氨基酸代謝4PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1氨基酸代謝氨基酸代謝4第1頁(yè)/共140頁(yè)Nutritional Function of Protein第2頁(yè)/共140頁(yè)第3頁(yè)/共140頁(yè)氮平衡(nitrogen balance)攝入食物的含氮量與排泄物（尿與糞）中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。含氮量之間的關(guān)系。氮平衡的意義：可以反映體內(nèi)蛋白質(zhì)代謝的慨況。第4頁(yè)/共140頁(yè)氮平衡狀態(tài)進(jìn)、出氮情況常見人群氮的總平衡攝入氮=排出氮健康成年人氮的正平衡攝入氮排出氮兒童、青春期青少年、孕婦及恢復(fù)期病人氮的負(fù)平衡攝入氮排出氮長(zhǎng)期饑餓、消耗性疾病患者（如：惡異質(zhì)）第5頁(yè)/共140頁(yè)成人每日最低蛋白質(zhì)需要量為3050g，我國(guó)

2、營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)推薦成人每日蛋白質(zhì)需要量為80g。第6頁(yè)/共140頁(yè)質(zhì)，則必需氨基酸可以互相補(bǔ)充，從而提高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。第7頁(yè)/共140頁(yè)Digestion, Absorption and Putrefaction of Proteins第8頁(yè)/共140頁(yè)蛋白質(zhì)消化的生理意義 由大分子轉(zhuǎn)變?yōu)樾》肿?，便于吸收?消除種屬特異性和抗原性，防止過(guò)敏、毒性反應(yīng)。第9頁(yè)/共140頁(yè)消化過(guò)程 （一）胃中的消化作用 胃蛋白酶的最適pH為，對(duì)蛋白質(zhì)肽鍵作用特異性差，產(chǎn)物主要為多肽及少量氨基酸。 胃蛋白酶原胃蛋白酶 + 多肽碎片胃酸、胃蛋白酶(pepsinogen) (pepsin) 第10頁(yè)/共140頁(yè)（二）小腸中的消化

3、小腸是蛋白質(zhì)消化的主要部位小腸是蛋白質(zhì)消化的主要部位1. 胰酶及其作用胰酶是消化蛋白質(zhì)的主要酶，最適pH為7.0左右，包括內(nèi)肽酶和外肽酶。內(nèi)肽酶(endopeptidase)水解蛋白質(zhì)肽鏈內(nèi)部的一些肽鍵，如胰水解蛋白質(zhì)肽鏈內(nèi)部的一些肽鍵，如胰蛋白酶、糜蛋白酶、彈性蛋白酶。蛋白酶、糜蛋白酶、彈性蛋白酶。外肽酶(exopeptidase)自肽鏈的末段開始每次水解一個(gè)氨基酸自肽鏈的末段開始每次水解一個(gè)氨基酸殘基，如羧基肽酶殘基，如羧基肽酶(A、B)、氨基肽酶。、氨基肽酶。第11頁(yè)/共140頁(yè)腸液中酶原的激活 可保護(hù)胰組織免受蛋白酶的自身消化作用。 保證酶在其特定的部位和環(huán)境發(fā)揮催化作用。 酶原還可視

4、為酶的貯存形式。酶原激活的意義胰蛋白酶原 糜蛋白酶原 羧基肽酶原 彈性蛋白酶原 腸激酶(enterokinase) 胰蛋白酶 糜蛋白酶 羧基肽酶 彈性蛋白酶 (trypsin) (exopeptidase) (carboxypeptidase) (elastase)第12頁(yè)/共140頁(yè)第13頁(yè)/共140頁(yè)氨基肽酶內(nèi)肽酶羧基肽酶氨基酸 +氨基酸二肽酶蛋白水解酶作用示意圖2. 小腸粘膜細(xì)胞對(duì)蛋白質(zhì)的消化作用主要是寡肽酶(oligopeptidase)的作用，例如氨基肽酶(aminopeptidase)及二肽酶(dipeptidase)等。第14頁(yè)/共140頁(yè) 吸收部位：主要在小腸 吸收形式：氨基酸

