生物化學(xué) 第30章 蛋白質(zhì)解和氨酸分解代謝

1、chapter30 蛋白質(zhì)降解和蛋白質(zhì)降解和 氨基酸的分解代謝氨基酸的分解代謝 metabolism of amino acids & proteins一、蛋白質(zhì)的降解一、蛋白質(zhì)的降解二、氨基酸分解代謝二、氨基酸分解代謝三、尿素循環(huán)三、尿素循環(huán)(urea cycle鳥氨酸循環(huán)鳥氨酸循環(huán) )四、氨基酸碳骨架的氧化途徑四、氨基酸碳骨架的氧化途徑五、生糖氨基酸和生酮氨基酸五、生糖氨基酸和生酮氨基酸六、由氨基酸衍生的其他重要物質(zhì)六、由氨基酸衍生的其他重要物質(zhì)七、氨基酸代謝缺陷七、氨基酸代謝缺陷本章要點本章要點一、蛋白質(zhì)的降解一、蛋白質(zhì)的降解（一）機體對外源蛋白的需要及其消化作用（一）機體對外源

2、蛋白的需要及其消化作用： 1、什么是氮平衡？什么是氮平衡？氮平衡氮平衡(nitrogen balance)攝入食物的含氮量與排泄物（尿與糞）中含氮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。量之間的關(guān)系。成人每日最低蛋白質(zhì)需要量為成人每日最低蛋白質(zhì)需要量為3050g，我國營，我國營養(yǎng)學(xué)會推薦成人每日蛋白質(zhì)需要量為養(yǎng)學(xué)會推薦成人每日蛋白質(zhì)需要量為80g。氮總平衡：氮總平衡：攝入氮攝入氮 = = 排出氮（正常成人）排出氮（正常成人）氮正平衡氮正平衡：攝入氮攝入氮 排出氮（兒童、孕婦等）排出氮（兒童、孕婦等）氮負(fù)平衡氮負(fù)平衡：攝入氮攝入氮 排出氮（饑餓、消耗性疾排出氮（饑餓、消耗性疾病患者

3、）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。氮平衡的意義：可以反映體內(nèi)蛋白質(zhì)代謝的慨況。 1、氮平衡氮平衡體內(nèi)需要但不能自身合成，必須由食物供給的氨體內(nèi)需要但不能自身合成，必須由食物供給的氨基酸。基酸。 包括包括8種：異亮氨酸（種：異亮氨酸（ile）、甲硫氨酸（）、甲硫氨酸（met）、）、纈氨酸（纈氨酸（val）、亮氨酸（）、亮氨酸（leu）、色氨酸（）、色氨酸（trp）、）、苯丙氨酸（苯丙氨酸（phe）、蘇氨酸（）、蘇氨酸（thr）、賴氨酸（）、賴氨酸（lys）。）。 精氨酸、組氨酸精氨酸、組氨酸，人體能合成，但量少，長期缺，人體能合成，但量少，長期缺乏，導(dǎo)致氮負(fù)平衡。乏，導(dǎo)致氮負(fù)

4、平衡。 2、營養(yǎng)必需氨基酸、營養(yǎng)必需氨基酸 一、蛋白質(zhì)的降解一、蛋白質(zhì)的降解（二）（二）蛋白質(zhì)的酶解和蛋白質(zhì)的酶解和氨基酸的吸收氨基酸的吸收動物的蛋白水解酶，又稱動物的蛋白水解酶，又稱肽酶肽酶，其作用在于，其作用在于使肽鍵破壞。使肽鍵破壞。肽酶有肽酶有肽鏈內(nèi)切酶肽鏈內(nèi)切酶（endopeptidaseendopeptidase）、）、肽鏈肽鏈外切酶外切酶（exopeptidaseexopeptidase）和二肽酶）和二肽酶3 3類。類。這些肽酶對不同氨基酸形成的肽鍵有專一性這些肽酶對不同氨基酸形成的肽鍵有專一性氨基肽酶氨基肽酶內(nèi)肽酶內(nèi)肽酶羧基肽酶羧基肽酶氨基酸氨基酸 +氨基酸氨基酸二肽酶二肽酶蛋

5、白水解酶作用示意圖蛋白水解酶作用示意圖一、蛋白質(zhì)的降解一、蛋白質(zhì)的降解（二）（二）蛋白質(zhì)的酶解和蛋白質(zhì)的酶解和氨基酸的吸收氨基酸的吸收一、蛋白質(zhì)的降解一、蛋白質(zhì)的降解（二）（二）蛋白質(zhì)的酶解和蛋白質(zhì)的酶解和氨基酸的吸收氨基酸的吸收一、蛋白質(zhì)的降解一、蛋白質(zhì)的降解（二）（二）蛋白質(zhì)的酶解和蛋白質(zhì)的酶解和氨基酸的吸收氨基酸的吸收氨基酸被小腸粘膜氨基酸被小腸粘膜吸收后即通過粘膜吸收后即通過粘膜的微血管進入血液的微血管進入血液運到肝臟及其他器運到肝臟及其他器官進行代謝，也有官進行代謝，也有少量氨基酸由淋巴少量氨基酸由淋巴系統(tǒng)進入血液。系統(tǒng)進入血液。pepsinchymotrypsin，trypsin,

