、B和氨基肽酶是外肽酶，其作用是從肽鏈的最外端開始，前者從C端開始，后者從N端開始。

二、吸收蛋白質(zhì)消化的終產(chǎn)物為氨基酸和小肽(主要為二肽、三肽)，可被小腸粘膜所吸收。氨基酸的吸收機(jī)制：1．通過耗能需Na+的主動轉(zhuǎn)運(yùn)吸收2．通過

-谷氨?；h(huán)吸收

三、腐敗未被吸收的氨基酸和小肽及未被消化的蛋白質(zhì)，在大腸下部受大腸桿菌的作用，發(fā)生一些化學(xué)變化的過程稱腐敗。

第三節(jié)氨基酸的一般代謝

從氨基酸的結(jié)構(gòu)上看，除了側(cè)鏈R基團(tuán)不同外，均有α-氨基和α羧基。氨基酸在體內(nèi)的分解代謝實(shí)際上就是氨基、羧基和R基團(tuán)的代謝。氨基酸分解代謝的主要途徑是脫氨基生成氨和相應(yīng)的α酮酸；氨基酸的另一條分解途徑是脫羧基生成CO2和胺。

一、氨基酸的脫氨基作用

脫氨基作用是指氨基酸在酶的催化下脫去氨基生成α酮酸的過程。這是氨基酸在體內(nèi)分解的主要方式。主要有氧化脫氨、轉(zhuǎn)氨、聯(lián)合脫氨和非氧化脫氨等，以聯(lián)合脫氨基最為重要。

1.氧化脫氨基作用氧化脫氨基作用是指在酶的催化下氨基酸在氧化脫氫的同時(shí)脫去氨基的過程。2.轉(zhuǎn)氨基作用轉(zhuǎn)氨基作用(Transamination)指在轉(zhuǎn)氨酶催化下將α-氨基酸的氨基轉(zhuǎn)給另一個(gè)α－是酮酸，生成相應(yīng)的α酮酸和一種新的α-氨基酸的過程。

轉(zhuǎn)氨基作用的生理意義：通過轉(zhuǎn)氨作用可以調(diào)節(jié)體內(nèi)非必需氨基酸的種類和數(shù)量，以滿足體內(nèi)蛋白質(zhì)合成時(shí)對非必需氨基酸的需求。轉(zhuǎn)氨基作用還是聯(lián)合脫氨基作用的重要組成部分，從而加速了體內(nèi)氨的轉(zhuǎn)變和運(yùn)輸，勾通了機(jī)體的糖代謝、脂代謝和氨基酸代謝的互相聯(lián)系。

3.聯(lián)合脫氨基作用聯(lián)合脫氨基作用是體內(nèi)主要的脫氨方式。主要有兩種反應(yīng)途徑：

①由L－谷氨酸脫氫酶和轉(zhuǎn)氨酶聯(lián)合催化的聯(lián)合脫氨基作用

②嘌呤核苷酸循環(huán)

4.非氧化脫氨基作用

某些氨基酸還可以通過非氧化脫氨基作用將氨基脫掉。

二、氨的代謝(一)氨的來源

1.組織中氨基酸分解生成的氨

2.腎臟來源的氨

3.腸道來源的氨

(二).氨的去路

(三).氨的轉(zhuǎn)運(yùn)1.葡萄糖－丙氨酸循環(huán)

2.氨與谷氨酸在谷氨酰胺合成酶的催化下生成谷氨酰胺，并由血液運(yùn)輸至肝或腎，再經(jīng)谷氨酰酶水解成谷氨酸和氨。(四)尿素合成

肝臟是尿素合成的主要器官，腎臟是尿素排泄的主要器官。1932年Krebs等人利用大鼠肝切片作體外實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在供能的條件下，可由CO2和氨合成尿素。若在反應(yīng)體系中加入少量的精氨酸、鳥氨酸或瓜氨酸可加速尿素的合成，而這種氨基酸的含量并不減少。為此，Krebs等人提出了鳥氨酸循環(huán)學(xué)說。

1.氨基甲酰磷酸的合成

2.瓜氨酸(citrulline)的生成鳥氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶催化氨基甲酰磷酸轉(zhuǎn)甲?；o鳥氨酸生成瓜氨酸。

3.精氨酸代琥珀酸的合成

4.精氨酸的生成

5.尿素的生成

三、α－酮酸的代謝

α-酮酸有下述去路：1.生成非必需氨基酸

α－酮酸經(jīng)聯(lián)合加氨反應(yīng)可生成相應(yīng)的氨基酸。

2.氧化生成CO2和水

3.轉(zhuǎn)變生成糖和酮體

若飼某種氨基酸后尿中排出葡萄糖增多，稱此氨基酸為稱生糖氨基酸；若尿中酮體含量增多，則稱為生酮氨基酸。尿中二者都增多者稱為生糖兼生酮氨基酸。

氨基酸和糖、脂肪的共有中間代謝產(chǎn)物氨基酸簡稱共同中間代謝產(chǎn)物生糖或生酮天草酰乙酸生糖絲、甘、丙、羥、脯、半胱、胱、丙酮酸生糖蘇丙酮酸、琥珀酰輔酶A生糖色丙酮酸、乙酰乙酸生糖兼生酮谷、組、鳥、精、瓜、脯α-酮戊二酸生糖蛋、纈琥珀酰輔酶A生糖異亮琥珀酰輔酶A、乙酰輔酶A生糖兼生酮酪、苯丙乙酰乙酸、延胡索酸生糖兼生酮亮乙酰乙酸生酮賴乙酰輔酶A、α-酮戊二酸（？）生糖兼生酮思考題：1.名詞解釋轉(zhuǎn)氨作用、氮平衡、生糖氨基酸、生酮氨基酸、氨的同化、尿素循環(huán)2.什么是氨基酸的脫氨基作用，有哪幾種方式？