蛋白質(zhì)分解代謝課件

1、蛋白質(zhì)分解代謝Protein Catabolism,第八章,學(xué)習(xí)要求,掌握：蛋白質(zhì)在營養(yǎng)上的重要性，氨基酸一般分解代謝與最終產(chǎn)物生成過程及意義。熟悉：蛋白質(zhì)消化過程及生理意義；一碳基團(tuán)代謝。糖、脂和蛋白質(zhì)三大代謝的相互關(guān)系。了解：個(gè)別氨基酸代謝的特點(diǎn)。,第一節(jié)蛋白質(zhì)的營養(yǎng)作用,蛋白質(zhì)營養(yǎng)的重要性（生理功用）,蛋白質(zhì)是生命的物質(zhì)基礎(chǔ)維持細(xì)胞、組織的生長(zhǎng)、更新與修補(bǔ)參與催化、運(yùn)輸、代謝調(diào)節(jié)作為能源物質(zhì)（僅占總能量需求的20%

2、）每克蛋白在體內(nèi)氧化可生成17千焦耳（4千卡）此功能可以由糖和脂肪代替人類必須不斷從食物中獲取足夠量的蛋白質(zhì)才能維持組織更新和保持健康，兒童及孕婦則更需要優(yōu)質(zhì)和足量的蛋白質(zhì),一、人體氮平衡及對(duì)蛋白質(zhì)的需要量,（一）氮平衡測(cè)定食物中含氮量（攝入氮）與尿、糞中含氮量（排出氮），可以反映人體內(nèi)蛋白質(zhì)的代謝概況。根據(jù)：蛋白質(zhì)中氮的平均含量是16%食物中含氮物質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)體內(nèi)蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生的含氮物質(zhì)主要由尿、糞排出,有三種氮

3、平衡情況,1.氮的總平衡（攝入氮＝排出氮）：見于正常成人，氮“收支平衡”2.氮的正平衡（攝入氮＞排出氮）：見于兒童、孕婦、恢復(fù)期病人部分?jǐn)z入的氮用于合成機(jī)體蛋白質(zhì)3.氮的負(fù)平衡（攝入氮＜排出氮）：見于饑餓或消耗性疾病患者蛋白質(zhì)攝入量不足,（二）蛋白質(zhì)的生理需要量,根據(jù)氮平衡實(shí)驗(yàn)計(jì)算得知：在不進(jìn)食蛋白質(zhì)時(shí)成人每日最低分解約20g蛋白質(zhì)由于食物蛋白質(zhì)與人體蛋白質(zhì)組成的差異，不可能被全部利用，所以：成人每日最低需要攝入30

4、~50g蛋白質(zhì)為長(zhǎng)期保持總氮平衡，應(yīng)按中國營養(yǎng)學(xué)會(huì)推薦量攝入蛋白質(zhì)：成人每日蛋白質(zhì)的需要量為80g,二、蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價(jià)值,決定蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值的因素蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價(jià)值取決于蛋白質(zhì)所含必需氨基酸的種類、數(shù)量及其比例某種食物蛋白質(zhì)所含必需氨基酸的量和比例越接近人體蛋白，其營養(yǎng)價(jià)值就愈高。,1．蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價(jià)值：氮的保留量占氮的吸收量的百分?jǐn)?shù)： 即N保留量／N吸收量×100若吸收的氮全部保留于體內(nèi)： 即營養(yǎng)價(jià)值

5、為100％,2．營養(yǎng)必需氨基酸,在營養(yǎng)學(xué)上將氨基酸分為2類：必需氨基酸和非必需氨基酸必需氨基酸：蘇氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸、賴氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、色氨酸等是人體必需但自身不能合成而必須由食物蛋白供給的氨基酸非必需氨基酸：是人體必需但人體自身可以合成的氨基酸,特殊氨基酸,體內(nèi)酪氨酸（Tyr）和半胱氨酸（Cys）可以分別由苯丙氨酸和蛋氨酸轉(zhuǎn)變而來，所以食物中酪氨酸、半胱氨酸可以節(jié)約苯丙氨酸（Phe）與蛋氨酸（Met）的量，稱

