氨基酸代謝(三)

1、第七章氨 基 酸 代 謝（三）Metabolism of Amino Acids第五節(jié) 個(gè)別氨基酸的代謝Metabolism of Individual Amino Acids氨基酸的脫羧基作用一碳單位的代謝含硫氨基酸的代謝芳香族氨基酸的代謝支鏈氨基酸的代謝概念概念 載體載體 生理功用生理功用一、氨基酸的脫羧基作用氨基酸脫羧酶氨基酸脫羧酶氨基酸氨基酸胺類胺類RCH2NH2+ CO2輔酶：磷酸輔酶：磷酸吡哆醛吡哆醛CHRCOOHNH2(-aminobutyric acid, GABA)的生成的生成(CH2)2CHNH2COOHCOOH(CH2)2CH2NH2COOHCOCO2 2L-谷氨酸脫羧酶

2、谷氨酸脫羧酶L-L-谷氨酸谷氨酸 - -氨基丁酸氨基丁酸（二）組胺（二）組胺(taurine)的生成的生成 血管舒張劑、降血壓，刺激胃液分泌血管舒張劑、降血壓，刺激胃液分泌CHNCHNCH2CHCOOHNH2CHNCHNCH2CH2NH2組氨酸脫羧酶組氨酸脫羧酶COCO2 2組氨酸組氨酸組胺組胺NHCH2CH2NH2OHNHCH2CHCOOHNH2NHCH2CHCOOHOHNH2色氨酸羥化酶色氨酸羥化酶5-羥色氨酸脫羧酶羥色氨酸脫羧酶色氨酸色氨酸5- 5-羥色氨酸羥色氨酸5- 5-羥色胺羥色胺（四）多胺（四）多胺 (polyamines)的生成的生成 作用：作用： 精胺和精脒是調(diào)節(jié)細(xì)胞生長的重

3、要物質(zhì)精胺和精脒是調(diào)節(jié)細(xì)胞生長的重要物質(zhì) 種類：腐胺（種類：腐胺（putrescine） 精胺（精胺（spermine） 精脒（精脒（spermidine）SAM （S-腺苷甲硫氨酸）腺苷甲硫氨酸）S+CH2CH2CH3CHNH2COOHOOHOH腺嘌呤腺嘌呤S+(CH2)3CH2CH3NH2OOHOH腺嘌呤腺嘌呤SAM脫羧酶脫羧酶CO2NH2(CH2)3CH2NH2CO2鳥氨酸鳥氨酸脫羧酶脫羧酶NH2(CH2)3CHNH2COOH腐胺腐胺NH(CH2)4NH(CH2)3NH2(CH2)3NH2丙胺丙胺 轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)移酶精胺精胺NH2(CH2)4NH(CH2)3NH2丙胺丙胺 轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)移酶精脒精脒

4、鳥氨酸鳥氨酸脫羧基脫羧基SAM生成過程：限速酶生成過程：限速酶鳥氨酸脫羧酶鳥氨酸脫羧酶 鳥氨酸脫羧酶在生長旺盛的組織中活性較鳥氨酸脫羧酶在生長旺盛的組織中活性較強(qiáng)，血中多胺的含量高于正常，臨床上將血、強(qiáng)，血中多胺的含量高于正常，臨床上將血、尿中多胺的測(cè)定做為腫瘤的輔助診斷。尿中多胺的測(cè)定做為腫瘤的輔助診斷。一碳單位一碳單位(one carbon unit)定義：某些氨基酸在分解代謝過程中產(chǎn)生定義：某些氨基酸在分解代謝過程中產(chǎn)生 的含有一個(gè)碳原子的基團(tuán)的含有一個(gè)碳原子的基團(tuán), ,稱為一碳單位稱為一碳單位輔酶：四氫葉酸輔酶：四氫葉酸二、一碳單位的代謝種類：種類：甲基甲基 (methyl)-CH3甲

5、烯基甲烯基 (methylene)-CH2-甲炔基甲炔基 (methenyl)-CH=甲酰基甲?；?(formyl)-CHO亞胺甲基亞胺甲基 (formimino)-CH=NHFH4的生成的生成FFH2FH4FH2還原酶還原酶FH2還原酶還原酶NADPH+H+NADP+NADPH+H+NADP+ 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=CHFH4N10CHOFH4N5CH=NHFH4一碳單位主要來源于氨基酸代謝一碳單位主要來源于氨基酸代謝絲氨酸絲氨酸