5、、寡肽、二肽 吸收機(jī)制：耗能的主動(dòng)吸收過(guò)程第15頁(yè)/共140頁(yè) 腸道細(xì)菌對(duì)未被消化和吸收的蛋白質(zhì)及其消化產(chǎn)物所起的作用 腐敗作用的產(chǎn)物大多有害，如胺、氨、苯酚、吲哚等；也可產(chǎn)生少量的脂肪酸及維生素等可被機(jī)體利用的物質(zhì)。 蛋白質(zhì)的腐敗作用(putrefaction)第16頁(yè)/共140頁(yè)（一）胺類(amines)的生成蛋白質(zhì) 氨基酸胺類蛋白酶 脫羧基作用 組氨酸組胺 賴氨酸尸胺 色氨酸 色胺 酪氨酸酪胺第17頁(yè)/共140頁(yè) 假神經(jīng)遞質(zhì)(false neurotransmitter) 某些物質(zhì)結(jié)構(gòu)與神經(jīng)遞質(zhì)結(jié)構(gòu)相似，可取代正常神經(jīng)遞質(zhì)從而影響腦功能，稱假神經(jīng)遞質(zhì)。苯乙胺苯乙醇胺CH2CH2NH2CH

6、2CH2NH2CH2NH2COHHCH2NH2COHH酪胺 -羥酪胺CH2CH2NH2OHCH2CH2NH2OHCH2NH2COHHOHCH2NH2COHHOH第18頁(yè)/共140頁(yè) -羥酪胺和苯乙醇胺結(jié)構(gòu)類似兒茶酚胺，它們可取代兒茶酚胺與腦細(xì)胞結(jié)合，但不能傳遞神經(jīng)沖動(dòng)，使大腦發(fā)生異常抑制。第19頁(yè)/共140頁(yè)（二） 氨的生成未被吸收的氨基酸滲入腸道的尿素氨(ammonia)腸道細(xì)菌脫氨基作用尿素酶 降低腸道pH，NH3轉(zhuǎn)變?yōu)镹H4+以胺鹽形式排出，可減少氨的吸收，這是酸性灌腸的依據(jù)。第20頁(yè)/共140頁(yè)（三）其它有害物質(zhì)的生成酪氨酸 苯酚半胱氨酸 硫化氫 色氨酸 吲哚第21頁(yè)/共140頁(yè)Gen

7、eral Metabolism of Amino Acids第22頁(yè)/共140頁(yè)成人體內(nèi)的蛋白質(zhì)每天約有1%2%被降解，主要是肌肉蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)降解產(chǎn)生的氨基酸，大約70%80%被重新利用合成新的蛋白質(zhì)。第23頁(yè)/共140頁(yè)n 蛋白質(zhì)的半壽期(half-life)蛋白質(zhì)降低其原濃度一半所需要的時(shí)間，用t1/2表示。（一）蛋白質(zhì)降解速率n不同的蛋白質(zhì)降解速率不同，降解速率隨生理需要而變化。第24頁(yè)/共140頁(yè) 不依賴ATP和泛素 利用溶酶體中的組織蛋白酶(cathepsin)降解外源性蛋白、膜蛋白和長(zhǎng)壽命的細(xì)胞內(nèi)蛋白 蛋白酶體內(nèi)降解過(guò)程 溶酶體內(nèi)降解過(guò)程 依賴ATP和泛素 降解異常蛋白和短壽命蛋

8、白（二）蛋白質(zhì)降解途徑真核細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的降解有兩條重要途徑：第25頁(yè)/共140頁(yè) 泛素（泛素（Ubiquitin） 76個(gè)氨基酸的小分子蛋白(8.5kD) 普遍存在于真核生物而得名 一級(jí)結(jié)構(gòu)高度保守l泛 素 共 價(jià) 地 結(jié) 合 于 底 物 蛋 白 質(zhì) ， 蛋 白 酶 體泛 素 共 價(jià) 地 結(jié) 合 于 底 物 蛋 白 質(zhì) ， 蛋 白 酶 體（proteasome）特異性地識(shí)別被泛素標(biāo)記的蛋白）特異性地識(shí)別被泛素標(biāo)記的蛋白質(zhì)并將其迅速降解，泛素的這種標(biāo)記作用是非底質(zhì)并將其迅速降解，泛素的這種標(biāo)記作用是非底物特異性的，稱為泛素化（物特異性的，稱為泛素化（ubiquitination）。）。第26頁(yè)/

9、共140頁(yè)E1：泛素激活酶E2：泛素結(jié)合酶E3：泛素蛋白連接酶UBCO-O+HS-E1ATPAMP+PPiUBCOS E1HS-E2HS-E1UBCOS E2UBCOS E1UB：泛素Pr：被降解蛋白質(zhì)PrHS-E2UBCOS E2UBCNH OE3Pr泛素化包括三種酶參與的3步反應(yīng)，并需消耗ATP第27頁(yè)/共140頁(yè)蛋白酶體存在于細(xì)胞核和胞漿內(nèi)，主要降解異常蛋白質(zhì)和短壽蛋白質(zhì)。 26S蛋白酶體 20S的核心顆粒(CP) 19S的調(diào)節(jié)顆粒(RP) : 18個(gè)亞基, 6個(gè)亞基具有ATP酶活性2個(gè)環(huán)：7個(gè)亞基2個(gè)環(huán)：7個(gè)亞基 蛋白酶體蛋白酶體第28頁(yè)/共140頁(yè)第29頁(yè)/共140頁(yè)泛素介導(dǎo)的蛋白質(zhì)