6、它們?yōu)榘氡匦璋被醿和?，組氨酸（His）和精氨酸（Arg） 常不能滿足營養(yǎng)需要量，成負(fù)氮平衡。有 人也將其劃為必需氨基酸,第二節(jié)外源蛋白質(zhì)的消化、吸收與腐敗,一、蛋白質(zhì)的消化：,食物蛋白質(zhì)的消化、吸收是人體氨基酸的主要來源食物蛋白質(zhì)在酶作用下水解為氨基酸和小肽未消化的蛋白質(zhì)不吸收，直接進(jìn)入人體還可以產(chǎn)生過敏（抗原）或毒性（毒素）反應(yīng)消化部位：自胃中開始，主要在小腸,（一）胃中消化,蛋白質(zhì)在胃中的消化由胃蛋白

7、酶作用胃蛋白酶以酶原的形式由胃粘膜主細(xì)胞分泌胃蛋白酶原被鹽酸激活，胃蛋白酶有自身激活作用此酶特異性差，水解不完全，產(chǎn)物是多肽和少量（游離）氨基酸胃蛋白酶水解位點(diǎn)是芳香族氨基酸的羧基形成的肽鍵胃蛋白酶對(duì)乳中的酪蛋白有凝乳作用，可以延長(zhǎng)乳液在胃中的停留時(shí)間而加強(qiáng)消化,胃蛋白酶的作用,（二）小腸中消化（主要部位）,消化的酶：胰液、小腸液（細(xì)胞膜）多種蛋白酶及肽酶 1．胰液中的蛋白酶——最適pH7.0，產(chǎn)物是氨基酸和寡肽（1）

8、內(nèi)肽酶——從肽鏈內(nèi)部水解肽鍵（2）外肽酶——從肽鏈末端水解肽鍵,,2．腸液中的腸激酶激活胰蛋白酶原3．小腸粘膜細(xì)胞（刷狀緣及胞液）氨基肽酶、二肽酶產(chǎn)物是氨基酸,3種內(nèi)肽酶的作用,內(nèi)肽酶的概念 ——從肽鏈內(nèi)部水解特定的肽鍵。,3種內(nèi)肽酶對(duì)肽鍵氨基酸特異性要求：,2種外肽酶的作用,外肽酶的概念——從肽鏈末端每次水解1個(gè)肽鍵。介紹2種羧基肽酶（羧基肽酶A、羧基肽酶B）,胃蛋白酶原,(凝乳作用),胰蛋白酶原,,,,,胰蛋白

9、酶抑制劑,,腸激酶,,(特異性差),蛋白酶原及其激活,2種寡肽酶的作用,寡肽酶存在于小腸粘膜細(xì)胞刷狀緣和胞液氨基肽酶：從氨基末端逐個(gè)水解出氨基酸，最后生成二肽,二肽酶：水解任何的二肽成為氨基酸,說 明,食物中的蛋白質(zhì)經(jīng)胃蛋白酶和胰液中蛋白酶消化后有1/3是氨基酸、2/3是肽。寡肽的水解主要在小腸粘膜細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行，最后由氨基肽酶和二肽酶作用水解成氨基酸。各種酶協(xié)同作用使蛋白質(zhì)的消化效率極高。正常成人，食物蛋白的95%可以水解完全

10、。一些纖維蛋白只能部分水解。,二、氨基酸的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn),食物中的蛋白質(zhì)經(jīng)消化產(chǎn)生的氨基酸主要在小腸中吸收。吸收機(jī)制不完全清楚一般認(rèn)為：氨基酸吸收是消耗能量的主動(dòng)吸收過程， 同時(shí)需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（載體）,氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,實(shí)驗(yàn)證明：腸粘膜細(xì)胞膜上的氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，能與氨基酸和Na+形成三聯(lián)體，將氨基酸和Na+轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入細(xì)胞Na+則借助于鈉泵排出細(xì)胞外，同時(shí)消耗ATP,氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,至少有7種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白參與氨基酸的主動(dòng)吸收：中性氨基