6、N5, N10CH2FH4甘氨酸甘氨酸 N5, N10CH2FH4組氨酸組氨酸 N5CH=NHFH4色氨酸色氨酸 N10CHOFH4N5CH3FH4NADH+H+NAD+N10CHOFH4N5,N10CHFH4H+H2ON5,N10CH2FH4NADPH+H+NADP+N5CHNHFH4NH3一碳單位間的相互轉(zhuǎn)變一碳單位間的相互轉(zhuǎn)變色色甘甘絲絲膽堿、甜菜堿膽堿、甜菜堿組組（四）一碳單位的生理功用四）一碳單位的生理功用 主要功能是作為合成嘌呤及嘧啶的原料主要功能是作為合成嘌呤及嘧啶的原料 一碳單位將氨基酸與核酸代謝聯(lián)系起來一碳單位將氨基酸與核酸代謝聯(lián)系起來 一碳單位的障礙可造成某些病理情況，如由

7、于葉一碳單位的障礙可造成某些病理情況，如由于葉酸、維生素酸、維生素B6B6缺乏，造成一碳單位運(yùn)輸障礙，直缺乏，造成一碳單位運(yùn)輸障礙，直接影響造血組織的接影響造血組織的DNADNA合成，引起巨幼紅細(xì)胞貧血合成，引起巨幼紅細(xì)胞貧血性貧血。性貧血。2H2HNH2OSCH3OH甲硫氨酸甲硫氨酸CH2CHCOOHSHNH2半胱氨酸半胱氨酸CH2CHCOOHSNH2CH2CHCOOHNH2S胱氨酸胱氨酸1. 甲硫氨酸與轉(zhuǎn)甲基作用甲硫氨酸與轉(zhuǎn)甲基作用 甲硫氨酸與甲硫氨酸與ATP作用，生成作用，生成S-腺苷甲硫腺苷甲硫氨酸（氨酸（SAM），然后通過各種轉(zhuǎn)甲基作用可，然后通過各種轉(zhuǎn)甲基作用可以生成多種含甲基的重

8、要生理活性物質(zhì)。以生成多種含甲基的重要生理活性物質(zhì)。 SAM中的甲基稱為中的甲基稱為活性甲基活性甲基，SAM稱為稱為活性甲硫氨酸活性甲硫氨酸 NNNNOOHOHCH2SCH2CH3CH2CHCOOH3NNH2S-Adenosylmethionine (SAM)甲硫氨酸循環(huán)甲硫氨酸循環(huán)同型半胱氨酸同型半胱氨酸H2O腺苷腺苷甲硫氨酸甲硫氨酸S-腺苷甲硫氨酸腺苷甲硫氨酸 （SAM）ATPPPi + PiS-腺苷同型腺苷同型半胱氨酸半胱氨酸RHRCH3N5CH3FH4FH4(VitB12)N5CH3FH4轉(zhuǎn)甲基酶轉(zhuǎn)甲基酶l生理意義：生理意義： 由由N5-CH3-FH4（一碳單位）供給甲基合成甲硫（一碳

9、單位）供給甲基合成甲硫氨酸，再通過此循環(huán)的氨酸，再通過此循環(huán)的SAM提供甲基，以進(jìn)行體內(nèi)提供甲基，以進(jìn)行體內(nèi)廣泛存在的廣泛存在的甲基化反應(yīng)甲基化反應(yīng)。lN5-CH3-FH4是體內(nèi)甲基的是體內(nèi)甲基的間接供體間接供體l由由N5-CH3-FH4供給甲基合成甲硫氨酸，就目前知道供給甲基合成甲硫氨酸，就目前知道體內(nèi)利用體內(nèi)利用N5-CH3-FH4唯一反應(yīng)唯一反應(yīng)l所需酶為甲硫氨酸合成酶，輔酶是維生素所需酶為甲硫氨酸合成酶，輔酶是維生素B12，缺乏，缺乏時(shí)時(shí)N N5 5-CH-CH3 3-FH-FH4 4的甲基不能轉(zhuǎn)給同型半胱氨酸，影響的甲基不能轉(zhuǎn)給同型半胱氨酸，影響甲硫氨酸的合成，妨礙葉酸的再利用，影響