6、 and exopeptidases二、氨基酸分解代謝二、氨基酸分解代謝 吸收到體內(nèi)的氨基酸可部分地在機體吸收到體內(nèi)的氨基酸可部分地在機體（可以是細(xì)胞、組織或個體）中累積起來（可以是細(xì)胞、組織或個體）中累積起來形成形成氨基酸代謝庫氨基酸代謝庫供必要時動用。供必要時動用。食物蛋白食物蛋白 消化吸收消化吸收 體內(nèi)合成體內(nèi)合成（非必需（非必需氨基酸氨基酸 ） 蛋白質(zhì)（蛋白質(zhì)（主主）合成合成 酮體酮體氧化供能氧化供能糖糖 脫羧脫羧胺類胺類轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變其它含氮化合物其它含氮化合物 經(jīng)腎排出經(jīng)腎排出 (1g/d) 氨氨 基基 酸酸 代代 謝謝 庫庫 分解分解 脫氨脫氨 -酮酸酮酸（生成尿素）（生成尿素） 組織

7、蛋白質(zhì)組織蛋白質(zhì)分解分解 一般在下列一般在下列3種代謝狀況下，氨基酸才氧化降解：種代謝狀況下，氨基酸才氧化降解：細(xì)胞的蛋白質(zhì)進行正常的合成和降解時，蛋白質(zhì)細(xì)胞的蛋白質(zhì)進行正常的合成和降解時，蛋白質(zhì)合成并不需要蛋白質(zhì)降解釋放出的某些氨基酸，合成并不需要蛋白質(zhì)降解釋放出的某些氨基酸，這些氨基酸會進行氧化分解。這些氨基酸會進行氧化分解。食品富含蛋白質(zhì)，消化產(chǎn)生的氨基酸超過了蛋白食品富含蛋白質(zhì)，消化產(chǎn)生的氨基酸超過了蛋白質(zhì)合成的需要，由于氨基酸不能在體內(nèi)儲存，過質(zhì)合成的需要，由于氨基酸不能在體內(nèi)儲存，過量的氨基酸在體內(nèi)被氧化降解。量的氨基酸在體內(nèi)被氧化降解。機體處于饑餓狀態(tài)或未控制的糖尿病狀態(tài)時，機機

8、體處于饑餓狀態(tài)或未控制的糖尿病狀態(tài)時，機體不能利用或不能合適地利用糖作為能源，細(xì)胞體不能利用或不能合適地利用糖作為能源，細(xì)胞的蛋白質(zhì)被用做重要的能源。的蛋白質(zhì)被用做重要的能源。二、氨基酸分解代謝二、氨基酸分解代謝氨基酸代謝去路氨基酸代謝去路 （1 1）經(jīng)生物合成形成）經(jīng)生物合成形成蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)； （2 2）進行）進行分解代謝分解代謝：先脫去氨基，形成的碳骨：先脫去氨基，形成的碳骨架架 -酮戊二酸進入糖代謝途徑，徹底氧化或酮戊二酸進入糖代謝途徑，徹底氧化或轉(zhuǎn)變?yōu)樘呛椭?；轉(zhuǎn)變?yōu)樘呛椭荆?（3 3）以酰胺形式）以酰胺形式儲存儲存起來，或轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌锲饋恚蜣D(zhuǎn)變?yōu)槠渌镔|(zhì)。質(zhì)。 二、氨基酸

9、分解代謝二、氨基酸分解代謝氨基酸分解第一步為氨基酸分解第一步為脫氨脫氨，脫氨后產(chǎn)生，脫氨后產(chǎn)生酮酸和氨酮酸和氨。在代謝中有的酮酸具有產(chǎn)生糖，有的具有產(chǎn)生酮的潛在代謝中有的酮酸具有產(chǎn)生糖，有的具有產(chǎn)生酮的潛力，因此，在代謝上氨基酸可分為力，因此，在代謝上氨基酸可分為生糖與生酮生糖與生酮分類。分類。氨基酸失去氨基的作用稱為氨基酸失去氨基的作用稱為脫氨基作用脫氨基作用，分為，分為氧化脫氧化脫氨基作用氨基作用（動、植物）和（動、植物）和非氧化脫氨基作用非氧化脫氨基作用（微生物）（微生物）二、氨基酸分解代謝二、氨基酸分解代謝（一）氨基酸的脫氨基作用（一）氨基酸的脫氨基作用1 1、氧化脫氨基作用、氧化脫氨