11、酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（包括極性與非極性2種）酸性氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白堿性氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白亞氨酸及甘氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（效率低）此外還有β－氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白和二肽及三肽轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白共用同一轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的氨基酸之間有競(jìng)爭(zhēng)作用,,,,組織細(xì)胞對(duì)氨基酸的攝取——逆濃度的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)（繼發(fā)性協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)）,細(xì)胞對(duì)氨基酸的攝取需要膜上轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白并且需要Na+的同向協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)，需要鈉泵（Na+-K+-ATP酶）。,K+ Na+,Na+ 氨基酸,Na+ 氨基酸,

12、K+ Na+,,,細(xì)胞膜,細(xì)胞內(nèi),細(xì)胞外,三、蛋白質(zhì)的腐敗作用,腐敗作用：腸道細(xì)菌（主要是大腸桿菌）對(duì)未消化的蛋白質(zhì)或未吸收的消化產(chǎn)物作用，產(chǎn)生一系列產(chǎn)物的過程。部位主要是在大腸的下段腐敗作用的實(shí)質(zhì)是細(xì)菌本身的代謝腐敗的產(chǎn)物多數(shù)對(duì)人體有害——胺、氨、吲哚、酚、硫化氫等少數(shù)對(duì)人體有益——少量脂肪酸和維生素K,（一）胺類的生成,腸道細(xì)菌的蛋白酶使蛋白質(zhì)水解，再經(jīng)氨基酸脫羧基作用產(chǎn)生胺類。,其他有害物質(zhì),1．酪氨酸脫

13、羧產(chǎn)生的酪胺氧化脫氨生成：對(duì)甲酚、苯酚2．色氨酸分解：甲基吲哚、吲哚（糞便臭味來源）3．半胱氨酸分解：硫醇、硫化氫、甲烷,（二）氨的生成,腸道氨的2個(gè)來源：腸細(xì)菌對(duì)氨基酸的還原性脫氨（主要）血液尿素?cái)U(kuò)散入腸腔受腸道細(xì)菌脲酶的分解產(chǎn)生氨腸腔pH降低可減少氨吸收，反之加強(qiáng)。,第三節(jié)體內(nèi)蛋白質(zhì)的降解,,人體蛋白質(zhì)處于不斷降解與合成的動(dòng)態(tài)平衡中1.半衰期t1/2（half-life）代表蛋白質(zhì)壽命的長(zhǎng)短，即蛋白質(zhì)濃度降至

14、其原濃度一半時(shí)所需要的時(shí)間。成人每天降解的蛋白量為1%～2%，不同的蛋白質(zhì) 壽命差異很大，從數(shù)秒到數(shù)月。,2．蛋白降解酶類--蛋白酶、肽酶,真核細(xì)胞中蛋白降解有兩條途徑 （1）不依賴ATP的過程，在溶酶體進(jìn)行降解的對(duì)象：胞外來源蛋白、膜蛋白、長(zhǎng)壽命的胞內(nèi)蛋白（2）依賴ATP與泛素的過程，在細(xì)胞液進(jìn)行降解對(duì)象： 異常蛋白、損傷蛋白、短壽命蛋白、 （對(duì)于無溶酶體的RBC很重要）泛素：相對(duì)分子質(zhì)量850

15、0（76個(gè)氨基酸殘基）作用——泛素與被降解蛋白連接，形成大復(fù)合體（相對(duì)分子質(zhì)量超過106）而使被降解蛋白激活,泛素化過程,E1：泛素激活酶,E2：泛素結(jié)合酶,E3：泛素蛋白連接酶,UB：泛素,Pr：被降解蛋白質(zhì),第四節(jié)氨基酸的一般代謝,,外源性氨基酸：食物蛋白質(zhì)消化吸收的蛋白質(zhì)內(nèi)源性氨基酸：體內(nèi)蛋白質(zhì)降解產(chǎn)生與合成的氨基酸氨基酸代謝庫：內(nèi)源性與外源性氨基酸混合在一起 分布于體液各處參與代謝。氨基酸代謝庫以游離氨基