10、甲硫氨酸的合成，妨礙葉酸的再利用，影響DNADNA的的合成，從而影響細(xì)胞的分裂，出現(xiàn)巨幼紅細(xì)胞貧血合成，從而影響細(xì)胞的分裂，出現(xiàn)巨幼紅細(xì)胞貧血NH3+NH3+NH3+NH3+NH3+NH3+H2OH2OL絲氨酸絲氨酸L同型半胱氨酸同型半胱氨酸L半胱氨酸半胱氨酸L同型絲氨酸同型絲氨酸胱硫醚胱硫醚同型半胱氨酸同型半胱氨酸 + + 絲氨酸絲氨酸半胱氨酸半胱氨酸-酮丁酸酮丁酸同型絲氨酸同型絲氨酸胱硫醚胱硫醚合成酶合成酶琥珀酰琥珀酰CoA甲硫氨酸甲硫氨酸生糖氨基酸生糖氨基酸胱硫醚胱硫醚合成酶缺乏、合成酶缺乏、B B族維生素缺族維生素缺乏等乏等2 2、甲硫氨酸為肌酸合成提供甲基、甲硫氨酸為肌酸合成提供甲基

11、 肌酸肌酸(creatine)和磷酸肌酸和磷酸肌酸(creatine phosphate)是是能量儲(chǔ)存、利用的重要化合物。能量儲(chǔ)存、利用的重要化合物。 肝肝是合成肌酸的主要器官。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，肌酸以甘氨酸為骨架，由精氨酸提供脒基，SAM提供甲基而合成。提供甲基而合成。NCH2COOHCH3CNH2HNSAMArgGlySAM精氨酸精氨酸甘氨酸甘氨酸ATP ADP 肌酸肌酸 磷酸磷酸肌酸肌酸 氧化磷酸化氧化磷酸化 底物水平磷酸化底物水平磷酸化 機(jī)械能機(jī)械能( (肌肉收縮肌肉收縮) )滲透能滲透能( (物質(zhì)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)) ) 化學(xué)能化學(xué)能(

12、(合成代謝合成代謝) )電能電能( (生物電生物電) )熱能熱能( (維持體溫維持體溫) ) 肌酸在肌酸激酶的作用下，轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿峒∷?。肌酸在肌酸激酶的作用下，轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿峒∷帷?肌 酸 和 磷 酸 肌 酸 代 謝 的 終 產(chǎn) 物 為肌 酸 和 磷 酸 肌 酸 代 謝 的 終 產(chǎn) 物 為 肌 酸 酐肌 酸 酐(creatinine)。H2OCH2SCHNH2COOHSCH2CHNH2COOHCH2SHCHNH2COOH2- 2H+ 2HCHNH2COOHCH2SHCHNH2COOHCH2OSOHO氧氧化化CHNH2CH2OSOHO磺酸丙氨磺酸丙氨酸脫羧酶酸脫羧酶COCO2 2 ?；撬崾墙Y(jié)合膽汁酸的

13、組成成分之一。?；撬崾墙Y(jié)合膽汁酸的組成成分之一。 含硫氨基酸氧化分解均可以產(chǎn)生硫酸根，含硫氨基酸氧化分解均可以產(chǎn)生硫酸根，半胱半胱氨酸是體內(nèi)硫酸根的主要來源氨酸是體內(nèi)硫酸根的主要來源。 體內(nèi)的硫酸根一部分可經(jīng)體內(nèi)的硫酸根一部分可經(jīng)ATPATP活化成活化成活性硫酸活性硫酸根，即根，即3-3-磷酸腺苷磷酸腺苷-5 -5 -磷酸硫酸（磷酸硫酸（PAPSPAPS）。PAPSPAPS的性質(zhì)比較活潑，可提供硫酸根參與轉(zhuǎn)硫酸根作用。的性質(zhì)比較活潑，可提供硫酸根參與轉(zhuǎn)硫酸根作用。3 3、半胱氨酸可生成活性硫酸根、半胱氨酸可生成活性硫酸根SO42-+ ATPAMP - SO3-(腺苷腺苷-5 -磷酸硫酸磷酸硫酸