10、基作用 氨基酸的氧化脫氨是由氨基酸的氧化脫氨是由氨基酸氧化酶氨基酸氧化酶催化。反應(yīng)催化。反應(yīng)分兩個步驟進行。第一步分兩個步驟進行。第一步脫氫脫氫，第二步，第二步加水加水和和脫氨脫氨1、氧化脫氨基作用、氧化脫氨基作用l-谷氨酸脫氫酶谷氨酸脫氫酶：肝、腎、腦組織廣泛存在，是一種不需氧：肝、腎、腦組織廣泛存在，是一種不需氧脫氫酶，催化脫氫酶，催化l-谷氨酸氧化脫氨生成谷氨酸氧化脫氨生成 -酮戊二酸酮戊二酸，輔酶是，輔酶是nad+或或nadp+ l-谷氨酸脫氫酶谷氨酸脫氫酶亞谷氨酸亞谷氨酸2 2、非氧化脫氨基作用、非氧化脫氨基作用 氨基酸的非氧化脫氨基作用主要在某些微生物中氨基酸的非氧化脫氨基作用主要

11、在某些微生物中常見，如常見，如還原脫氨、水解脫氨等。還原脫氨、水解脫氨等。還原脫氨：還原脫氨：rchnh2cooh+2hrch2cooh+nh3水解脫氨：水解脫氨：rchnh2cooh+h2orchoh-cooh+nh3 二、氨基酸分解代謝二、氨基酸分解代謝（一）氨基酸的脫氨基作用（一）氨基酸的脫氨基作用1、*轉(zhuǎn)氨酶與轉(zhuǎn)氨基作用轉(zhuǎn)氨酶與轉(zhuǎn)氨基作用 轉(zhuǎn)氨基作用轉(zhuǎn)氨基作用：在在轉(zhuǎn)氨酶轉(zhuǎn)氨酶的催化下，的催化下， 某一氨基酸的某一氨基酸的 -氨基氨基轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移到另一種移到另一種 -酮酸的酮基上，生成相應(yīng)的氨基酸；原來的酮酸的酮基上，生成相應(yīng)的氨基酸；原來的氨基酸則轉(zhuǎn)變成氨基酸則轉(zhuǎn)變成 -酮酸。酮酸。（二）

12、氨基轉(zhuǎn)移反應(yīng)（二）氨基轉(zhuǎn)移反應(yīng)二、氨基酸分解代謝二、氨基酸分解代謝谷丙轉(zhuǎn)氨酶谷丙轉(zhuǎn)氨酶（glutamic pyruvic transaminase, gpt，又稱，又稱alt)谷草轉(zhuǎn)氨酶谷草轉(zhuǎn)氨酶（glutamic oxaloacetic transminase, got，又稱，又稱ast） 轉(zhuǎn)氨酶轉(zhuǎn)氨酶 正常人各組織正常人各組織got及及gpt活性活性 (單位單位/克濕組織克濕組織)血清轉(zhuǎn)氨酶活性，臨床上可作為疾病診斷和血清轉(zhuǎn)氨酶活性，臨床上可作為疾病診斷和預(yù)后的指標(biāo)之一。預(yù)后的指標(biāo)之一。組織組織gotgpt 心心1560007100肝骼肌骨骼肌990004800腎

13、腎9100019000組織組織gotgpt 胰腺胰腺脾脾肺肺血清血清280002000140001200100007002016l轉(zhuǎn)氨酶的輔酶是轉(zhuǎn)氨酶的輔酶是磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛l轉(zhuǎn)氨酶催化的反應(yīng)轉(zhuǎn)氨酶催化的反應(yīng)沒有游離氨的釋放沒有游離氨的釋放l轉(zhuǎn)氨酶催化反應(yīng)是轉(zhuǎn)氨酶催化反應(yīng)是可逆反應(yīng)可逆反應(yīng)l氨基的受體：氨基的受體：丙酮酸、草酰乙酸、丙酮酸、草酰乙酸、 -酮戊二酸酮戊二酸吡哆醛：吡哆醛：r= -cho吡哆胺：吡哆胺：r= -ch2nh2吡哆醇：吡哆醇：r= -ch2ohch2ohrh3chonp p磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛磷酸吡哆胺磷酸吡哆胺生化作用：生化作用：氨基酸轉(zhuǎn)移酶的輔酶，起遞氨基作用氨