16、酸總量計(jì),體內(nèi)氨基酸的來源與去路：,氨基酸代謝概況：,一、氨基酸的脫氨基作用,從量上而言，氨基酸脫氨基作用是氨基酸分解代謝的首要反應(yīng)氨基酸脫氨基可以在大多數(shù)組織進(jìn)行氨基酸脫氨基的方式：轉(zhuǎn)氨基氧化脫氨基聯(lián)合脫氨基——最為重要非氧化脫氨基,（一）轉(zhuǎn)氨基作用,轉(zhuǎn)氨酶催化一種氨基酸的α-氨基轉(zhuǎn)移到一種α-酮酸的酮基上生成相應(yīng)的氨基酸，原來的氨基酸轉(zhuǎn)變成α-酮酸反應(yīng)并無氨的真正脫出轉(zhuǎn)氨酶催化的反應(yīng)可逆（平衡常數(shù)近于1）反應(yīng)方向取決

17、于4種反應(yīng)物的濃度是體內(nèi)合成非必需氨基酸的重要途徑,2．轉(zhuǎn)氨基反應(yīng),1．轉(zhuǎn)氨酶,體內(nèi)有多種轉(zhuǎn)氨酶，具有特異性：轉(zhuǎn)氨酶催化不同氨基酸的轉(zhuǎn)氨基作用具有專一性α-酮戊二酸、丙酮酸、草酰乙酸作為氨基接受體的轉(zhuǎn)氨酶體系常見谷氨酸與α-酮酸的轉(zhuǎn)氨酶最為重要 如：丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶（GPT或ALT）和天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶（GOT或AST）轉(zhuǎn)氨酶的輔酶為磷酸吡哆醛,用15N標(biāo)記的氨基酸進(jìn)行示蹤實(shí)驗(yàn)證明,體內(nèi)大多數(shù)氨基酸都可進(jìn)行轉(zhuǎn)氨基作用（賴、脯氨酸

18、除外）多數(shù)氨基酸都有其特異的轉(zhuǎn)氨酶多種氨基酸與?－酮戊二酸之間的轉(zhuǎn)氨酶最為重要,,兩種重要的轉(zhuǎn)氨酶 丙氨酸：?－酮戊二酸氨基轉(zhuǎn)移酶簡(jiǎn)稱丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶（alanine transaminase ALT或GPT）天冬氨酸：?－酮戊二酸氨基轉(zhuǎn)移酶簡(jiǎn)稱天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶（aspartate transaminase AST或GOT）,ALT和AST催化的反應(yīng),ALT與AST在體內(nèi)各組織中的分布,3．轉(zhuǎn)氨基作用機(jī)制(省略了與酶蛋白結(jié)合、

19、分子重排和水解等過程),轉(zhuǎn)氨機(jī)制,,,,4．轉(zhuǎn)氨基作用的意義,轉(zhuǎn)氨作用可以使氨基酸移去氨基進(jìn)而分解，其逆反應(yīng)可合成非必需氨基酸此過程只有氨基的轉(zhuǎn)移，而沒有自由氨的生成部分氨基酸可以直接或間接以α-酮戊二酸為受氨體生成谷氨酸再氧化脫氨釋放自由氨,（二）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,NH3,α-酮戊二

20、酸,,NAD+,NADH+H+,,,,H2O,,（三）聯(lián)合脫氨基,體內(nèi)最重要的脫氨基方式聯(lián)合脫氨基有2條反應(yīng)途徑：轉(zhuǎn)氨基偶聯(lián)谷氨酸氧化脫氨（肝、腎活躍）嘌呤核苷酸循環(huán)（主要在骨骼?。┩ㄟ^聯(lián)合脫氨基作用可以滿足20種氨基酸脫氨基作用,轉(zhuǎn)氨基偶聯(lián)氧化脫氨基作用,H2O+NAD+,轉(zhuǎn)氨酶,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、腎和腦組織進(jìn)行。,1．聯(lián)合脫氨基,2．嘌呤核苷酸循環(huán),在骨骼肌和