10、降解過(guò)程第30頁(yè)/共140頁(yè)第31頁(yè)/共140頁(yè) 如基因表達(dá)、細(xì)胞增殖、炎癥反應(yīng)、誘如基因表達(dá)、細(xì)胞增殖、炎癥反應(yīng)、誘發(fā)腫瘤（促進(jìn)抑癌蛋白發(fā)腫瘤（促進(jìn)抑癌蛋白P53降解）降解） 體內(nèi)蛋白質(zhì)降解參與多種生理、病理調(diào)節(jié)作用第32頁(yè)/共140頁(yè)2004年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)從左至右為以色列科學(xué)家西查諾瓦、赫爾什科和美國(guó)科學(xué)家羅斯 第33頁(yè)/共140頁(yè)第34頁(yè)/共140頁(yè)氨基酸代謝庫(kù)食物蛋白質(zhì)消化吸收 組織蛋白質(zhì)分解 體內(nèi)合成氨基酸 (非必需氨基酸)氨基酸代謝概況 -酮酸 脫氨基作用 酮 體氧化供能糖胺 類脫羧基作用氨 尿素代謝轉(zhuǎn)變其它含氮化合物 (嘌呤、嘧啶等)合成 第35頁(yè)/共140頁(yè)定義指氨基酸脫去氨基

11、生成相應(yīng)指氨基酸脫去氨基生成相應(yīng)-酮酸的過(guò)程酮酸的過(guò)程。脫氨基方式轉(zhuǎn)氨基氧化脫氨基聯(lián)合脫氨基非氧化脫氨基轉(zhuǎn)氨基和氧化脫氨基偶聯(lián)轉(zhuǎn)氨基和嘌呤核苷酸循環(huán)偶聯(lián)第36頁(yè)/共140頁(yè)1. 定義在轉(zhuǎn)氨酶在轉(zhuǎn)氨酶(transaminase)的作用下，某一的作用下，某一種氨基酸去掉種氨基酸去掉 -氨基生成相應(yīng)的氨基生成相應(yīng)的 -酮酸，而另一酮酸，而另一種種 -酮酸得到此氨基生成相應(yīng)的氨基酸的過(guò)程。酮酸得到此氨基生成相應(yīng)的氨基酸的過(guò)程。第37頁(yè)/共140頁(yè) 2. 反 應(yīng) 式反應(yīng)是可逆的大多數(shù)氨基酸可參與轉(zhuǎn)氨基作用，但賴氨酸、脯氨酸、羥脯氨酸除外。CHNH2R1COOHCR2COOHOCR1COOHOCHNH2R

12、2COOH+轉(zhuǎn)氨酶第38頁(yè)/共140頁(yè)3. 體內(nèi)重要的體內(nèi)重要的轉(zhuǎn)氨酶轉(zhuǎn)氨酶：丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（alanine amino-transferase, ALT或或glutamic pyruvic transaminase, GPT）：）：肝肝中活性最高中活性最高天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（aspartate amino-transferase, AST或或 glutamic oxaloacetic transaminase, GOT）：）：心肌心肌中活性最高中活性最高第39頁(yè)/共140頁(yè)Ala-酮戊二酸-酮戊二酸丙酮酸Glu草酰乙酸AspGluASTALT第40頁(yè)/

13、共140頁(yè) 正常人各組織GOT及GPT活性 (單位/克濕組織)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。組織組織GOTGPT 心心1560007100肝骼肌骨骼肌990004800腎腎9100019000組織組織GOTGPT 胰腺胰腺脾脾肺肺血清血清280002000140001200100007002016第41頁(yè)/共140頁(yè)4. 轉(zhuǎn)氨基作用的機(jī)制 轉(zhuǎn)氨酶的輔酶是磷酸吡哆醛，是維生素B6的磷酸酯，在反應(yīng)中起傳遞氨基的作用。氨基酸 磷酸吡哆醛 -酮酸 磷酸吡哆胺 谷氨酸 -酮戊二酸 轉(zhuǎn)氨酶第42頁(yè)/共140頁(yè)第43頁(yè)/共140頁(yè)轉(zhuǎn)氨基作用不僅是體內(nèi)多數(shù)氨基