14、基酸轉(zhuǎn)移酶的輔酶，起遞氨基作用3、轉(zhuǎn)氨基作用的機制、轉(zhuǎn)氨基作用的機制 轉(zhuǎn)氨酶的輔酶是轉(zhuǎn)氨酶的輔酶是磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛， 起傳遞起傳遞氨基氨基的作用的作用二、氨基酸分解代謝二、氨基酸分解代謝（三）聯(lián)合脫氨基作用（三）聯(lián)合脫氨基作用是體內(nèi)氨基酸脫氨基的主要方式是體內(nèi)氨基酸脫氨基的主要方式 定義定義 形式形式二、氨基酸分解代謝二、氨基酸分解代謝（三）聯(lián)合脫氨基作用（三）聯(lián)合脫氨基作用1、什么是聯(lián)合脫氨基作用、什么是聯(lián)合脫氨基作用-氨基酸先與氨基酸先與-酮戊二酸起轉(zhuǎn)氨基作用，形成谷酮戊二酸起轉(zhuǎn)氨基作用，形成谷氨酸，谷氨酸再脫氨。氨酸，谷氨酸再脫氨。生物體采用生物體采用轉(zhuǎn)氨作用轉(zhuǎn)氨作用和和氧化脫氨作用

15、氧化脫氨作用聯(lián)合進行的方聯(lián)合進行的方法，即可迅速地使各種不同的氨基酸脫掉氨基，叫法，即可迅速地使各種不同的氨基酸脫掉氨基，叫聯(lián)合脫氨基作用。聯(lián)合脫氨基作用。二、氨基酸分解代謝二、氨基酸分解代謝（三）聯(lián)合脫氨基作用（三）聯(lián)合脫氨基作用 以以谷氨酸脫氫酶谷氨酸脫氫酶為中心的聯(lián)合脫氨基作用為中心的聯(lián)合脫氨基作用2、聯(lián)合脫氨基作用的形式、聯(lián)合脫氨基作用的形式 以以嘌呤核苷酸嘌呤核苷酸的聯(lián)合脫氨基作用的聯(lián)合脫氨基作用以以谷氨酸脫氫酶谷氨酸脫氫酶為中心的聯(lián)合脫氨基作用為中心的聯(lián)合脫氨基作用主要在肝、腎等主要在肝、腎等組織內(nèi)進行，參與組織內(nèi)進行，參與的酶是轉(zhuǎn)氨酶與谷的酶是轉(zhuǎn)氨酶與谷氨酸脫氫酶。該途氨酸脫氫酶

16、。該途徑是聯(lián)合脫氨基作徑是聯(lián)合脫氨基作用的主要反應(yīng)途徑用的主要反應(yīng)途徑體內(nèi)合成非必需體內(nèi)合成非必需氨基酸的主要途徑氨基酸的主要途徑 以以嘌呤核苷酸嘌呤核苷酸的聯(lián)合脫氨基作用的聯(lián)合脫氨基作用主要在骨骼肌、心肌內(nèi)進行。肌肉中主要在骨骼肌、心肌內(nèi)進行。肌肉中l(wèi)-谷氨酸脫氫酶活性不高谷氨酸脫氫酶活性不高二、氨基酸分解代謝二、氨基酸分解代謝（四）氨基酸脫羧基作用（四）氨基酸脫羧基作用 一種氨基酸脫羧酶一般只對一種一種氨基酸脫羧酶一般只對一種l-l-型氨基酸或其型氨基酸或其衍生物起脫羧作用。氨基酸脫羧酶中除組氨酸脫羧衍生物起脫羧作用。氨基酸脫羧酶中除組氨酸脫羧酶不需任何輔酶外，其余各氨基酸脫羧酶皆需要酶不

17、需任何輔酶外，其余各氨基酸脫羧酶皆需要磷磷酸吡哆醛酸吡哆醛為輔酶。為輔酶。 （四）氨基酸脫羧基作用（四）氨基酸脫羧基作用磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛的作用：磷酸吡哆醛的作用：以其醛基與氨基酸的氨基結(jié)合以其醛基與氨基酸的氨基結(jié)合成中間產(chǎn)物醛亞胺，醛亞胺經(jīng)脫羧、水解生成一級成中間產(chǎn)物醛亞胺，醛亞胺經(jīng)脫羧、水解生成一級胺。胺。胺胺二、氨基酸分解代謝二、氨基酸分解代謝腸道細(xì)菌使氨基酸脫羧基產(chǎn)生胺類腸道細(xì)菌使氨基酸脫羧基產(chǎn)生胺類 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 氨基酸氨基酸胺類胺類蛋白酶蛋白酶 脫羧基作用脫羧基作用 組氨酸組氨酸組胺組胺 賴氨酸賴氨酸尸胺尸胺 色氨酸色氨酸 色胺色胺 酪氨酸酪氨酸酪胺酪胺（四）氨基酸脫羧

