《含N小分子代謝》PPT課件.ppt

1,第七章 含氮小分子物質(zhì)的代謝,2,第一節(jié) 蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)作用,一 飼料蛋白質(zhì)的生理功能: 1)組織細(xì)胞的成分(生長(zhǎng),更新,修補(bǔ)) 2)轉(zhuǎn)變成生理活性分子(激素、酶、抗體 等) 3)氧化供能,3,二 氮平衡,氮平衡是反映動(dòng)物攝入氮和排出氮之間的關(guān)系,衡量機(jī)體蛋白質(zhì)代謝概況的指標(biāo). （一）氮的總平衡 （二）氮的正平衡 （三）氮的負(fù)平衡,4,（一）氮的總平衡 攝入N = 排出N (正常成年動(dòng)物) （二）氮的正平衡 攝入N 排出N (幼畜、孕畜、疾病恢復(fù)期的動(dòng)物) （三）氮的負(fù)平衡 攝入N 排出N (疾病、饑餓、營(yíng)養(yǎng)不良等),5,三 蛋白質(zhì)的生理價(jià)值,蛋白質(zhì)的生理價(jià)值: 飼料蛋白質(zhì)被動(dòng)物機(jī)體合成組織蛋白質(zhì)的利用率 蛋白質(zhì)的生理價(jià)值 = 氮的保留量/氮的吸收量100,6,必需氨基酸,動(dòng)物體內(nèi)不能合成,或合成太慢不能滿足動(dòng)物需要,只能由飼料供給的氨基酸. Lys(賴) Met(甲硫) Trp(色) Phe (苯丙) Leu(亮) Ile(異亮) Val Thr(蘇) His(組) Arg(精),7,提高蛋白質(zhì)的生理價(jià)值的途徑,1)蛋白質(zhì)的互補(bǔ)作用：生理價(jià)值較低的的不同的蛋白質(zhì)飼料混合使用. 2)補(bǔ)加氨基酸 3)飼料深加工,8,9,10,第二節(jié) 氨基酸的一般分解代謝,一 氨基酸的脫氨基作用 二 氨基酸的脫羧基作用,11,一 動(dòng)物體內(nèi)氨基酸的代謝概況,來(lái)源: 1)食物蛋白 2)組織蛋白分解 3)自身合成非aa,去路: 1)合成組織蛋白 2)合成含N化合物 3)分解供能 (一般 分解代謝),12,13,二 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-酮酸的過(guò)程。這是氨基酸在體內(nèi)分解的主要方式,14,20種氨基酸的結(jié)構(gòu)不同，脫氨基的方式也不同，主要有三種方式: (一)轉(zhuǎn)氨基作用 (二)氧化脫氨 (三)聯(lián)合脫氨 (聯(lián)合脫氨基最為重要),15,(一)轉(zhuǎn)氨基作用,轉(zhuǎn)氨基作用指在轉(zhuǎn)氨酶催化下將-氨基酸的氨基轉(zhuǎn)給另一個(gè)酮酸，生成相應(yīng)的酮酸和一種新的-氨基酸的過(guò)程,16,轉(zhuǎn)氨基作用,17,轉(zhuǎn)氨酶的輔酶是磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺(VB6).其作用是轉(zhuǎn)移氨基,18,19,20,谷-草轉(zhuǎn)氨酶和谷-丙轉(zhuǎn)氨酶,21,(二)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(guò)程。