第三四講蛋白質(zhì)的分解代謝藥學(xué)院

1、目目 錄錄張秀華張秀華目目 錄錄11.1 蛋白質(zhì)的營養(yǎng)11.5 個(gè)別氨基酸的代謝11.4 氨基酸的一般代謝11.2 蛋白質(zhì)的消化、吸收11.3 細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)降解目目 錄錄1.了解蛋白質(zhì)的消化與水解過程；學(xué)習(xí)并掌握氮平衡了解蛋白質(zhì)的消化與水解過程；學(xué)習(xí)并掌握氮平衡的概念。的概念。 2.掌握必需氨基酸的概念。掌握必需氨基酸的概念。3.掌握細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)降解的過程掌握細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)降解的過程.4.掌握氨基酸的分解途徑：脫氨基作用與脫羧基作用，掌握氨基酸的分解途徑：脫氨基作用與脫羧基作用，重點(diǎn)掌握重點(diǎn)掌握聯(lián)合脫氨基作用。聯(lián)合脫氨基作用。5.掌握氨基酸分解產(chǎn)物的代謝途徑：掌握氨基酸分解產(chǎn)物的代謝途徑：尿素循

2、環(huán)尿素循環(huán)6.了解一碳化合物與氨基酸代謝的關(guān)系了解一碳化合物與氨基酸代謝的關(guān)系目的要求目的要求目目 錄錄水解胞外酶胞外酶氨基酸氨基酸 吸收入作為作為氮氮源和能源進(jìn)行代謝。源和能源進(jìn)行代謝。蛋白質(zhì)不能儲備蛋白質(zhì)不能儲備目目 錄錄一、蛋白質(zhì)的生理功能一、蛋白質(zhì)的生理功能二、氮平衡二、氮平衡三、蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價(jià)值三、蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價(jià)值返回返回目目 錄錄一、食物蛋白質(zhì)的生理功能一、食物蛋白質(zhì)的生理功能維持細(xì)胞組織的生長、發(fā)育和修補(bǔ)。維持細(xì)胞組織的生長、發(fā)育和修補(bǔ)。參與多種重要的生理活動：參與多種重要的生理活動：催化（酶）、免疫催化（酶）、免疫（抗原及抗體）、運(yùn)動（肌肉）、物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)（抗原及抗體）、運(yùn)動（肌肉

3、）、物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)（載體）、凝血（凝血系統(tǒng)）等（載體）、凝血（凝血系統(tǒng)）等氧化供能（氧化供能（16KJ/g 16KJ/g 蛋白質(zhì)）：蛋白質(zhì)）：人體每日人體每日18%18%能能量由蛋白質(zhì)提供。氧化供能是蛋白質(zhì)的一個(gè)次量由蛋白質(zhì)提供。氧化供能是蛋白質(zhì)的一個(gè)次要生理功用。要生理功用。 目目 錄錄二、氮平衡二、氮平衡 氮平衡氮平衡(nitrogen balance)(nitrogen balance)：攝入蛋白質(zhì)攝入蛋白質(zhì)的的含氮量含氮量與排泄物（尿與糞）中與排泄物（尿與糞）中含氮量含氮量之間的之間的關(guān)系，它反映體內(nèi)蛋白質(zhì)合成與分解代謝的總關(guān)系，它反映體內(nèi)蛋白質(zhì)合成與分解代謝的總結(jié)果。結(jié)果。 測定含氮量可大

4、概了解蛋白質(zhì)在體內(nèi)的測定含氮量可大概了解蛋白質(zhì)在體內(nèi)的代謝狀況。代謝狀況。目目 錄錄氮總平衡：氮總平衡：攝入氮攝入氮= =排出氮排出氮 即蛋白質(zhì)分解即蛋白質(zhì)分解與合成處于平衡與合成處于平衡 （營養(yǎng)正常的成人）（營養(yǎng)正常的成人）氮正平衡：氮正平衡：攝入氮攝入氮 排出氮排出氮 即蛋白質(zhì)合即蛋白質(zhì)合成量多于分解量成量多于分解量 （兒童、孕婦、疾病恢（兒童、孕婦、疾病恢復(fù)期等）復(fù)期等）氮負(fù)平衡：氮負(fù)平衡：攝入氮攝入氮 排出氮排出氮 即蛋白質(zhì)即蛋白質(zhì)分解量多于合成量分解量多于合成量（饑餓、消耗性疾病患（饑餓、消耗性疾病患者）者）氮平衡有三種關(guān)系氮平衡有三種關(guān)系目目 錄錄人體內(nèi)有人體內(nèi)有8 8種氨基酸不能

5、合成，必須由食種氨基酸不能合成，必須由食物供給，稱物供給，稱營養(yǎng)必需氨基酸營養(yǎng)必需氨基酸，含有必需含有必需氨基酸種類多和數(shù)量足的蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)氨基酸種類多和數(shù)量足的蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值高，反之營養(yǎng)價(jià)值低。值高，反之營養(yǎng)價(jià)值低。 三、蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價(jià)值三、蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價(jià)值目目 錄錄 必需氨基酸必需氨基酸(essential amino acid)：指體內(nèi)需要指體內(nèi)需要而又不能自身合成或合成量少，不能滿足需要，必而又不能自身合成或合成量少，不能滿足需要，必須由食物供給的氨基酸。須由食物供給的氨基酸。 人體的必需氨基酸共有人體的必需氨基酸共有8種：種：甲甲硫氨酸（硫氨酸（MetMet）、）、色色氨酸（氨酸（T