18、基作用（四）氨基酸脫羧基作用二、氨基酸分解代謝二、氨基酸分解代謝（五）（五）氨的代謝去路氨的代謝去路 二、氨基酸分解代謝二、氨基酸分解代謝 氨的毒性：損害中樞神經(jīng)系統(tǒng)氨的毒性：損害中樞神經(jīng)系統(tǒng)如：如：nh4+ + -酮戊二酸酮戊二酸 + nadph+ h+谷氨酸谷氨酸 + nadp+ + h2o （五）（五）氨的代謝去路氨的代謝去路 二、氨基酸分解代謝二、氨基酸分解代謝1、氨的轉(zhuǎn)運、氨的轉(zhuǎn)運谷氨酰胺谷氨酰胺是氨運輸?shù)闹饕问绞前边\輸?shù)闹饕问襟w內(nèi)有毒性的氨有個來源體內(nèi)有毒性的氨有個來源1. 氨基酸脫氨基作用和胺類的分解均可以產(chǎn)生氨氨基酸脫氨基作用和胺類的分解均可以產(chǎn)生氨 rch2nh2rcho

19、 + nh3胺氧化酶胺氧化酶2. 腸道細(xì)菌腐敗作用產(chǎn)生氨腸道細(xì)菌腐敗作用產(chǎn)生氨氨基酸在腸道細(xì)菌作用下產(chǎn)生的氨氨基酸在腸道細(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)生的氨尿素經(jīng)腸道細(xì)菌尿素酶水解產(chǎn)生的氨3. 腎小管上皮細(xì)胞分泌的氨主要來自谷氨酰胺腎小管上皮細(xì)胞分泌的氨主要來自谷氨酰胺 谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酸谷氨酸 + nh3谷氨酰胺酶谷氨酰胺酶 氨中毒是致命的氨中毒是致命的氨是機體正常代謝產(chǎn)物，具有毒性。氨是機體正常代謝產(chǎn)物，具有毒性。體內(nèi)的氨主要在肝合成尿素體內(nèi)的氨主要在肝合成尿素( (urea)而解毒。而解毒。正常人血氨濃度一般不超過正常人血氨濃度一般不超過60 mol/l。二、氨基酸分解

20、代謝二、氨基酸分解代謝（五）（五）氨的代謝去路氨的代謝去路 2、氨的排泄、氨的排泄排氨動物（如魚類），以谷氨酰胺形式運送至排泄排氨動物（如魚類），以谷氨酰胺形式運送至排泄部位，經(jīng)部位，經(jīng)谷氨酰胺酶谷氨酰胺酶作用產(chǎn)生氨，擴散排除。作用產(chǎn)生氨，擴散排除。尿素形成尿素形成尿素循環(huán)尿素循環(huán)(urea cycle): 肝臟中進行肝臟中進行（陸棲高等動物和陸棲高等動物和兩棲類）兩棲類）排尿酸動物（如陸生爬蟲類和鳥類）排尿酸動物（如陸生爬蟲類和鳥類）尿酸的形尿酸的形成成三、尿素循環(huán)三、尿素循環(huán)(urea cycle(urea cycle鳥氨酸循環(huán)鳥氨酸循環(huán) ) )1、尿素循環(huán)的發(fā)現(xiàn)、尿素循環(huán)的發(fā)現(xiàn)310頁頁

21、 最早發(fā)現(xiàn)的代謝循環(huán)，最早發(fā)現(xiàn)的代謝循環(huán)，1932年年hans a.krebs提出提出尿素的形成主要在尿素的形成主要在肝細(xì)胞肝細(xì)胞中進行。中進行。三、尿素循環(huán)三、尿素循環(huán)(urea cycle(urea cycle鳥氨酸循環(huán)鳥氨酸循環(huán) ) ) 尿素的生物合成需要尿素的生物合成需要nh3、co2（或（或h2co3）、）、鳥氨酸、天冬氨酸、鳥氨酸、天冬氨酸、atp、mg2+和一系列的和一系列的酶酶參加參加作用。作用。 2nh3 + co2 h2n-c-nh2 + h2oo鳥氨酸循環(huán)鳥氨酸循環(huán)1). 鳥氨酸鳥氨酸與氨、與氨、co2結(jié)合生結(jié)合生成成瓜氨酸瓜氨酸2). 瓜氨酸接受一分子氨生瓜氨酸接受一分