14、酸脫氨基的重要方式，也是機(jī)體合成非必需氨基酸的重要途徑。通過(guò)此種方式并未產(chǎn)生游離的氨。5. 轉(zhuǎn)氨基作用的生理意義第44頁(yè)/共140頁(yè)要 點(diǎn)第45頁(yè)/共140頁(yè) NAD +L-谷氨酸脫氫酶NADH+H +ATP、GTPADP、GDP -酮戊二酸L-谷氨酸CCH2CH2CCOOHOOHOCHNH2CH2CH2CCOOHOOHCCH2CH2CCOOHOOHNH+H2O-H2O+ NH3(NADP+) (NADPH+H +)第46頁(yè)/共140頁(yè)nGTP、ATP為其別構(gòu)抑制劑nGDP、ADP為其別構(gòu)激活劑要 點(diǎn)第47頁(yè)/共140頁(yè)第48頁(yè)/共140頁(yè)+ H2OL-谷氨酸脫氫酶+ NH3-氨基酸-酮戊二酸

15、L-谷氨酸轉(zhuǎn)氨酶 VitB6-酮酸NAD+H2N CHRCOOHCRCOOHONADH + H+CCH2CH2CCOOHOOHOH2N CHCH2H2CCCOOHOOH 主要在肝、腎組織進(jìn)行。第49頁(yè)/共140頁(yè)第50頁(yè)/共140頁(yè)蘋果酸 腺苷酸代琥珀酸次黃嘌呤 核苷酸 (IMP)腺苷酸代琥珀酸合成酶-酮戊 二酸氨基酸 谷氨酸-酮酸 轉(zhuǎn)氨酶 1草酰乙酸天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶 2腺苷酸脫氫酶H2ONH3延胡索酸腺嘌呤核苷酸(AMP)第51頁(yè)/共140頁(yè)第52頁(yè)/共140頁(yè)氨基酸 -酮酸NH3合成非必需氨基酸轉(zhuǎn)變成糖和脂肪氧化供能第53頁(yè)/共140頁(yè)（一）經(jīng)氨基化生成非必需氨基酸（二）轉(zhuǎn)變成糖及脂類甘甘氨

16、氨酸酸、絲絲氨氨酸酸、纈纈氨氨酸酸、組組氨氨酸酸、精精氨氨酸酸、羥羥脯脯氨氨酸酸、丙丙氨氨酸酸、谷谷氨氨酸酸、谷谷氨氨酰酰胺胺、蛋蛋氨氨酸酸、天天冬冬氨氨酸酸、天天冬冬酰酰胺胺、脯脯氨氨酸酸、半半胱胱氨氨酸酸類類別別氨氨 基基 酸酸生生糖糖氨氨基基酸酸生生酮酮氨氨基基酸酸亮亮氨氨酸酸、賴賴氨氨酸酸生生糖糖兼兼生生酮酮氨氨基基酸酸異異亮亮氨氨酸酸、苯苯丙丙氨氨酸酸、酪酪氨氨酸酸、蘇蘇氨氨酸酸、色色氨氨酸酸氨氨基基酸酸生生糖糖及及生生酮酮性性質(zhì)質(zhì)的的分分類類甘甘氨氨酸酸、絲絲氨氨酸酸、纈纈氨氨酸酸、組組氨氨酸酸、精精氨氨酸酸、羥羥脯脯氨氨酸酸、丙丙氨氨酸酸、谷谷氨氨酸酸、谷谷氨氨酰酰胺胺、蛋蛋氨氨

17、酸酸、天天冬冬氨氨酸酸、天天冬冬酰酰胺胺、脯脯氨氨酸酸、半半胱胱氨氨酸酸類類別別氨氨 基基 酸酸生生糖糖氨氨基基酸酸生生酮酮氨氨基基酸酸亮亮氨氨酸酸、賴賴氨氨酸酸生生糖糖兼兼生生酮酮氨氨基基酸酸異異亮亮氨氨酸酸、苯苯丙丙氨氨酸酸、酪酪氨氨酸酸、蘇蘇氨氨酸酸、色色氨氨酸酸甘甘氨氨酸酸、絲絲氨氨酸酸、纈纈氨氨酸酸、組組氨氨酸酸、精精氨氨酸酸、羥羥脯脯氨氨酸酸、丙丙氨氨酸酸、谷谷氨氨酸酸、谷谷氨氨酰酰胺胺、蛋蛋氨氨酸酸、天天冬冬氨氨酸酸、天天冬冬酰酰胺胺、脯脯氨氨酸酸、半半胱胱氨氨酸酸類類別別氨氨 基基 酸酸生生糖糖氨氨基基酸酸生生酮酮氨氨基基酸酸亮亮氨氨酸酸、賴賴氨氨酸酸生生糖糖兼兼生生酮酮氨氨基