21、心肌中L－谷氨酸脫氫酶的活性低這些組織的氨基酸難于進(jìn)行聯(lián)合脫氨基作用而是通過嘌呤核苷酸循環(huán)（purine nucleotide cycle）脫氨基,,其具體步驟在肌肉等組織中氨基酸通過轉(zhuǎn)氨基作用，使草酰乙酸生成天冬氨酸天冬氨酸與IMP反應(yīng)生成腺苷酸代琥珀酸，后者裂解出延胡索酸生成AMPAMP又在腺苷酸脫氨酶催化下脫去氨基，最終完成了氨基酸的脫氨基作用,蘋果酸,腺苷酸代琥珀酸,次黃嘌呤 核苷酸 (IMP),腺苷酸代

22、琥珀酸合成酶,嘌呤核苷酸循環(huán),二、氨的代謝,血氨：機(jī)體代謝產(chǎn)生的氨及消化道吸收來的氨進(jìn)入血液稱為血氨正常血氨含量＜0.1mg/dL（0.6μmol/L）氨有毒性，尤其是對(duì)大腦具有毒害作用氨主要在肝臟合成尿素而解毒嚴(yán)重肝病患者尿素合成降低導(dǎo)致血氨升高,（一）血氨的來源,1．含氮化合物脫氨1）氨基酸脫氨基產(chǎn)生的氨（主要來源）2）胺的分解產(chǎn)生的氨RCH2NH2 → RCHO+NH3（胺氧化酶）3）嘌呤與嘧啶的降解產(chǎn)生

23、氨2．腸道吸收的氨腸內(nèi)氨基酸在細(xì)菌作用下產(chǎn)氨（腐敗作用）腸道尿素在細(xì)菌脲酶作用下水解產(chǎn)氨3．腎小管上皮細(xì)胞分泌的氨Gln+H2O → Glu+NH3（谷氨酰胺酶催化此反應(yīng)）,（二）血氨的轉(zhuǎn)運(yùn),體內(nèi)氨的轉(zhuǎn)運(yùn)有兩種形式：1．谷氨酰胺的運(yùn)氨作用谷氨酰胺從腦和肌肉向肝和腎轉(zhuǎn)運(yùn)氨谷氨酰胺既是氨的解毒產(chǎn)物，又是氨的儲(chǔ)存和運(yùn)輸形式是血液中含量最高的氨基酸（8.3mg/dL）。對(duì)氨中毒病人可以用谷氨酸鹽降低血氨濃度2．丙氨酸-

24、葡萄糖循環(huán),L-谷氨酸 （血液） 谷氨酰胺,（肝臟、腎臟）L-谷氨酸 谷氨酰胺NH3 H2O尿素（肝） 銨鹽（腎）少部分,NH3+ATP ADP+PiL-谷氨酸 谷氨酰胺（腦組織、肌肉組織）,1.谷氨酰胺的運(yùn)氨作用,,,,,,,,,,,,丙氨酸,葡萄糖,肌肉

25、蛋白質(zhì),,氨基酸,NH3,,谷氨酸,,α-酮戊 二酸,丙酮酸,,糖酵解途徑,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,2．丙氨酸－葡萄糖循環(huán),葡萄糖,,,（三）尿素的合成,尿素合成的部位：肝臟為主（其他如腎和腦合成量極少）臨床觀察支持肝是尿素合成的器官：急性肝壞死患者的血液和尿液中幾乎沒有尿素，但氨基酸量增加。,１．尿素合成的過程,尿素生成的過程由Ha

26、ns Krebs 和Kurt Henseleit 提出，稱為鳥氨酸循環(huán)(orinithine cycle)，又稱尿素循環(huán)(urea cycle)或Krebs- Henseleit循環(huán)。,,,,,,NH2CO NH2,,CO2+ NH3,H2O,,H2O,,,,,,,,鳥氨酸循環(huán),瓜氨酸,尿素,NH2,（CH2）3 H2N-CH COOH,鳥氨酸,,,,,1、 NH3、CO2和ATP縮合生成氨