14、)3-PO3H2-AMP-SO3-（3 -磷酸腺苷磷酸腺苷-5 -磷酸硫酸，磷酸硫酸，PAPS）nPAPS為活性硫酸根，為活性硫酸根，是體內(nèi)硫酸基的供體。是體內(nèi)硫酸基的供體。四、芳香族氨基酸的代謝NH2OOH苯丙氨酸苯丙氨酸NH2OOHOH酪氨酸酪氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸羥化酶羥化酶NCH2CHNH2COOH色氨酸色氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸 + O2酪氨酸酪氨酸 + H2O苯丙氨酸羥化酶苯丙氨酸羥化酶四氫生物蝶呤四氫生物蝶呤二氫生物蝶呤二氫生物蝶呤NADPH+H+NADP+此反應(yīng)為苯丙氨酸的主要代謝途徑。此反應(yīng)為苯丙氨酸的主要代謝途徑。苯丙氨酸苯丙氨酸對(duì)羥苯丙酮酸對(duì)羥苯丙酮酸尿黑酸尿黑酸延胡索酸、延胡

15、索酸、乙酰乙酸乙酰乙酸多巴多巴黑色素黑色素多巴醌多巴醌酪氨酸酶酪氨酸酶( (黑色素細(xì)胞黑色素細(xì)胞) )酪氨酸羥化酶酪氨酸羥化酶( (神經(jīng)神經(jīng)組織、腎上腺組織組織、腎上腺組織) )苯丙氨酸羥化酶苯丙氨酸羥化酶苯丙酮酸苯丙酮酸 苯丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶苯丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶多巴多巴去甲腎上腺素去甲腎上腺素多巴胺多巴胺腎上腺素腎上腺素甲狀腺素甲狀腺素兒茶酚胺兒茶酚胺 苯丙氨酸羥化酶先天性缺乏使苯丙氨酸苯丙氨酸羥化酶先天性缺乏使苯丙氨酸積累，并轉(zhuǎn)變?yōu)楸奖岫鸨奖崮蚍e累，并轉(zhuǎn)變?yōu)楸奖岫鸨奖崮虬Y。癥。 苯丙酮酸的堆積對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)有毒性，苯丙酮酸的堆積對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)有毒性，故患兒的智力發(fā)育障礙。對(duì)此種

16、患兒的治療故患兒的智力發(fā)育障礙。對(duì)此種患兒的治療原則是早期發(fā)現(xiàn)，并適當(dāng)控制膳食中的苯丙原則是早期發(fā)現(xiàn)，并適當(dāng)控制膳食中的苯丙氨酸含量。氨酸含量。苯 丙 酮 酸 尿 癥白化病色氨酸色氨酸5-羥色胺羥色胺一碳單位一碳單位丙酮酸丙酮酸 + 乙酰乙酰乙酰乙酰CoA維生素維生素 PP 亮氨酸亮氨酸NH2OCH3CH3OH異亮氨酸異亮氨酸NH2OCH3CH3OH纈氨酸纈氨酸NH2CH3OCH3OH都屬于必需氨基酸都屬于必需氨基酸分解代謝主要在骨骼肌分解代謝主要在骨骼肌其分解產(chǎn)物有：其分解產(chǎn)物有： 琥珀酰輔酶琥珀酰輔酶A A（纈氨酸）（纈氨酸） 乙酰輔酶乙酰輔酶A A、乙酰乙酰輔酶、乙酰乙酰輔酶A A（亮氨

17、酸）（亮氨酸） 乙酰輔酶乙酰輔酶A A、琥珀酰輔酶、琥珀酰輔酶A A（異亮氨酸）（異亮氨酸）纈氨酸纈氨酸亮氨酸亮氨酸異亮氨酸異亮氨酸- NH3轉(zhuǎn)氨基作用轉(zhuǎn)氨基作用相應(yīng)的相應(yīng)的a a-酮酸酮酸- CO2氧化脫羧基作用氧化脫羧基作用相應(yīng)的相應(yīng)的脂酰脂酰CoAb b-氧化氧化相應(yīng)的相應(yīng)的a a、b b烯烯脂酰脂酰CoA琥珀琥珀酰酰CoA乙乙酰酰CoA及及 乙酰乙酰乙酰乙酰CoA乙乙酰酰CoA及及 琥珀琥珀酰酰CoA糖糖脂類脂類氨基酸氨基酸琥珀酰琥珀酰CoA 延胡索酸延胡索酸草酰乙酸草酰乙酸- -酮戊二酸酮戊二酸檸檬酸檸檬酸乙酰乙酰CoA丙酮酸丙酮酸PEP磷酸丙糖磷酸丙糖葡萄糖或糖原葡萄糖或糖原糖糖脂