6、rpTrp）、）、纈纈氨酸（氨酸（ValVal）、）、苯苯丙氨酸（丙氨酸（PhePhe）、）、蘇蘇氨酸（氨酸（ThrThr）、）、賴賴氨酸（氨酸（LysLys）、）、亮亮氨酸（氨酸（LeuLeu）、）、異亮異亮氨酸（氨酸（IleIle）。）?！?“ 假設(shè)寫本書來亮一亮假設(shè)寫本書來亮一亮”1.必需氨基酸必需氨基酸(essential amino acid)目目 錄錄2. 2.蛋白質(zhì)營養(yǎng)的評價(jià)蛋白質(zhì)營養(yǎng)的評價(jià)PrPr的營養(yǎng)價(jià)值的營養(yǎng)價(jià)值= =（N N保留量保留量/N/N吸收量）吸收量）* *100%100%取決于取決于必需氨基酸必需氨基酸的種類、數(shù)量和比例。的種類、數(shù)量和比例。評定食物蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)

7、值：評定食物蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值：蛋白質(zhì)含量、蛋白質(zhì)含量、消化率消化率和和利用率。利用率。食物蛋白質(zhì)所含的必需食物蛋白質(zhì)所含的必需AAAA的種類、數(shù)量和的種類、數(shù)量和比例與人體需要越接近，被消化吸收后在體內(nèi)比例與人體需要越接近，被消化吸收后在體內(nèi)被利用的程度就越高，營養(yǎng)價(jià)值就高。被利用的程度就越高，營養(yǎng)價(jià)值就高。目目 錄錄3. 3. 蛋白質(zhì)的需要量蛋白質(zhì)的需要量 人體對蛋白質(zhì)的需要量與年齡、性別、人體對蛋白質(zhì)的需要量與年齡、性別、體重、生理和勞動強(qiáng)度等有關(guān)。中國營養(yǎng)學(xué)體重、生理和勞動強(qiáng)度等有關(guān)。中國營養(yǎng)學(xué)會提出的蛋白質(zhì)供給量。會提出的蛋白質(zhì)供給量。P P282282( (表表11-1)11-1)目目

8、 錄錄4. 4.蛋白質(zhì)的互補(bǔ)作用蛋白質(zhì)的互補(bǔ)作用 指營養(yǎng)價(jià)值較低的蛋白質(zhì)混合食用，其指營養(yǎng)價(jià)值較低的蛋白質(zhì)混合食用，其必需氨基酸必需氨基酸可以互相補(bǔ)充而可以互相補(bǔ)充而提高營養(yǎng)價(jià)值提高營養(yǎng)價(jià)值。蛋白質(zhì)的互補(bǔ)作用具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，蛋白質(zhì)的互補(bǔ)作用具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，如小米（色氨酸含量多）和大豆（賴氨酸含如小米（色氨酸含量多）和大豆（賴氨酸含量高）混合食用，提高營養(yǎng)價(jià)值。量高）混合食用，提高營養(yǎng)價(jià)值。目目 錄錄第二節(jié)第二節(jié)蛋白質(zhì)的消化、吸收和腐敗蛋白質(zhì)的消化、吸收和腐敗Digestion, Absorption and Putrefaction of Proteins目目 錄錄一、一、 蛋白質(zhì)的消

9、化蛋白質(zhì)的消化蛋白質(zhì)消化的生理意義蛋白質(zhì)消化的生理意義 由由大分子大分子轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)樾》肿有》肿?，便于吸收和利用。，便于吸收和利用?消除消除種屬特異性種屬特異性和和抗原性抗原性，防止過敏、毒性，防止過敏、毒性反應(yīng)。反應(yīng)。目目 錄錄一、蛋白質(zhì)的消化一、蛋白質(zhì)的消化1. 概念概念 體內(nèi)的蛋白質(zhì)在一系列酶的作用下被分解為小體內(nèi)的蛋白質(zhì)在一系列酶的作用下被分解為小分子分子肽肽和和氨基酸氨基酸的過程。的過程。2. 發(fā)生部位發(fā)生部位 胃、腸胃、腸3. 基本過程基本過程食物蛋食物蛋白質(zhì)白質(zhì)胨及多肽胨及多肽寡肽及寡肽及氨基酸氨基酸胃胃腸腸水解酶水解酶 水解酶水解酶目目 錄錄（一）蛋白質(zhì)的水解酶類及其作用特點(diǎn)

10、（一）蛋白質(zhì)的水解酶類及其作用特點(diǎn) 胃蛋白酶胃蛋白酶原原胃蛋白酶胃蛋白酶+ +多肽碎片多肽碎片胃酸胃酸(pepsinogen) (pepsin) 1.酶原和酶原的激活酶原和酶原的激活胃蛋白酶胃蛋白酶五個(gè)多肽碎片五個(gè)多肽碎片一個(gè)抑制肽一個(gè)抑制肽胰蛋白酶胰蛋白酶原原腸激酶腸激酶胰蛋白酶胰蛋白酶胰蛋白酶胰蛋白酶 +六肽六肽糜蛋白酶糜蛋白酶原原彈性蛋白酶彈性蛋白酶原原羧基肽酶羧基肽酶原原彈性蛋白酶彈性蛋白酶糜蛋白酶糜蛋白酶羧基肽酶羧基肽酶胰蛋白酶胰蛋白酶+2個(gè)二肽個(gè)二肽目目 錄錄內(nèi)肽酶：內(nèi)肽酶：胃蛋白酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶、 彈性蛋白酶彈性蛋白酶（水解蛋白質(zhì)內(nèi)部肽鍵）（水