27、基甲酰磷酸,,,反應(yīng)在線粒體中進(jìn)行,肝中鳥氨酸循環(huán)合成尿素的詳細(xì)步驟,反應(yīng)由氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ(carbamoyl phosphate synthetaseⅠ, CPS-Ⅰ)催化。N-乙酰谷氨酸為其激活劑，反應(yīng)消耗2分子ATP。,N-乙酰谷氨酸(AGA),2、氨基甲酰磷酸與鳥氨酸反應(yīng)生成瓜氨酸,,鳥氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶,,H3PO4,+,氨基甲酰磷酸,,反應(yīng)由鳥氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶(ornithine carbamoyl transfe

28、rase, OCT)催化，OCT常與CPS-Ⅰ構(gòu)成復(fù)合體。反應(yīng)在線粒體中進(jìn)行，瓜氨酸生成后進(jìn)入胞液。,3、瓜氨酸與天冬氨酸反應(yīng)生成精氨酸代琥珀酸,反應(yīng)在胞液中進(jìn)行。,+,天冬氨酸,精氨酸代琥珀酸,,精氨酸,延胡索酸,,精氨酸代琥珀酸裂解酶,精氨酸代琥珀酸,4、精氨酸代琥珀酸裂解生成精氨酸和延胡索酸,反應(yīng)在胞液中進(jìn)行。,5、精氨酸水解釋放尿素并再生成鳥氨酸,反應(yīng)在胞液中進(jìn)行。,尿素合成總結(jié),尿素作為代謝的終產(chǎn)物排出體外尿素合成的總反應(yīng)

29、：2NH3 + CO2 +2H2O + 3ATP　　　　→2ADP + AMP + 2Pi + PPi + NH2-CO-NH2尿素中的2個(gè)（NＨ３）的來源　1個(gè)來自氨基酸脫氨基產(chǎn)生的氨另一個(gè)來自天冬氨酸的氨基尿素的合成是消耗能量的，每生成1分子尿素，共計(jì)消耗3分子ATP，相當(dāng)于4個(gè)（~P）,鳥氨酸循環(huán),２．尿素合成的調(diào)節(jié),尿素的合成受以下幾種因素的調(diào)節(jié)：（1）膳食蛋白質(zhì) 高蛋白膳食時(shí)合成尿素加快，排泄含氮物中尿素占8

30、0%～90％而低蛋白膳食則相反，尿素排泄量可低于含氮排泄物量的60％對(duì)大鼠提高蛋白質(zhì)飼養(yǎng)量時(shí)，觀察到鳥氨酸循環(huán)中的酶的活性受膳食蛋白質(zhì)量的影響,（2）N－乙酰谷氨酸（AGA） N－乙酰谷氨酸是氨甲酰磷酸合成酶Ⅰ必需的變構(gòu)激活劑如無AGA存在，CPS-Ⅰ幾乎無活性精氨酸促進(jìn)AGA的合成而加強(qiáng)氨甲酰磷酸的合成，使尿素合成增加以適應(yīng)機(jī)體生理需要（3）尿素合成的限速酶 精氨酸代琥珀酸合成酶,（四）氨的其他代謝去路,1．銨鹽的生成

31、與排泄氨的主要去路是合成尿素一部分氨以谷氨酰胺的形式運(yùn)至腎臟后，水解釋放出的氨與原尿中的H+結(jié)合以NH4+形式由尿排出。腎臟排出NH4+,有調(diào)節(jié)體內(nèi)酸堿平衡的作用。在酸中毒時(shí)排出銨鹽增加，而堿中毒時(shí)相反。2．合成新的氨基酸 氨可通過聯(lián)合脫氨基的逆過程及轉(zhuǎn)氨基作用合成非必需氨基酸3．參與核酸中嘧啶堿的合成 一部分氨在胞液中氨甲酰磷酸合成酶Ⅱ（CPS-Ⅱ）的催化下生成氨甲酰磷酸參與核酸中嘧啶環(huán)的合成,三、α-酮酸的代謝,（一）

32、氨基化生成非必需氨基酸經(jīng)聯(lián)合脫氨的逆過程氨基化而生成相應(yīng) 的α－氨基酸體內(nèi)不能合成必需氨基酸是因其相應(yīng)的 α－酮酸不能合成 （二）轉(zhuǎn)變成糖和脂類生酮氨基酸：亮氨酸、賴氨酸生糖兼生酮氨基酸：異、苯、酪、色生糖氨基酸：其他氨基酸（三）氧化供能以三羧酸循環(huán)為樞紐徹底氧化為H2O、CO2,,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