,22,23,氧化脫氨基作用的酶,L-氨基酸氧化酶 分布不廣，活性不強(qiáng) D-氨基酸氧化酶 分布廣，活性強(qiáng) L-谷氨酸脫氫酶 分布廣,活性強(qiáng),24,L-谷氨酸脫氫酶催化的反應(yīng),25,(三)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 在轉(zhuǎn)氨酶催化下，氨基酸的-氨基轉(zhuǎn)移到-酮戊二酸上生成谷氨酸，然后，在L-谷氨酸脫氫酶作用下將谷氨酸氧化脫氨生成-酮戊二酸和氨.,26,27,L谷氨酸脫氫酶主要分布于肝、腎、腦等組織中，所以此種聯(lián)合脫氨主要在肝、腎、腦等組織中進(jìn)行。,28,聯(lián)合脫氨要點(diǎn),1)轉(zhuǎn)氨基作用和氧化脫氨基作用相結(jié)合 2)兩個(gè)酶作用(轉(zhuǎn)氨酶和L-谷氨酸脫氫酶) 3)兩個(gè)產(chǎn)物(氨和-酮酸),29,二 氨基酸的脫羧基作用,氨基酸在脫羧酶的作用下,脫去羧基生成CO2和相應(yīng)的胺.很多胺具有重要的生理作用. 脫羧酶的輔酶是磷酸吡哆醛,30,第三節(jié) 氨基酸分解產(chǎn)物的代謝,氨基酸脫氨基作用的產(chǎn)物 一 氨的代謝 二 酮酸的代謝,31,一 氨的代謝,氨是體內(nèi)有用又有害的物質(zhì).其代謝去向是: 1)合成谷氨酰胺. 2)合成尿素 3)合成含N化合物 4)合成非必需氨基酸,32,一 氨的來(lái)源與去路,33,二 谷氨酰胺的合成,谷氨酸和氨在谷氨酰胺合成酶的催化下合成谷氨酰胺. 谷氨酰胺是氨的解毒,運(yùn)輸,存儲(chǔ)形式,34,35,36,三 尿素合成,合成方式: 鳥(niǎo)氨酸循環(huán) (1932年 Krebs提出) 肝臟是尿素合成的主要器官，腎臟是尿素排泄的主要器官。,37,1.氨基甲酰磷酸的合成,38,2.瓜氨酸的生成：,39,3 精氨酸的生成,40,4.尿素的生成,41,尿素合成總反應(yīng)式,CO2 + NH3 + 3ATP + 天冬氨酸 + 2H20 NH2-CO-NH2 + 延胡索酸 + 2ADP + AMP + PPi + 2Pi,42,43,44,尿酸的生成,禽類排氨的主要方式，過(guò)程是利用氨基酸提供的氨基合成嘌呤，再由嘌呤分解產(chǎn)生出尿酸，尿酸溶解度很低，故節(jié)水, 尿素則必須溶于水才行。,45,46,二 酮酸的代謝,1.氨基化生成氨基酸 2.轉(zhuǎn)變生成糖和酮體 3.進(jìn)入三羧酸循環(huán)氧化生成CO2和水,47,1) 氨基化生成氨基酸,48,2).轉(zhuǎn)變生成糖和酮體,1)生糖氨基酸； 2)生糖兼生酮氨基酸(Trp,Phe,Tyr,Ile) 3)生酮氨基酸（Leu,Lys）；,49,3.氧化分解生成CO2和水(供能),酮酸進(jìn)一步可進(jìn)入三羧酸循環(huán)氧化分解生成CO2和水.這是-酮酸的重要分解途徑之一。是氨基酸供能的途徑.,50,51,第四節(jié) 非必需氨基酸的合成,1) 由-酮酸氨基化生成 2) 其他氨基酸轉(zhuǎn)化,52,53,54,55,56,第五節(jié) 個(gè)別氨基酸代謝, 一 一碳單位代謝 二 含硫氨基酸的代謝 三 芳香族氨基酸的代謝,57,一 一碳單位代謝,某些氨基酸在代謝過(guò)程中能生成含一個(gè)碳原子的基團(tuán)，經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)移參與生物合成過(guò)程。這些含一個(gè)碳原子的基團(tuán)稱為一碳單位.,58,體內(nèi)的一碳單位有：甲基(CH3)、甲烯基(CH2 )，甲炔基(CH)、甲酰基(-CHO)及亞氨甲基(-CHNH)等。 