18、肪脂肪 甘油甘油脂肪酸脂肪酸甘油三酯甘油三酯丙氨酸丙氨酸半胱氨酸半胱氨酸絲氨酸絲氨酸蘇氨酸蘇氨酸色氨酸色氨酸甘氨酸甘氨酸異亮氨酸異亮氨酸亮氨酸亮氨酸色氨酸色氨酸蘇氨酸蘇氨酸天冬氨酸天冬氨酸天冬酰胺天冬酰胺苯丙氨酸苯丙氨酸酪氨酸酪氨酸異亮氨酸異亮氨酸 纈氨酸纈氨酸甲硫氨酸甲硫氨酸 蘇氨酸蘇氨酸乙酰乙酰乙酰乙酰CoA酮體酮體亮氨酸亮氨酸 賴氨酸賴氨酸色氨酸色氨酸 酪氨酸酪氨酸 苯丙氨酸苯丙氨酸 谷氨酸谷氨酸精氨酸精氨酸 谷氨酰胺谷氨酰胺組氨酸組氨酸 脯氨酸脯氨酸CO2CO2氨基酸、糖及脂肪代謝的聯(lián)系氨基酸、糖及脂肪代謝的聯(lián)系T A C膽固醇膽固醇要 求1氮平衡的概念和類型，必需氨基酸的種類；氮平衡

19、的概念和類型，必需氨基酸的種類；2氨基酸的脫氨基作用：轉(zhuǎn)氨基作用、谷氨酸氧化脫氨基作氨基酸的脫氨基作用：轉(zhuǎn)氨基作用、谷氨酸氧化脫氨基作用、聯(lián)合脫氨基作用和嘌呤核苷酸循環(huán)。掌握轉(zhuǎn)氨基作用的用、聯(lián)合脫氨基作用和嘌呤核苷酸循環(huán)。掌握轉(zhuǎn)氨基作用的概念和機(jī)制；概念和機(jī)制；3-酮酸的代謝去路，生糖氨基酸、生酮氨基酸的概念；酮酸的代謝去路，生糖氨基酸、生酮氨基酸的概念；4氨的來源與去路，氨的轉(zhuǎn)運(yùn)形式；氨的來源與去路，氨的轉(zhuǎn)運(yùn)形式；5尿素合成的部位、鳥氨酸循環(huán)的主要步驟和生理意義；尿素合成的部位、鳥氨酸循環(huán)的主要步驟和生理意義；6氨基酸的脫羧基作用，脫羧基后產(chǎn)生的胺類物質(zhì)；氨基酸的脫羧基作用，脫羧基后產(chǎn)生的胺類物質(zhì)；7一碳單位的概念及代謝：來源、載體、種類和生理意義；一碳單位的概念及代謝：來源、載體、種類和生理意義；8含硫氨基酸的代謝：甲基的直接供體（含硫氨基酸的代謝：甲基的直接供體（SAM）、甲硫氨）、甲硫氨酸循環(huán)、硫酸的活性形式（酸循環(huán)、硫酸的活性形式（PAPS）、肌酸的合成。）、肌酸的合成?！菊莆铡?.蛋白質(zhì)的需要量和營養(yǎng)價(jià)值，蛋白酶對(duì)蛋白質(zhì)的水解蛋白質(zhì)的需要量和營養(yǎng)價(jià)值，蛋白酶對(duì)蛋白質(zhì)的水解作用，蛋白質(zhì)在小腸的腐敗作用；作用，蛋白質(zhì)在小腸的腐敗作用；2.芳香族芳香族氨基酸的代謝：苯丙氨酸和酪氨酸的代謝與重氨基酸的代謝：苯丙氨酸和酪氨酸的代謝與重要