33、酸,脂肪,甘油三酯,乙酰乙酰CoA,,,,,,,,,,酮體,,,,,CO2,,,CO2,,,,,,,氨基酸、糖及脂肪代謝的聯(lián)系,T A C,生糖氨基酸（glucogenic amino acids）能轉(zhuǎn)變?yōu)槿人嵫h(huán)的中間產(chǎn)物和丙酮酸的氨基酸可經(jīng)糖異生途徑轉(zhuǎn)變?yōu)樘?，稱為生糖氨基酸。生酮氨基酸（ketogenic amino acids）能降解生成乙酰CoA或乙酰乙酰CoA的氨基酸，進(jìn)而轉(zhuǎn)變生成酮體和脂肪酸稱為生酮氨基酸。生糖兼生

34、酮氨基酸既能生糖又能生酮的氨基酸稱為生糖兼生酮氨基酸。,,共有六種氨基酸能夠生酮只能生酮的為生酮氨基酸，兩種亮氨酸賴氨酸生糖兼生酮氨基酸異亮氨酸苯丙氨酸酪氨酸色氨酸其余14種為生糖氨基酸,第五節(jié)一些氨基酸的特殊代謝,,一、氨基酸的脫羧基作用,脫羧基作用(decarboxylation),（一）γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid, GABA),GABA是抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，對(duì)中樞神經(jīng)有抑制作用。,（二

35、）組胺 (histamine),組胺是強(qiáng)烈的血管舒張劑，可增加毛細(xì)血管的通透性，還可刺激胃蛋白酶原及胃酸的分泌。,（三）5-羥色胺 (5-hydroxytryptamine, 5-HT),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。,（四）多胺,有些氨基酸在體內(nèi)經(jīng)脫羧作用可產(chǎn)生多胺多胺（polyamine）包括腐胺（putrescine）亞精胺（spermidine）精胺（spermine）精氨酸水解生

36、成的鳥氨酸經(jīng)脫羧作用生成腐胺，它也是亞精胺及精胺的前體,多胺的生成,多胺的生成過程：首先由鳥氨酸脫羧酶催化鳥氨酸脫羧，生成腐胺然后由脫羧SAM轉(zhuǎn)移丙胺基形成亞精胺和精胺鳥氨酸脫羧酶是多胺合成的限速酶,二、一碳單位的代謝,一碳單位（One-carbin unit）：體內(nèi)某些氨基酸在分解代謝過程中產(chǎn)生的含有一個(gè)碳原子的有機(jī)基團(tuán)稱為一碳基團(tuán)，或一碳單位（CO2除外）。一碳單位的種類：　　　甲基（CH3—）　　　甲烯基（—C

37、H2—）甲炔基（—CH=）甲?；∣=CH—）亞氨甲基（NH=CH—）,四氫葉酸的結(jié)構(gòu),FH4的生成,四氫葉酸是一碳單位的運(yùn)載體,FH4攜帶一碳單位的形式,（一碳單位通常是結(jié)合在FH4分子的N5、N10位上）,一碳單位主要來源于絲氨酸、甘氨酸、組氨酸及色胺酸的分解代謝,,由氨基酸產(chǎn)生的一碳單位可相互轉(zhuǎn)變,一碳單位的互相轉(zhuǎn)變,N10—CHO—FH4,N5, N10=CH—FH4,N5, N10—CH2—FH4,N5—CH

38、3—FH4,N5—CH=NH—FH4,,H+,H2O,,NADPH+H+,NADP+,,NADH+H+,NAD+,,,NH3,一碳單位的主要功能,N10-CHO-FH4與N5,N10=CH-FH4分別為嘌呤合成提供C2與C8，N5,N10-CH2-FH4為胸腺嘧啶核苷酸合成提供甲基。把氨基酸代謝和核酸代謝聯(lián)系起來。此外，N5－甲基FH4所帶甲基通過S－腺苷蛋氨酸提供甲基，參與體內(nèi)許多重要化合物的合成和修飾（如兒茶酚胺類、膽堿、核酸等