11、解蛋白質(zhì)內(nèi)部肽鍵）外肽酶：外肽酶：氨基肽酶、羧基肽酶氨基肽酶、羧基肽酶（從肽鏈兩（從肽鏈兩 端開始水解肽鍵）端開始水解肽鍵）2、蛋白水解酶作用的特異性蛋白水解酶作用的特異性 據(jù)水解肽鍵部位的不同分為兩類：據(jù)水解肽鍵部位的不同分為兩類：返回 蛋白水解酶對水解肽鍵的蛋白水解酶對水解肽鍵的位置位置和形成肽和形成肽鍵的鍵的氨基酸殘基氨基酸殘基有選擇性。有選擇性。目目 錄錄蛋白水解酶作用的特異性蛋白水解酶作用的特異性不同的蛋白水解酶對組成肽鍵的不同的蛋白水解酶對組成肽鍵的氨基氨基酸殘基酸殘基有一定的特異性。如有一定的特異性。如胃蛋白酶胃蛋白酶作用于作用于芳香族芳香族AA的的氨基氨基和和酸性酸性AA的的羧

12、基羧基所形成的肽鍵。所形成的肽鍵。目目 錄錄胃蛋白酶原胃蛋白酶原H H+ + 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 多肽（主）多肽（主）酶原的激活酶原的激活水解水解（二）蛋白質(zhì)的消化過程（二）蛋白質(zhì)的消化過程（1 1）胃中消化）胃中消化胃蛋白酶胃蛋白酶胃蛋白酶胃蛋白酶返回目目 錄錄 胰蛋白酶原胰蛋白酶原 腸激酶腸激酶 糜蛋白酶糜蛋白酶 彈性蛋白酶彈性蛋白酶 羧基肽酶羧基肽酶（+） 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 肽肽 氨基酸氨基酸內(nèi)肽酶內(nèi)肽酶外肽酶外肽酶 酶原的激活酶原的激活 胰蛋白酶胰蛋白酶水解水解（2 2）小腸內(nèi)消化（主要部位）小腸內(nèi)消化（主要部位） 糜蛋白酶原糜蛋白酶原 彈性蛋白酶原彈性蛋白酶原 羧基肽酶原羧基肽酶原目目 錄錄目

13、目 錄錄二、肽和氨基酸的吸收二、肽和氨基酸的吸收吸收部位：主要在吸收部位：主要在小腸小腸吸收形式：吸收形式：氨基酸、寡肽、二肽氨基酸、寡肽、二肽吸收機(jī)制：吸收機(jī)制：主動轉(zhuǎn)運(yùn)、主動轉(zhuǎn)運(yùn)、 - -谷氨酸循環(huán)谷氨酸循環(huán)目目 錄錄1.主動轉(zhuǎn)運(yùn)主動轉(zhuǎn)運(yùn) 載體蛋白與氨基酸、載體蛋白與氨基酸、Na+組成三聯(lián)體，組成三聯(lián)體，由由ATP供能將氨基酸、供能將氨基酸、Na+轉(zhuǎn)入細(xì)胞內(nèi)，轉(zhuǎn)入細(xì)胞內(nèi)，Na+再由鈉泵排出細(xì)胞。再由鈉泵排出細(xì)胞。目目 錄錄2.-谷氨?；h(huán)谷氨酰基循環(huán)-谷氨?；h(huán)谷氨?；h(huán)(-glutamyl cycle)過程：過程： 谷胱甘肽對氨基酸的轉(zhuǎn)運(yùn)谷胱甘肽對氨基酸的轉(zhuǎn)運(yùn) 谷胱甘肽再合成谷胱甘

14、肽再合成 氨基酸的吸收是在氨基酸的吸收是在-谷氨?；D(zhuǎn)移酶谷氨?；D(zhuǎn)移酶的催化的催化下，通過與下，通過與谷胱甘肽（谷胱甘肽（GSH）作用而進(jìn)入細(xì)胞。作用而進(jìn)入細(xì)胞。目目 錄錄半胱氨酰甘氨酸半胱氨酰甘氨酸(Cys-Gly)半胱氨酸半胱氨酸甘氨酸甘氨酸肽酶肽酶-谷氨谷氨酰環(huán)化酰環(huán)化酶酶氨基酸氨基酸H2NCHCOOHR5-氧脯氨酸氧脯氨酸谷氨酸谷氨酸 5-氧脯氧脯氨酸酶氨酸酶ATPADP+Pi-谷氨酰半胱氨酸谷氨酰半胱氨酸-谷氨酰谷氨酰半胱氨酸半胱氨酸 合成酶合成酶ADP+PiATP谷胱甘肽谷胱甘肽 合成酶合成酶ATPADP+Pi細(xì)胞外細(xì)胞外 - -谷谷 氨酰氨酰 基轉(zhuǎn)基轉(zhuǎn) 移酶移酶細(xì)胞膜細(xì)胞膜谷胱