22、子氨生成成精氨酸精氨酸3). 精氨酸水解產(chǎn)生精氨酸水解產(chǎn)生尿素尿素(urea)，重新生成鳥氨酸，重新生成鳥氨酸三、尿素循環(huán)三、尿素循環(huán)(urea cycle(urea cycle鳥氨酸循環(huán)鳥氨酸循環(huán) ) ) 2、尿素循環(huán)的過程、尿素循環(huán)的過程nh3 + co2 + h2o氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸 精氨琥珀酸精氨琥珀酸 2atp 2adp+ pi n-乙酰谷氨酸乙酰谷氨酸 鳥氨酸鳥氨酸 pi 瓜氨酸瓜氨酸 瓜氨酸瓜氨酸 尿素尿素 鳥氨酸鳥氨酸 h2oatpamp+ppi天冬氨酸天冬氨酸精氨酸精氨酸延胡索酸延胡索酸蘋果酸蘋果酸草酰乙酸草酰乙酸谷氨酸谷氨酸 -酮戊二酸酮戊二酸aa -酮酸酮酸線粒體線

23、粒體胞液胞液鳥氨酸循環(huán)的全過程鳥氨酸循環(huán)的全過程 鳥氨酸鳥氨酸瓜氨酸瓜氨酸精氨酸精氨酸(ornithine) (citrulline)(arginine)氨甲酰基氨甲?；呋呋?、鳥氨酸循環(huán)的具體步驟、鳥氨酸循環(huán)的具體步驟1). 氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸的合成的合成2). 瓜氨酸瓜氨酸的合成的合成3). 精氨酸精氨酸的合成的合成4). 精氨酸水解生成精氨酸水解生成尿素尿素co2 + nh3 + h2o氨甲酰磷酸合成酶氨甲酰磷酸合成酶i（cps-） n-乙酰谷氨酸乙酰谷氨酸 mg2+ 2atp 2adp+pi 1） 氨甲酰磷酸的合成氨甲酰磷酸的合成（反應(yīng)部位：線粒體反應(yīng)部位：線粒體） 氨基甲酰

24、磷酸氨基甲酰磷酸nh2c oopo32- n-乙酰谷氨酸是乙酰谷氨酸是cps-的變構(gòu)激活劑的變構(gòu)激活劑 反應(yīng)不可逆反應(yīng)不可逆2）瓜氨酸的合成）瓜氨酸的合成 反應(yīng)部位：反應(yīng)部位：線粒體線粒體鳥氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶鳥氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶h3po4+氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸nh2(ch2)3chcoohnh2鳥鳥氨氨酸酸nh2(ch2)3chcoohnh2鳥鳥氨氨酸酸nh2coopo32-nh2coopo32-nhchcoohnh2nh2co瓜瓜氨氨酸酸(ch2)3由由鳥氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶鳥氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶( (ornithine carbamoyl transferase,oct) )催化，催化，o

25、ct常與常與cps-構(gòu)成構(gòu)成復(fù)合體。復(fù)合體。反應(yīng)在線粒體中進行，反應(yīng)在線粒體中進行，瓜氨酸生成后進入胞液。瓜氨酸生成后進入胞液。2）瓜氨酸的合成）瓜氨酸的合成 精氨酸代琥珀酸合成酶精氨酸代琥珀酸合成酶atpatpamp+ppiamp+ppih h2 2o omgmg2+2+天冬氨酸天冬氨酸精氨酸代琥珀酸精氨酸代琥珀酸nhchcoohnh2nh2co瓜瓜氨氨酸酸(ch2)3coohchh2nch2coohnh(ch2)3chcoohnh2nh2cncoohchch2cooh3）精氨酸的合成）精氨酸的合成（反應(yīng)部位：胞液反應(yīng)部位：胞液） 3）精氨酸的合成）精氨酸的合成（反應(yīng)部位：胞液反應(yīng)部位：胞液

26、） coohchchhooc+nh(ch2)3chcoohnh2nh2cnhnh(ch2)3chcoohnh2nh2cncoohchch2coohnh(ch2)3chcoohnh2nh2cncoohchch2cooh精氨酸精氨酸延胡索酸延胡索酸精氨酸代琥精氨酸代琥珀酸裂解酶珀酸裂解酶精氨酸代琥珀酸精氨酸代琥珀酸4）精氨酸水解為尿素）精氨酸水解為尿素鳥鳥氨氨酸酸循循環(huán)環(huán)2adp+pico2 + nh3 + h2o氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸2atpn-乙酰谷氨酸乙酰谷氨酸pi鳥氨酸鳥氨酸瓜氨酸瓜氨酸精氨酸精氨酸延胡索酸延胡索酸氨基酸氨基酸草酰乙酸草酰乙酸蘋果酸蘋果酸-酮戊酮戊 二酸二酸谷氨酸谷氨酸-