18、基酸酸異異亮亮氨氨酸酸、苯苯丙丙氨氨酸酸、酪酪氨氨酸酸、蘇蘇氨氨酸酸、色色氨氨酸酸類類別別氨氨 基基 酸酸生生糖糖氨氨基基酸酸生生酮酮氨氨基基酸酸亮亮氨氨酸酸、賴賴氨氨酸酸生生糖糖兼兼生生酮酮氨氨基基酸酸異異亮亮氨氨酸酸、苯苯丙丙氨氨酸酸、酪酪氨氨酸酸、蘇蘇氨氨酸酸、色色氨氨酸酸氨氨基基酸酸生生糖糖及及生生酮酮性性質(zhì)質(zhì)的的分分類類第54頁(yè)/共140頁(yè) -酮戊二酸琥珀酸延胡索酸草酰乙酸生糖TAC中間產(chǎn)物丙酮酸乙酰CoA乙酰乙酰CoA脂肪生成酮體PEP第55頁(yè)/共140頁(yè)（三）氧化供能-酮酸在體內(nèi)可通過(guò)TAC 和氧化磷酸化徹底氧化為H2O和CO2，同時(shí)生成ATP。第56頁(yè)/共140頁(yè)Metabol

19、ism of Ammonia第57頁(yè)/共140頁(yè) 氨是機(jī)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(urea)而解毒。 正常人血氨濃度一般不超過(guò) 60mol/L。 第58頁(yè)/共140頁(yè)血氨氨基酸脫氨基腸道吸收氨腎臟泌氨合成尿素合成Gln合成氨基酸及其它含氮物第59頁(yè)/共140頁(yè)（一）氨基酸脫氨基作用產(chǎn)生的氨是血氨主要來(lái)源, 胺類的分解也可以產(chǎn)生氨 RCH2NH2RCHO + NH3胺氧化酶4.1 體內(nèi)氨的來(lái)源體內(nèi)氨的來(lái)源第60頁(yè)/共140頁(yè)（二）腸道吸收的氨: 4g/日氨基酸在腸道細(xì)菌作用下產(chǎn)生的氨（腐敗作用）尿素經(jīng)腸道細(xì)菌尿素酶水解產(chǎn)生的氨尿素腸菌尿素酶2NH3 + CO2H2Ol

20、腸道對(duì)氨的吸收與腸道腸道對(duì)氨的吸收與腸道pH有關(guān)：有關(guān)：NH4+NH3H+OH- -排出入血第61頁(yè)/共140頁(yè)GlnGlu谷 氨 酰 胺 酶H2ONH3堿酸入 血NH4+隨 尿 排 出CHNH2COOHCH2CH2COOHCHNH2COOHCH2CH2CO NH2（三）腎小管上皮細(xì)胞分泌的氨主要來(lái)自谷氨酰胺第62頁(yè)/共140頁(yè) 氨是有毒物質(zhì)，血中的NH3主要是以無(wú)毒的Ala及Gln兩種形式運(yùn)輸?shù)?。（一）丙氨?葡萄糖循環(huán)(alanine-glucose cycle) 生理意義 肌肉中氨以無(wú)毒的丙氨酸形式運(yùn)輸?shù)礁巍?肝為肌肉提供生成丙酮酸的葡萄糖。 是肌肉與肝之間氨的轉(zhuǎn)運(yùn)形式。第63頁(yè)/共14

21、0頁(yè)丙氨酸葡萄糖 肌肉蛋白質(zhì)氨基酸NH3谷氨酸-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-酮戊二酸谷氨酸丙酮酸NH3尿素尿素循環(huán)糖異生肝丙氨酸-葡萄糖循環(huán)葡萄糖第64頁(yè)/共140頁(yè)GlnGlu谷氨酰胺酶H2ONH3CHNH2COOHCH2CH2COOHCHNH2COOHCH2CH2CONH2Gln合成酶（腦、肌肉）NH3 + ATPADP + Pi（肝、腎）第65頁(yè)/共140頁(yè)GlnGluH2ONH3CHNH2COOHCH2CH2COOHCHNH2COOHCH2CH2CONH2CHNH2COOHCH2COOHAsp+ATP AMP + PPiCHNH2COOHCH2CONH2Asn