它們可分別來(lái)自甘氨酸、組氨酸、絲氨酸、色氨酸、蛋氨酸等。,59,(一) 產(chǎn)生一碳單位的氨基酸,60,(二)一碳單位轉(zhuǎn)移酶的輔酶FH4,61,(三)一碳單位的代謝和轉(zhuǎn)運(yùn),一碳單位的代謝和轉(zhuǎn)運(yùn)需FH4做載體,它們共價(jià)連接于FH4分子的N5、N10位或N5和N10位上。 一碳單位可以通過(guò)氧化還原相互轉(zhuǎn)變.,62,(四)一碳單位的功能,1.一碳單位是合成嘌呤和嘧啶的原料(C源)，在核酸生物合成中有重要作用。 2. 甲硫氨酸(SAM)提供甲基可參與體內(nèi)多種物質(zhì)合成。例如腎上腺素、膽堿、膽酸等。 3.一碳單位來(lái)自氨基酸,用于核酸生物合成,是氨基酸與核酸代謝的橋梁.,63,二、含硫氨基酸的代謝,甲硫氨酸 胱氨酸 半胱氨酸 (一) 甲硫氨酸代謝 (二) 肌酸的合成 (三)谷胱甘肽的合成,64,(一) 甲硫氨酸代謝,1) S-腺苷蛋氨酸(SAM)。SAM中的甲基是高度活化的，稱活性甲基，SAM稱為活性蛋氨酸 2)SAM可在不同甲基轉(zhuǎn)移酶的催化下，將甲基轉(zhuǎn)移給各種甲接受體而形成許多甲基化合物，如腎上腺素、膽堿、甜菜堿、肉毒堿、肌酸.,65,66,SAM中的甲基是高度活化的，稱活性甲基，SAM稱為活性蛋氨酸,67,(二) 肌酸的合成,肌酸和磷酸肌酸在能量?jī)?chǔ)存及利用中起重要作用. 肌酸以甘氨酸為骨架，精氨酸提供脒基、SAM供給甲基合成.(脒基轉(zhuǎn)移酶和甲基轉(zhuǎn)移酶),68,69,(三)谷胱甘肽的合成,谷胱甘肽GSH)是一種含酰胺鍵的三肽，由谷氨酸、半胱氨酸及甘氨酸組成。 谷胱甘肽GSH)是一種還原物質(zhì),可使酶和蛋白質(zhì)不被氧化.,70,71,三 芳香族氨基酸的代謝,苯丙氨酸和酪氨酸代謝可產(chǎn)生很多重要的活性物質(zhì),如: 1) 兒茶酚胺 (多巴胺、去甲腎上腺素、腎上腺素) 2)黑色素,72,苯丙氨酸在體內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)槔野彼?73,兒茶酚胺與黑色素的合成,74,75,苯丙氨酸和酪氨酸代謝性疾病,苯丙酮酸癥(苯丙氨酸羥化酶缺乏的遺傳病) 帕金森病(腦生成多巴胺的功能退化所致的一種嚴(yán)重的神經(jīng)系統(tǒng)疾病，先震顫，逐漸至肌肉群的運(yùn)動(dòng)功能障礙) 白化病 (酪氨酸在酪氨酸酶催化下生成多巴，多巴轉(zhuǎn)變?yōu)槎喟王M(jìn)入合成黑色素的途徑。人體若缺乏酪氨酸酶，黑色素合成障礙，皮膚、毛發(fā)發(fā)白.,76,77,第六節(jié) 糖、脂肪、蛋白質(zhì)三大代謝的關(guān)系,一、糖、脂肪、蛋白質(zhì)都是能量物質(zhì)，均可氧化供能 二、三大物質(zhì)互相轉(zhuǎn)化，三大代謝互相影響 三、三羧循環(huán)是三大物質(zhì)徹底氧化分解的共同道路,78,一、糖、脂肪、蛋白質(zhì)都是能量物質(zhì)，均可氧化供能,氧化分解產(chǎn)生能量，氧化磷酸化是產(chǎn)生ATP的主要方式 產(chǎn)生ATP，又被ATP水平調(diào)控 都可供能，但主要功能不同： 1）糖：供能 2）脂肪：儲(chǔ)能 3）蛋白質(zhì)：機(jī)體主要成分,79,80,(二) 三大物質(zhì)互相轉(zhuǎn)