27、酮酸酮酸精氨酸代精氨酸代 琥珀酸琥珀酸瓜氨酸瓜氨酸天冬氨酸天冬氨酸atpamp + ppi鳥氨酸鳥氨酸尿素尿素線粒體線粒體胞胞 液液三、尿素循環(huán)三、尿素循環(huán)(urea cycle(urea cycle鳥氨酸循環(huán)鳥氨酸循環(huán) ) ) 4 4、尿素循環(huán)的總結(jié)（看圖、尿素循環(huán)的總結(jié)（看圖311311頁）頁）（1）形成）形成1分子尿素可清除兩分子氨基氮及分子尿素可清除兩分子氨基氮及1分子分子co2（2）形成）形成1分子尿素需消耗分子尿素需消耗4個高能磷酸鍵個高能磷酸鍵（3）前兩步驟是在肝細(xì)胞的）前兩步驟是在肝細(xì)胞的線粒體線粒體中完成的，而后中完成的，而后三個步驟都是在三個步驟都是在胞液胞液中完成的。中完

28、成的。（4）產(chǎn)生二個非蛋白質(zhì)氨基酸：鳥氨酸、瓜氨酸）產(chǎn)生二個非蛋白質(zhì)氨基酸：鳥氨酸、瓜氨酸*要點要點 部位：部位： 肝細(xì)胞線粒體、胞液肝細(xì)胞線粒體、胞液 原料：原料：nh3 、 co2、 atp、 天冬氨酸天冬氨酸 2個氮原子，個氮原子，1個來自個來自氨氨，1個來自個來自天冬氨酸天冬氨酸 涉及的氨基酸及其衍生物：涉及的氨基酸及其衍生物： 6種種 鳥氨酸、精氨酸、瓜氨酸、天冬氨酸、鳥氨酸、精氨酸、瓜氨酸、天冬氨酸、 精氨琥珀酸、精氨琥珀酸、n-乙酰谷氨酸乙酰谷氨酸耗能：耗能：3個個atp；4個高能磷酸鍵個高能磷酸鍵與與三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán)的聯(lián)系物質(zhì)：的聯(lián)系物質(zhì)：延胡索酸延胡索酸*意義意義 解除氨

29、毒以保持血氨的低濃度水平解除氨毒以保持血氨的低濃度水平水生生物直接擴散脫氨水生生物直接擴散脫氨（nh3）哺乳、兩棲動物排尿素哺乳、兩棲動物排尿素各種生物根據(jù)安全、價廉的原則排氨。各種生物根據(jù)安全、價廉的原則排氨。直接排氨，毒性大，不消耗能量。轉(zhuǎn)化為排氨形式直接排氨，毒性大，不消耗能量。轉(zhuǎn)化為排氨形式越復(fù)雜，越安全，但越耗能。越復(fù)雜，越安全，但越耗能。？體內(nèi)水循環(huán)迅速，體內(nèi)水循環(huán)迅速，nhnh3 3濃度低，擴散流失快，濃度低，擴散流失快，毒性小。毒性小。conh2nh2？體內(nèi)水循環(huán)較慢，體內(nèi)水循環(huán)較慢，nhnh3 3濃度較高，需要消耗能濃度較高，需要消耗能量使其轉(zhuǎn)化為較簡單，量使其轉(zhuǎn)化為較簡單，

30、低毒的尿素形式。低毒的尿素形式。5、高血氨與氨中毒、高血氨與氨中毒高血氨癥：高血氨癥：肝功能嚴(yán)重?fù)p傷，尿素合成障礙肝功能嚴(yán)重?fù)p傷，尿素合成障礙肝昏迷：肝昏迷：氨氨與腦中的與腦中的 - -酮戊二酸酮戊二酸結(jié)合生成結(jié)合生成谷氨酸谷氨酸，氨再氨再與與谷氨酸谷氨酸結(jié)合生成結(jié)合生成谷氨酰胺谷氨酰胺。腦中氨的增加。腦中氨的增加使腦中使腦中 - -酮戊二酸減少，導(dǎo)致酮戊二酸減少，導(dǎo)致三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán)減弱，減弱，從而使腦組織中的從而使腦組織中的atpatp生成減少，引起大腦功能障生成減少，引起大腦功能障礙，嚴(yán)重時發(fā)生肝昏迷。礙，嚴(yán)重時發(fā)生肝昏迷。降血氨的常用方法：降血氨的常用方法：給予谷氨酸、精氨酸；腸道

31、給予谷氨酸、精氨酸；腸道抑菌藥；酸性鹽水灌腸；限制蛋白質(zhì)進食量。抑菌藥；酸性鹽水灌腸；限制蛋白質(zhì)進食量。tac 腦供能不足腦供能不足- -酮戊二酸酮戊二酸谷氨酸谷氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺nh3nh3 腦內(nèi)腦內(nèi) - -酮戊二酸酮戊二酸氨中毒的可能機制氨中毒的可能機制四、四、氨基酸碳骨架的氧化途徑氨基酸碳骨架的氧化途徑 氨基酸脫氨后產(chǎn)生的酮酸可有下列氨基酸脫氨后產(chǎn)生的酮酸可有下列3種代謝途徑：種代謝途徑： 合成合成新氨基酸新氨基酸 轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)變成糖及脂肪糖及脂肪 直接氧化成直接氧化成水及水及co2 四、四、氨基酸碳骨架的氧化途徑氨基酸碳骨架的氧化途徑 2020種氨基酸分解途徑各異，但它們都集種氨基酸分解