22、+天冬酰胺酶谷氨酰胺可以提供酰胺基使天冬氨酸轉(zhuǎn)變成天冬酰谷氨酰胺可以提供酰胺基使天冬氨酸轉(zhuǎn)變成天冬酰胺胺 第66頁(yè)/共140頁(yè) 在肝內(nèi)合成尿素，這是最主要的去路 合成非必需氨基酸及其它含氮化合物 合成谷氨酰胺 谷氨酸 + NH3谷氨酰胺 谷氨酰胺合成酶ATPADP+Pi 腎小管泌氨分泌的NH3在酸性條件下生成NH4+，隨尿排出。第67頁(yè)/共140頁(yè)（一）生成部位 主要在肝細(xì)胞的線粒體及胞液中。（二）生成過(guò)程尿素生成的過(guò)程由Hans 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- Hense

23、leit循環(huán)。第68頁(yè)/共140頁(yè)第69頁(yè)/共140頁(yè)第70頁(yè)/共140頁(yè)尿素NH3 + CO2H2ONH3鳥氨酸瓜氨酸精氨酸H2OH2O精氨酸酶線粒體胞液第71頁(yè)/共140頁(yè)H2O鳥氨酸瓜氨酸+氨甲酰磷酸 合成酶-I2ATP2ADP + PiH2NC OOP氨甲酰磷酸鳥氨酸氨甲酰 轉(zhuǎn)移酶PiNH2CNHO(CH2)3CHNH2COOH入胞液NH3+CO2NH2(CH2)3CHNH2COOH第72頁(yè)/共140頁(yè)(1) 氨基甲酰磷酸的合成 CO2 + NH3 + H2O + 2ATP氨基甲酰磷酸合成酶（N-乙酰谷氨酸，Mg2+）COH2NO PO32-+ 2ADP + Pi氨基甲酰磷酸 反應(yīng)在線

24、粒體中進(jìn)行第73頁(yè)/共140頁(yè) 反應(yīng)由氨基甲酰磷酸合成酶(carbamoyl phosphate synthetase, CPS-)催化。 N-乙酰谷氨酸(AGA)為其激活劑，反應(yīng)不可逆，消耗2分子ATP。N-乙酰谷氨酸(AGA)COOHCH3C-NH-CH(CH2)2COOHOCOOHCH3C-NH-CH(CH2)2COOHO第74頁(yè)/共140頁(yè)(2) 瓜氨酸的合成鳥氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶(OCT)H3PO4+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

25、氨氨酸酸(CH2)3第75頁(yè)/共140頁(yè) 由鳥氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶(ornithine carbamoyl transferase,OCT)催化，OCT常與CPS-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。第76頁(yè)/共140頁(yè)第77頁(yè)/共140頁(yè)尿素H2O鳥氨酸瓜氨酸精氨酸酶精氨酸代琥珀酸合成酶AMP + PPiNH2CNHO(CH2)3CHNH2COOHATP+AspNH2CNHN(CH2)3CHNH2COOHCHCOOHCH2COOH精氨酸代 琥珀酸精氨酸代琥珀酸裂解酶CHCOOHCHCOOH延胡索酸NH2CNHNH(CH2)3CHNH2COOHArgNH2(CH2)3CHNH

26、2COOHNH2CNH2O入線粒體循環(huán)使用第78頁(yè)/共140頁(yè)第79頁(yè)/共140頁(yè)鳥氨酸循環(huán)2ADP+PiCO2 + NH3 + H2O氨基甲酰磷酸2ATPN-乙酰谷氨酸Pi鳥氨酸瓜氨酸精氨酸延胡索酸氨基酸草酰乙酸蘋果酸-酮戊 二酸谷氨酸-酮酸精氨酸代 琥珀酸瓜氨酸天冬氨酸ATPAMP + PPi鳥氨酸尿素線粒體胞 液第80頁(yè)/共140頁(yè)氨基作用，從其他-氨基酸獲得氨基而再生；nCPS-1是鳥氨酸循環(huán)啟動(dòng)的限速酶；ASS是尿素合成啟動(dòng)以后的限速酶。第81頁(yè)/共140頁(yè) 血氨濃度升高稱高氨血癥 ( hyperammonemia)，常見于肝功能嚴(yán)重?fù)p傷時(shí)，尿素合成酶的遺傳缺陷也可導(dǎo)致高氨血癥。 高