15、甘肽谷胱甘肽 GSH細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞內(nèi)-谷氨?；h(huán)過程谷氨?；h(huán)過程-谷氨酰谷氨酰氨基酸氨基酸COOHCHNH2CH2CH2CONHCHCOOHRCHH2NCOOHR氨基酸氨基酸目目 錄錄目目 錄錄2.-谷氨酰基循環(huán)谷氨?；h(huán)-谷氨酰基循環(huán)轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸體系特點(diǎn)：谷氨酰基循環(huán)轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸體系特點(diǎn)： -谷氨?；D(zhuǎn)移酶谷氨?；D(zhuǎn)移酶位于位于細(xì)胞膜，細(xì)胞膜，其余的其余的位于細(xì)胞質(zhì)中，同時(shí)每轉(zhuǎn)運(yùn)位于細(xì)胞質(zhì)中，同時(shí)每轉(zhuǎn)運(yùn)1 1分子分子氨基酸氨基酸消耗消耗3 3分子分子ATPATP。目目 錄錄三、蛋白質(zhì)及其消化產(chǎn)物的腐敗作用三、蛋白質(zhì)及其消化產(chǎn)物的腐敗作用蛋白質(zhì)的腐敗作用（蛋白質(zhì)的腐敗作用（putrefacti

16、on）：）：腸道腸道細(xì)菌對細(xì)菌對未消化的蛋白質(zhì)未消化的蛋白質(zhì)或或未吸收未吸收的消化產(chǎn)物的消化產(chǎn)物進(jìn)行分解，稱為蛋白質(zhì)的腐敗作用。進(jìn)行分解，稱為蛋白質(zhì)的腐敗作用。腐敗作用的產(chǎn)物大多腐敗作用的產(chǎn)物大多有害有害，如，如胺類、胺類、NH3、苯酚苯酚等；也可產(chǎn)生少量的等；也可產(chǎn)生少量的脂肪酸脂肪酸及及維生素維生素等等可被機(jī)體利用的物質(zhì)。可被機(jī)體利用的物質(zhì)。目目 錄錄（一）胺類（一）胺類( (amines) )的生成的生成蛋白質(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目目 錄錄（二）（二） 氨的

17、生成氨的生成未被吸收的氨基酸未被吸收的氨基酸滲入腸道的尿素滲入腸道的尿素氨氨(ammonia)(ammonia)腸道細(xì)菌腸道細(xì)菌脫氨基作用脫氨基作用尿素酶尿素酶目目 錄錄第三節(jié)第三節(jié) 細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)降解細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)降解細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)降解過程的重要物質(zhì)細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)降解過程的重要物質(zhì)細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)降解機(jī)制細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)降解機(jī)制細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)降解過程細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)降解過程目目 錄錄 20042004年年10 10月月16 16日日瑞典皇家科學(xué)院將本年度諾貝瑞典皇家科學(xué)院將本年度諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予爾化學(xué)獎(jiǎng)授予以色列以色列科學(xué)家科學(xué)家阿龍阿龍切哈諾沃、阿夫切哈諾沃、阿夫拉姆拉姆赫什科赫什科和和美國美國科學(xué)家科學(xué)家

18、歐文歐文羅斯羅斯，以表彰他，以表彰他們在們在泛素調(diào)節(jié)泛素調(diào)節(jié)的蛋白質(zhì)降解研究領(lǐng)域中的卓越成的蛋白質(zhì)降解研究領(lǐng)域中的卓越成就。就。 目目 錄錄細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)降解過程的重要物質(zhì)細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)降解過程的重要物質(zhì)泛素泛素酶酶E1、酶、酶E2、酶、酶E3蛋白酶體蛋白酶體目目 錄錄泛素的結(jié)構(gòu)與組成：泛素的結(jié)構(gòu)與組成： 泛素含有泛素含有7676個(gè)氨基酸殘個(gè)氨基酸殘基基，廣泛存在于真核生物，廣泛存在于真核生物，目前尚未發(fā)現(xiàn)泛素存在于原目前尚未發(fā)現(xiàn)泛素存在于原核生物中，泛素的氨基酸序核生物中，泛素的氨基酸序列列極其保守極其保守。人類與酵母菌。人類與酵母菌的泛素序列的泛素序列3 3個(gè)個(gè)aaaa不同。不同。泛素泛素(

19、ubiquitin, Ub( ubiquitin, Ub) )目目 錄錄蛋白質(zhì)的降解是一個(gè)精細(xì)控制的過程蛋白質(zhì)的降解是一個(gè)精細(xì)控制的過程首先有待降解的首先有待降解的PrPr被被泛素泛素所標(biāo)記所標(biāo)記; ;被標(biāo)記的被標(biāo)記的PrPr進(jìn)入細(xì)胞的進(jìn)入細(xì)胞的蛋白酶復(fù)合體蛋白酶復(fù)合體（專門（專門負(fù)責(zé)負(fù)責(zé)PrPr的分解及再循環(huán)利用），的分解及再循環(huán)利用），泛素泛素在這一在這一過程中釋出訊號，讓過程中釋出訊號，讓蛋白酶復(fù)合體分辨蛋白酶復(fù)合體分辨出出有有待降解待降解的的PrPr。泛素調(diào)節(jié)的蛋白質(zhì)降解概述泛素調(diào)節(jié)的蛋白質(zhì)降解概述目目 錄錄酶酶E1、酶、酶E2、酶、酶E3泛素活化酶（泛素活化酶（E1E1）：）：激活泛