32、途徑各異，但它們都集中形成中形成5 5種產(chǎn)物（種產(chǎn)物（乙酰乙酰coacoa、-酮戊二酸、琥酮戊二酸、琥珀酰珀酰coacoa、延胡索酸、延胡索酸和和草酰乙酸草酰乙酸）而進入）而進入tcatca循環(huán)，最后氧化成循環(huán)，最后氧化成coco2 2和和h h2 2o o。314-328頁頁碳骨架的氧化（肝臟中）碳骨架的氧化（肝臟中）異檸檬酸異檸檬酸檸檬酸檸檬酸延胡索酸延胡索酸蘋果酸蘋果酸草酰乙酸草酰乙酸coash乙酰乙酰coa -酮戊二酸酮戊二酸琥珀酰琥珀酰coacoa乙酰乙酰乙酰乙酰coa苯丙氨酸苯丙氨酸酪氨酸酪氨酸亮氨酸亮氨酸賴氨酸賴氨酸色氨酸色氨酸丙氨酸丙氨酸蘇氨酸蘇氨酸甘氨酸甘氨酸絲氨酸絲氨酸半胱

33、氨酸半胱氨酸丙酮酸丙酮酸精氨酸精氨酸組氨酸組氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺脯氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸異亮氨酸異亮氨酸甲硫氨酸甲硫氨酸纈氨酸纈氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸酪氨酸酪氨酸天冬酰胺天冬酰胺谷氨酰胺谷氨酰胺五、五、生糖氨基酸和生酮氨基酸生糖氨基酸和生酮氨基酸1、生糖氨基酸：生糖氨基酸：凡能形成丙酮酸、凡能形成丙酮酸、-酮戊二酸、酮戊二酸、琥珀酸和草酰乙酸的氨基酸都稱為生糖氨基酸；琥珀酸和草酰乙酸的氨基酸都稱為生糖氨基酸；2、生酮氨基酸：生酮氨基酸：凡能轉(zhuǎn)變成乙酰乙酰凡能轉(zhuǎn)變成乙酰乙酰coa的氨基的氨基酸都稱為生酮氨基酸；酸都稱為生酮氨基酸；3、生糖和生酮氨基酸：生糖和生酮氨基酸：既可生成酮體又可生成糖既可生

34、成酮體又可生成糖的氨基酸。如的氨基酸。如 phe tyr。六、六、由氨基酸衍生的其他重要物質(zhì)由氨基酸衍生的其他重要物質(zhì)1、氨基酸與一碳單位（、氨基酸與一碳單位（329頁）頁） 生物化學(xué)中將具有一個碳原子的基團稱為生物化學(xué)中將具有一個碳原子的基團稱為“一碳單位一碳單位”。種類：種類： * 甲基（甲基（-ch3） * 亞甲基（亞甲基（-ch2- 甲烯基）甲烯基） * 次甲基（次甲基（=ch- 甲炔基）甲炔基） * 甲?；柞；?cho） * 亞氨甲基（亞氨甲基（-ch=nh） * 羥甲基（羥甲基（ -ch2oh）六、六、由氨基酸衍生的其他重要物質(zhì)由氨基酸衍生的其他重要物質(zhì)1、氨基酸與一碳單位、

35、氨基酸與一碳單位特點：特點：不能游離存在，以不能游離存在，以四氫葉四氫葉 酸酸為載體參與反應(yīng)。為載體參與反應(yīng)。nn5678葉酸葉酸fh2還原酶還原酶二氫葉酸二氫葉酸（7，8）nn5678fh2還原酶還原酶nadph+h+nadp+nadph+h+nadp+四氫葉酸四氫葉酸（5，6，7，8）nn5678生化作用：生化作用：fh4是一碳單位轉(zhuǎn)移酶的輔酶，起著是一碳單位轉(zhuǎn)移酶的輔酶，起著傳遞傳遞“一碳一碳”單位的作用單位的作用2. 2. 一碳單位與四氫葉酸一碳單位與四氫葉酸 fh4攜帶一碳單位的形式攜帶一碳單位的形式 （一碳單位通常是結(jié)合在一碳單位通常是結(jié)合在fh4分子的分子的n5、n10位上）位上）n5ch3fh4n5、n10ch2fh4n5、n10=chfh4n10chofh4