27、氨血癥時(shí)可引起腦功能障礙，稱氨中毒(ammonia poisoning)。第82頁(yè)/共140頁(yè)TAC 腦供能不足-酮戊二酸谷氨酸谷氨酰胺NH3NH3 腦內(nèi) -酮戊二酸氨中毒的可能機(jī)制第83頁(yè)/共140頁(yè)Metabolism of Individual Amino Acids第84頁(yè)/共140頁(yè)R CH COOHNH2CO2RCH2NH2氨基酸胺氨基酸脫羧酶第85頁(yè)/共140頁(yè)RCH2NH2胺RCHO醛胺氧化酶RCOOH酸醛氧化酶第86頁(yè)/共140頁(yè)（一） -氨基丁酸 ( -aminobutyric acid, GABA) L-谷氨酸GABACO2L- 谷氨酸脫羧酶 GABA是僅見于中樞神經(jīng)系統(tǒng)

28、的抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，對(duì)中樞神經(jīng)有抑制作用。COOHCH2CH2CH2NH2第87頁(yè)/共140頁(yè)第88頁(yè)/共140頁(yè)（二）組胺 (histamine)L-組氨酸組胺組氨酸脫羧酶CO2 組胺是強(qiáng)烈的血管舒張劑，可增加毛細(xì)血管的通透性，還可刺激胃蛋白酶及胃酸的分泌。NNHCH2CH2NH2第89頁(yè)/共140頁(yè)（三）5-羥色胺 (5-hydroxytryptamine, 5-HT)色氨酸5-羥色氨酸5-HT色氨酸羥化酶5-羥色氨酸脫羧酶CO2 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。NHHOCH2CH2NH2第90頁(yè)/共140頁(yè)（四）多胺(polyamines) 鳥氨酸腐胺

29、S-腺苷甲硫氨酸 (SAM )脫羧基SAM 鳥氨酸脫羧酶CO2SAM脫羧酶CO2精脒 (spermidine)丙胺轉(zhuǎn)移酶5-甲基-硫-腺苷丙胺轉(zhuǎn)移酶 精胺 (spermine) 多胺是調(diào)節(jié)細(xì)胞生長(zhǎng)的重要物質(zhì)。在生長(zhǎng)旺盛的組織（如胚胎、再生肝、腫瘤組織）含量較高，其限速酶鳥氨酸脫羧酶活性較強(qiáng)。第91頁(yè)/共140頁(yè)(=CH-)、甲酰基(-CHO) 和亞氨甲基 (-CH=NH)。第92頁(yè)/共140頁(yè)第93頁(yè)/共140頁(yè)NADPH(H+)NADP+NADPH(H+)NADP+葉酸二氫葉酸四氫葉酸二氫葉酸還原酶二氫葉酸還原酶第94頁(yè)/共140頁(yè) FH4攜帶一碳單位的形式 （一碳單位通常是結(jié)合在FH4分子

30、的N5、N10位上）N5CH3FH4N5、N10CH2FH4N5、N10=CHFH4N10CHOFH4N5CH=NHFH4第95頁(yè)/共140頁(yè)HOCH2CHCOOHNH2H2OCH2FH4FH4Ser絲氨酸羥甲基 轉(zhuǎn)移酶N5，N10+ Gly第96頁(yè)/共140頁(yè)CH2COOHH2NCH2FH4FH4GlyNAD+NADH+H+甘氨酸裂解酶N5，N10+ CO2 + NH3TrpHCOOHN10CHO FH4N10CHOFH4FH4+ATP犬尿氨酸甲酸合成酶ADP+PiNNHCH2CHCOOHNH2HOOCCHNHCH2CHCH2COOHHNHisFH4GluN5CH=NHFH4亞氨甲基谷氨酸亞

31、氨甲基轉(zhuǎn)移酶第97頁(yè)/共140頁(yè)H2OCH2FH4N5CH=NH FH4N10CHOFH4CH FH4NH3NH3H2ONADPH+H+NAPD+NADH+H+NAD+N5CH3FH4N5,N10N5,N10第98頁(yè)/共140頁(yè)第99頁(yè)/共140頁(yè)CH2SHCHNH2COOHCH2SHCHNH2COOH胱氨酸甲硫氨酸半胱氨酸 含硫氨基酸CH2CHNH2COOHCH2CHNH2COOHSSCH2CHNH2COOHCH2CHNH2COOHSSSCH3CH2CHNH2COOHCH2SCH3CH2CHNH2COOHCH2第100頁(yè)/共140頁(yè)1. 甲硫氨酸與轉(zhuǎn)甲基作用腺苷轉(zhuǎn)移酶PPi+Pi+甲硫氨酸A