20、素分子；激活泛素分子；泛素結(jié)合酶（泛素結(jié)合酶（E2E2）：）：把泛素分子綁在被降解的蛋把泛素分子綁在被降解的蛋白質(zhì)上；白質(zhì)上；泛素泛素- -蛋白連接酶（蛋白連接酶（E3E3）：）：辨別被降解的蛋白質(zhì)。辨別被降解的蛋白質(zhì)。在在E3E3的指導(dǎo)下，的指導(dǎo)下， E2E2將泛素分子綁在被降解的蛋將泛素分子綁在被降解的蛋白質(zhì)上，當(dāng)泛素分子達(dá)到一定數(shù)量后，被降解的白質(zhì)上，當(dāng)泛素分子達(dá)到一定數(shù)量后，被降解的蛋白質(zhì)被運(yùn)送到蛋白質(zhì)被運(yùn)送到蛋白酶體內(nèi)蛋白酶體內(nèi)的結(jié)構(gòu)中進(jìn)行降解。的結(jié)構(gòu)中進(jìn)行降解。目目 錄錄蛋白酶體蛋白酶體蛋白酶體包括蛋白酶體包括20S20S復(fù)合物復(fù)合物和和26S26S復(fù)合物復(fù)合物，26S26S是由是

21、由20S20S和和19S19S復(fù)合體共同結(jié)合裝配而成，呈桶狀結(jié)構(gòu)，活復(fù)合體共同結(jié)合裝配而成，呈桶狀結(jié)構(gòu)，活性部位（性部位（20S20S復(fù)合物）在桶狀結(jié)構(gòu)的內(nèi)部，能將所復(fù)合物）在桶狀結(jié)構(gòu)的內(nèi)部，能將所有蛋白質(zhì)分解為有蛋白質(zhì)分解為7-97-9個(gè)氨基酸個(gè)氨基酸的多肽。的多肽。目目 錄錄蛋白質(zhì)降解解機(jī)制蛋白質(zhì)降解解機(jī)制由泛素介導(dǎo)的蛋白水解過程，分為由泛素介導(dǎo)的蛋白水解過程，分為2 2個(gè)階段。個(gè)階段。第一階段：多個(gè)第一階段：多個(gè)泛素分子泛素分子與與靶蛋白靶蛋白共價(jià)結(jié)合。共價(jià)結(jié)合。第二階段第二階段: : 靶蛋白靶蛋白在在26S26S蛋白酶體蛋白酶體的作用下，的作用下，由泛素介導(dǎo)的由泛素介導(dǎo)的蛋白水解蛋白水

22、解過程。過程。目目 錄錄蛋白質(zhì)降解解機(jī)制蛋白質(zhì)降解解機(jī)制第一階段：多個(gè)泛素分子與靶蛋白共價(jià)結(jié)合。第一階段：多個(gè)泛素分子與靶蛋白共價(jià)結(jié)合。（1 1）泛素泛素經(jīng)經(jīng)泛素活化酶（泛素活化酶（E1E1） 活化活化，泛素上，泛素上7676位位的的GlyGly與泛素活化酶上特殊的與泛素活化酶上特殊的CysCys殘基形成一個(gè)高能硫殘基形成一個(gè)高能硫酯鍵，并伴有酯鍵，并伴有ATPATP水解水解; ; 目目 錄錄蛋白質(zhì)降解解機(jī)制蛋白質(zhì)降解解機(jī)制第一階段：多個(gè)泛素分子與靶蛋白共價(jià)結(jié)合。第一階段：多個(gè)泛素分子與靶蛋白共價(jià)結(jié)合。（2 2）通過轉(zhuǎn)酯作用，）通過轉(zhuǎn)酯作用，泛素泛素從從泛素活化酶泛素活化酶(E1)(E1)轉(zhuǎn)移

23、到轉(zhuǎn)移到泛泛素結(jié)合酶（素結(jié)合酶（E2E2） 的的CysCys上，形成上，形成泛素結(jié)合酶泛素結(jié)合酶- -泛素泛素; ;目目 錄錄蛋白質(zhì)降解解機(jī)制蛋白質(zhì)降解解機(jī)制（3 3）在）在泛素連接酶（泛素連接酶（E3)E3)參與下，參與下，泛素泛素又從又從泛素結(jié)合泛素結(jié)合酶酶(E2)(E2)轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)移到靶蛋白靶蛋白的的LysLys殘基上，形成殘基上，形成泛素泛素- -靶蛋靶蛋白，白，使靶蛋白發(fā)生泛素化。使靶蛋白發(fā)生泛素化。目目 錄錄蛋白質(zhì)降解解機(jī)制蛋白質(zhì)降解解機(jī)制第二階段第二階段: : 靶蛋白在靶蛋白在26S26S蛋白酶體的作用下，由泛蛋白酶體的作用下，由泛素介導(dǎo)的蛋白水解過程。素介導(dǎo)的蛋白水解過程。 黑點(diǎn)

24、表示活性區(qū)域黑點(diǎn)表示活性區(qū)域(20S(20S蛋白酶體蛋白酶體) )底物底物PrPr被多次切割，最后形成被多次切割，最后形成3 32222個(gè)氨基酸殘基的小肽。個(gè)氨基酸殘基的小肽。目目 錄錄細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)降解過程圖解細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)降解過程圖解E1：泛素活化酶：泛素活化酶E2：泛素結(jié)合酶：泛素結(jié)合酶E3：泛素：泛素-蛋白連接酶蛋白連接酶目目 錄錄泛素調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)降解泛素調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)降解意義意義清除錯(cuò)誤的蛋白質(zhì)清除錯(cuò)誤的蛋白質(zhì)-“-“蛋白質(zhì)的質(zhì)量監(jiān)督員蛋白質(zhì)的質(zhì)量監(jiān)督員”蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) p53 p53 是一個(gè)能夠抑制腫瘤生長的基因是一個(gè)能夠抑制腫瘤生長的基因, ,被譽(yù)為被譽(yù)為“基因衛(wèi)士基因衛(wèi)士”。至少。至少50