39、）。,三、含硫氨基酸的代謝,胱氨酸,甲硫氨酸,半胱氨酸,（一）蛋氨酸代謝,蛋氨酸分子中含有S-甲基，以SAM的活性形式通過轉(zhuǎn)甲基作用參加物質(zhì)的甲基化反應(yīng)。蛋氨酸在轉(zhuǎn)甲基之前首先由蛋氨酸腺苷轉(zhuǎn)移酶催化與ATP作用生成S－腺苷蛋氨酸（SAM）， SAM中的甲基稱為活性甲基，在甲基轉(zhuǎn)移酶的作用下，可將甲基轉(zhuǎn)移至另一種需要甲基化的物質(zhì)。,1．SAM的結(jié)構(gòu)與生成,PPi+Pi,,SAM為體內(nèi)甲基的直接供體,2．SAM的轉(zhuǎn)甲基作用,,3.甲硫氨酸

40、循環(huán)(methionine cycle),蛋氨酸循環(huán)的意義,由N5-CH3-FH4提供甲基合成蛋氨酸， 再通過SAM提供甲基進(jìn)行體內(nèi)廣泛存在的甲基化反應(yīng)N5-CH3-FH4是體內(nèi)甲基的間接供體此循環(huán)是體內(nèi)利用N5-CH3-FH4的唯一反應(yīng),4．肌酸的合成,肌酸(creatine)和磷酸肌酸(creatine phosphate)是能量?jī)?chǔ)存、利用的重要化合物。肝是合成肌酸的主要器官。肌酸以甘氨酸為骨架，由精氨酸提供脒基，SAM提供

41、甲基而合成。肌酸在肌酸激酶的作用下，轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿峒∷帷＜∷岷土姿峒∷岽x的終產(chǎn)物為肌酸酐(creatinine)。,+,,（二）半胱氨酸與胱氨酸代謝,1、半胱氨酸與胱氨酸可以互變,2、半胱氨酸可轉(zhuǎn)變成牛磺酸(taurine),?；撬崾墙Y(jié)合膽汁酸的組成成分。,PAPS為活性硫酸根，是體內(nèi)硫酸基的供體。,3. 活性硫酸根的生成及其結(jié)構(gòu),H2S,,（一）苯丙氨酸和酪氨酸的代謝正常情況下，苯丙氨酸的羥化生成酪氨酸是其主要代謝苯丙氨酸的羥

42、化由苯丙氨酸羥化酶催化，該酶是以四氫蝶呤為輔酶的加單氧酶此反應(yīng)不可逆，所以Tyr不能生成Phe,四、芳香族氨基酸的代謝,1．苯丙氨酸的羥化反應(yīng),2.兒茶酚胺(catecholamine) 的生成,,S-腺苷同型半胱氨酸,3.黑色素的生成,,多巴醌,,,吲哚醌,黑色素,,聚合,,4.酪氨酸的分解代謝,體內(nèi)代謝尿黑酸的酶先天缺陷時(shí)，尿黑酸分解受阻，可出現(xiàn)尿黑酸尿癥。,5．苯丙酮酸尿癥（PKU）,苯丙氨酸羥化酶先天缺乏，從而引起苯丙氨酸不能

43、轉(zhuǎn)變?yōu)槔野彼岫罘e苯丙氨酸轉(zhuǎn)氨基生成苯丙酮酸苯丙酮酸轉(zhuǎn)變成苯乙酸等衍生物尿中出現(xiàn)大量苯丙酮酸及其代謝產(chǎn)物 因而稱為苯丙酮酸尿癥苯丙酮酸對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)有毒性導(dǎo)致患兒智力發(fā)育障礙,（二）色氨酸的代謝,色氨酸,5-羥色胺,一碳單位,丙酮酸 + 乙酰乙酰CoA,維生素 PP,五、支鏈氨基酸代謝,支鏈氨基酸包括： 亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸都屬于必需氨基酸分解代謝主要在骨骼肌其分解產(chǎn)物有：琥珀酸單酰輔酶A（纈