32、TPS-腺苷甲硫氨酸(SAM)第101頁(yè)/共140頁(yè)甲基轉(zhuǎn)移酶RHRHCH3腺苷SAMS腺苷同型半胱氨酸同型半胱氨酸 SAM為體內(nèi)甲基的直接供體第102頁(yè)/共140頁(yè)2. 甲硫氨酸循環(huán) (methionine cycle)甲硫氨酸S-腺苷同型 半胱氨酸S-腺苷甲硫氨酸同型半胱氨酸FH4N5CH3FH4N5CH3FH4 轉(zhuǎn)甲基酶(VitB12)H2O腺苷RHATPPPi+PiRH-CH3第103頁(yè)/共140頁(yè)第104頁(yè)/共140頁(yè)Ser 同型半胱氨酸胱硫醚Cys +-酮丁酸琥珀酰CoA生糖所以，甲硫氨酸是生糖氨基酸第105頁(yè)/共140頁(yè)NH2CNHNCH2CH3COOHArg（脒基）SAM（甲基

33、）Gly（骨架） 肌酸(creatine)第106頁(yè)/共140頁(yè)H2O+第107頁(yè)/共140頁(yè) 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提供甲基而合成。 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)物為肌酸酐(creatinine)。第108頁(yè)/共140頁(yè)半胱氨酸與胱氨酸互變牛磺酸合成谷胱甘肽生成活性硫酸根 第109頁(yè)/共140頁(yè)1. 半胱氨酸與胱氨酸的互變-2H+2HCH2SHCHNH2COOHCH2CHNH2COOHCH2CHNH2C

34、OOHSS2第110頁(yè)/共140頁(yè)2. 牛磺酸 (taurine) ?；撬崾墙Y(jié)合膽汁酸的組成成分。 L-半胱氨酸磺酸丙氨酸?；撬?磺酸丙氨酸脫羧酶CO2SO3HCH2CH2NH2第111頁(yè)/共140頁(yè)HSCH2CH COOHNH2NH3丙酮酸H2SOH2SO4隨尿排出PAPSSO42-ATPPPiAMP SO3-ATPADP3-PO3H2AMP SO3- 腺苷-5 -磷酸硫酸3-磷酸腺苷-5 -磷酸硫酸(PAPS)Cys第112頁(yè)/共140頁(yè) PAPS為活性硫酸，是體內(nèi)硫酸基的供體參與生物轉(zhuǎn)化作用：類固醇激素可形成硫酸酯而被滅活，一些外源性酚類化合物也可以形成硫酸酯而排出體外。參與硫酸角質(zhì)素和

35、硫酸軟骨素的合成。第113頁(yè)/共140頁(yè)芳香族氨基酸 苯丙氨酸 酪氨酸 色氨酸第114頁(yè)/共140頁(yè)CH2CH COOHNH2NADP +NADPH+H +CH2CH COOHNH2HOO2H2O苯丙氨酸 羥化酶四氫生物 蝶呤二氫生物 蝶呤PheTyr第115頁(yè)/共140頁(yè)CH2CH COOHNH2CH2C COOHOGlu轉(zhuǎn)氨酶 -酮戊二酸苯丙酮酸Phe第116頁(yè)/共140頁(yè) 苯酮酸尿癥(phenyl keronuria, PKU) 體內(nèi)苯丙氨酸羥化酶缺陷，苯丙氨酸不能正常轉(zhuǎn)變?yōu)槔野彼?，苯丙氨酸?jīng)轉(zhuǎn)氨基作用生成苯丙酮酸、苯乙酸等，并從尿中排出的一種遺傳代謝病。第117頁(yè)/共140頁(yè)黑色素聚合

36、1. 黑色素(melanin) 的生成第118頁(yè)/共140頁(yè)S-腺苷同型半胱氨酸2. 兒茶酚胺(catecholamine) 的生成第119頁(yè)/共140頁(yè)第120頁(yè)/共140頁(yè) 3. 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)尿黑酸癥。第121頁(yè)/共140頁(yè)第122頁(yè)/共140頁(yè)NCH2CHNH2COOHHNCH2CHNH2COOHHCOCHONH2CH2CHNH2COOHCOHCOOHNH2COOHNCOOHOHNH3NH2CH2CHNH2COOHCONCOOHOHNH2COOHOHOHOH色氨酸色氨酸吡咯酶甲酰犬尿酸原甲酰犬尿酸原酶甲酰犬尿酸原酶丙氨酸丙氨酸鄰氨苯甲酸犬尿酸原犬尿酸轉(zhuǎn)氨酶轉(zhuǎn)氨酶NH33-羥鄰氨苯甲酸3-羥犬尿酸黃尿酸NCOOH尼克酸乙酰乙酰 CoA第123頁(yè)/共140頁(yè)ValLeu乙酰CoA+乙酰乙酰CoA （生酮氨基酸