25、%50%的人類癌癥中的人類癌癥中p53p53發(fā)生了變異。發(fā)生了變異。對細(xì)胞的生長周期、對細(xì)胞的生長周期、DNADNA復(fù)制以及染色體結(jié)構(gòu)復(fù)制以及染色體結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)作用。的調(diào)節(jié)作用。 目目 錄錄第四節(jié)第四節(jié)氨基酸的一般代謝氨基酸的一般代謝General Metabolism of Amino Acids目目 錄錄氨基酸代謝庫氨基酸代謝庫(metabolic pool)(metabolic pool)：食物蛋白經(jīng)食物蛋白經(jīng)消化消化吸收的吸收的AAAA（外源性氨基酸）（外源性氨基酸）與體內(nèi)組織蛋與體內(nèi)組織蛋白白降解產(chǎn)生的降解產(chǎn)生的AAAA（內(nèi)源性氨基酸）（內(nèi)源性氨基酸）以及體內(nèi)其以及體內(nèi)其他各種來源的他

26、各種來源的AAAA混在一起，分布于體內(nèi)各處，混在一起，分布于體內(nèi)各處，參與代謝，構(gòu)成參與代謝，構(gòu)成氨基酸代謝庫。氨基酸代謝庫。一、氨基酸在體內(nèi)的代謝動態(tài)一、氨基酸在體內(nèi)的代謝動態(tài)目目 錄錄 -酮酸酮酸返回返回氨基酸代謝概況氨基酸代謝概況脫羧脫羧胺類胺類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 ）機(jī)體組織蛋白質(zhì)機(jī)體組織蛋白質(zhì)合成合成酮體酮體氧化供能氧化供能糖糖轉(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尿素尿素組織蛋白質(zhì)組織蛋白質(zhì)分解分解NH3目目 錄錄二、二、 氨基酸的脫氨基作用氨基酸的脫氨基作用定

27、義定義指氨基酸指氨基酸脫去氨基脫去氨基生成相應(yīng)生成相應(yīng)- -酮酸酮酸的過程的過程。脫氨基脫氨基方式方式氧化脫氨氧化脫氨轉(zhuǎn)氨作用轉(zhuǎn)氨作用聯(lián)合脫氨聯(lián)合脫氨非氧化脫氨非氧化脫氨 轉(zhuǎn)氨基和氧化脫氨基偶聯(lián)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)轉(zhuǎn)氨基和嘌呤核苷酸循環(huán)偶聯(lián)目目 錄錄亞氨基酸亞氨基酸氨基酸氨基酸氧化酶氧化酶 2HCHCOOHRNH - -酮酸酮酸+ H2O+ NH3CCOOHR2O氨基酸氨基酸CHCOOHRNH2第一步，脫氫，生成亞胺。第一步，脫氫，生成亞胺。 第二步，水解。第二步，水解。（一）氧化脫氨作用（有氨生成）（一）氧化脫氨作用（有氨生成）目目 錄錄1.氨基酸氧化酶氨基酸氧化

28、酶：輔酶為輔酶為FAD（黃素腺嘌呤二核苷（黃素腺嘌呤二核苷酸），酸），包括兩類：包括兩類： -氨基酸氧化酶氨基酸氧化酶（活性低）（活性低） 、 D-氨基酸氧化酶氨基酸氧化酶 （活性強(qiáng)，但體內(nèi)活性強(qiáng)，但體內(nèi)D-氨基酸少）。氨基酸少）。 氨基酸氧化脫氨的主要酶氨基酸氧化脫氨的主要酶目目 錄錄 氨基酸氧化脫氨的主要酶氨基酸氧化脫氨的主要酶2.2.-谷氨酸脫氫酶：谷氨酸脫氫酶：輔酶為輔酶為NAD+（尼克酰胺腺（尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸）或嘌呤二核苷酸）或NADP+ （尼克酰胺腺嘌呤二（尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸）。核苷酸磷酸）。該酶為變構(gòu)酶，該酶為變構(gòu)酶，ATP和和NADH為變構(gòu)為變構(gòu)抑制劑抑制劑、 A

29、DP（腺苷二磷酸（腺苷二磷酸)是是激活劑激活劑 。該酶特異性強(qiáng)，該酶特異性強(qiáng)，僅催化僅催化-谷氨酸谷氨酸氧化氧化脫氨脫氨生成生成- 酮戊二酸酮戊二酸。目目 錄錄（二）轉(zhuǎn)氨作用（二）轉(zhuǎn)氨作用( (transamination) )1. 1. 定義定義氨基酸的氨基酸的-氨基氨基與與-酮酸的酮基酮酸的酮基在在轉(zhuǎn)氨酶轉(zhuǎn)氨酶( (transaminasetransaminase) )的作用下相互交換，的作用下相互交換，生成相應(yīng)的新的氨基酸和生成相應(yīng)的新的氨基酸和-酮酸酮酸，該過，該過程稱為程稱為轉(zhuǎn)氨作用轉(zhuǎn)氨作用或或氨基移換作用氨基移換作用。目目 錄錄 反應(yīng)式反應(yīng)式目目 錄錄丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶（丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶（A

30、LT)又稱谷丙轉(zhuǎn)氨酶又稱谷丙轉(zhuǎn)氨酶（GPT）天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶（天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶（AST)又稱谷草轉(zhuǎn)氨酶又稱谷草轉(zhuǎn)氨酶(GOT)GPT谷氨酸谷氨酸 + 丙酮酸丙酮酸 -酮戊二酸酮戊二酸 + 丙氨丙氨酸酸GOT谷氨酸谷氨酸 + 草酰乙酸草酰乙酸 -酮戊二酸酮戊二酸 +天冬氨酸天冬氨酸2.2.重要的轉(zhuǎn)氨酶重要的轉(zhuǎn)氨酶臨床意義：臨床意義：急性肝炎患者血清急性肝炎患者血清ALT升高升高臨床意義：臨床意義：心肌梗死患者血清心肌梗死患者血清AST升高升高目目 錄錄目目 錄錄轉(zhuǎn)氨酶輔酶轉(zhuǎn)氨酶輔酶- - -磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛3.3.轉(zhuǎn)氨基作用機(jī)制轉(zhuǎn)氨基作用機(jī)制目目 錄錄3. 轉(zhuǎn)氨基作用的機(jī)制轉(zhuǎn)氨基作用的機(jī)制轉(zhuǎn)氨酶

31、的輔酶是轉(zhuǎn)氨酶的輔酶是磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛氨基酸氨基酸1 1 磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛 -酮酸酮酸 1 1 磷酸吡哆胺磷酸吡哆胺 氨基酸氨基酸2 2-酮酸酮酸2 2 轉(zhuǎn)氨酶轉(zhuǎn)氨酶目目 錄錄特點(diǎn)：特點(diǎn)：生理意義：生理意義：* * 只有只有氨基的氨基的轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移，沒有沒有氨的氨的生成生成 * * 催化的反應(yīng)催化的反應(yīng)可逆可逆 * * 其輔酶都是其輔酶都是磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛4. 轉(zhuǎn)氨基作用的特點(diǎn)和轉(zhuǎn)氨基作用的特點(diǎn)和意義意義轉(zhuǎn)氨基作用不僅是體內(nèi)多數(shù)氨基酸脫氨基的重轉(zhuǎn)氨基作用不僅是體內(nèi)多數(shù)氨基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。要方式，也是機(jī)體合成非必需氨基酸的重要途徑。目目 錄錄正常人

32、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預(yù)后血清轉(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。的指標(biāo)之一。急性肝炎急性肝炎患者血清患者血清GPT（ALT)升高；升高；心肌梗死心肌梗死患者血清患者血清GOT(AST)升高。升高。組組織織GOTGPT 心心1560007100肝骨骼骼肌肌990004800腎腎9100019000組組織織GOTGPT 胰胰腺腺脾脾肺肺血血清清280002000140001200100007002016臨床意義臨床意義目目 錄錄目目 錄錄提示：肝細(xì)胞中轉(zhuǎn)氨酶活力比其他

33、組織高出許提示：肝細(xì)胞中轉(zhuǎn)氨酶活力比其他組織高出許多。多。抽血化驗(yàn)若抽血化驗(yàn)若轉(zhuǎn)氨酶轉(zhuǎn)氨酶比正常水平偏高則有可能比正常水平偏高則有可能肝肝組織受損破裂組織受損破裂，肝細(xì)胞的，肝細(xì)胞的轉(zhuǎn)氨酶轉(zhuǎn)氨酶進(jìn)入血液進(jìn)入血液。（結(jié)合乙肝抗原等指標(biāo)進(jìn)一步確定是什么原因引起的）（結(jié)合乙肝抗原等指標(biāo)進(jìn)一步確定是什么原因引起的）查肝功為什么要抽血化驗(yàn)轉(zhuǎn)氨酶指數(shù)呢？查肝功為什么要抽血化驗(yàn)轉(zhuǎn)氨酶指數(shù)呢？轉(zhuǎn)氨基本質(zhì)上沒有真正脫氨。轉(zhuǎn)氨基本質(zhì)上沒有真正脫氨。目目 錄錄（三）聯(lián)合脫氨基作用（三）聯(lián)合脫氨基作用 轉(zhuǎn)氨基作用轉(zhuǎn)氨基作用和和脫氨作用脫氨作用相耦聯(lián)，使氨基相耦聯(lián)，使氨基酸脫下酸脫下-氨基生成氨基生成-酮酸的過程。酮酸

34、的過程。類型類型1. 轉(zhuǎn)氨作用耦聯(lián)氧化脫氨基作用轉(zhuǎn)氨作用耦聯(lián)氧化脫氨基作用(肝、腦、腎肝、腦、腎)定義定義2. 轉(zhuǎn)氨耦聯(lián)腺嘌呤核苷酸轉(zhuǎn)氨耦聯(lián)腺嘌呤核苷酸(AMP)循環(huán)脫氨作用循環(huán)脫氨作用目目 錄錄1.1.轉(zhuǎn)氨作用耦聯(lián)氧化脫氨基作用轉(zhuǎn)氨作用耦聯(lián)氧化脫氨基作用目目 錄錄特點(diǎn)特點(diǎn)* *耦聯(lián)的順序：耦聯(lián)的順序：一般先轉(zhuǎn)氨，再氧化脫氨；一般先轉(zhuǎn)氨，再氧化脫氨；*轉(zhuǎn)氨作用的氨基受體是轉(zhuǎn)氨作用的氨基受體是-酮戊二酸：酮戊二酸：1.1.轉(zhuǎn)氨作用耦聯(lián)氧化脫氨基作用轉(zhuǎn)氨作用耦聯(lián)氧化脫氨基作用目目 錄錄* *因?yàn)檠趸摪睍r(shí)，因?yàn)檠趸摪睍r(shí)，L-L-谷氨酸脫氫酶谷氨酸脫氫酶的活性高而特的活性高而特異性強(qiáng)，只有異性強(qiáng)，

35、只有-酮戊二酸酮戊二酸作為轉(zhuǎn)氨作用的氨基受作為轉(zhuǎn)氨作用的氨基受體，才生成體，才生成谷氨酸谷氨酸。其他。其他-酮酸可參與轉(zhuǎn)氨作用，酮酸可參與轉(zhuǎn)氨作用，但生成的氨基酸但生成的氨基酸不易不易進(jìn)一步氧化進(jìn)一步氧化脫氨。脫氨。目目 錄錄生理意義生理意義 * * 體內(nèi)合成非必需氨基酸的主要途徑體內(nèi)合成非必需氨基酸的主要途徑 * * 肝、腎等組織主要脫氨途徑肝、腎等組織主要脫氨途徑1.1.轉(zhuǎn)氨作用耦聯(lián)氧化脫氨基作用轉(zhuǎn)氨作用耦聯(lián)氧化脫氨基作用目目 錄錄蘋果酸蘋果酸 腺苷酸腺苷酸代琥珀酸代琥珀酸次黃嘌呤次黃嘌呤 核苷酸核苷酸 (IMP)腺苷酸代琥腺苷酸代琥珀酸合成酶珀酸合成酶-酮戊酮戊 二酸二酸 谷氨酸谷氨酸草

36、酰乙酸草酰乙酸天冬氨酸天冬氨酸腺苷酸腺苷酸脫氨酶脫氨酶H2ONH32. 轉(zhuǎn)氨耦聯(lián)腺嘌呤核苷酸（轉(zhuǎn)氨耦聯(lián)腺嘌呤核苷酸（AMP）循環(huán)脫氨作用）循環(huán)脫氨作用H2O脫氫脫氫AST延胡索酸延胡索酸腺嘌呤腺嘌呤核苷酸核苷酸(AMP)裂合酶裂合酶目目 錄錄（四）非氧化脫氨作用（四）非氧化脫氨作用產(chǎn)物：產(chǎn)物：NH3和和-酮酸，主要存在微生物。酮酸，主要存在微生物。脫水脫氨脫水脫氨 脫脫硫化氫脫氨硫化氫脫氨直接脫氨直接脫氨目目 錄錄脫水脫氨脫水脫氨 目目 錄錄脫脫硫化氫脫氨硫化氫脫氨目目 錄錄COOHCH2CHCOOHH2N天冬氨酸天冬氨酸直接脫氨直接脫氨天冬氨酸酶天冬氨酸酶延胡索酸延胡索酸+NH3目目 錄錄三

37、、氨三、氨 的的 代代 謝謝Metabolism of Ammonia氨是機(jī)體正常代謝產(chǎn)物，具有強(qiáng)烈的神經(jīng)毒性，氨是機(jī)體正常代謝產(chǎn)物，具有強(qiáng)烈的神經(jīng)毒性，特別是高等動物的腦對氨極敏感，血中特別是高等動物的腦對氨極敏感，血中1%的氨會的氨會引起中樞神經(jīng)中毒，引起中樞神經(jīng)中毒，故脫去的氨必須轉(zhuǎn)化或排出故脫去的氨必須轉(zhuǎn)化或排出體外。體外。正常人血氨濃度一般不超過正常人血氨濃度一般不超過 58.7mol/L，血氨濃血氨濃度升高可引起腦組織功能障礙，稱度升高可引起腦組織功能障礙，稱氨中毒。氨中毒。體內(nèi)的氨主要在肝合成體內(nèi)的氨主要在肝合成尿素尿素(urea)而解毒。而解毒。目目 錄錄氨的來源與去路氨的來源

38、與去路1. 1. 氨的來源氨的來源 AAAA脫氨基作用產(chǎn)生的氨脫氨基作用產(chǎn)生的氨是血氨主要來源是血氨主要來源, , 胺類的分解也可以產(chǎn)生氨胺類的分解也可以產(chǎn)生氨 RCH2NH2RCHO + NH3胺氧化酶胺氧化酶 腸道吸收的氨腸道吸收的氨氨基酸氨基酸在在腸道細(xì)菌腸道細(xì)菌作用下產(chǎn)生的作用下產(chǎn)生的氨氨尿素尿素經(jīng)經(jīng)尿素酶尿素酶水解產(chǎn)生的水解產(chǎn)生的氨氨目目 錄錄外源性的氨外源性的氨（其吸收與腸道的（其吸收與腸道的pH有關(guān)）有關(guān)）降低腸道降低腸道pH值，值，NH3轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)镹H4+以銨鹽形式排以銨鹽形式排出，可減少氨的吸收，這是酸性灌腸的依據(jù)。出，可減少氨的吸收，這是酸性灌腸的依據(jù)。肝硬化病人酸性灌腸

39、：肝硬化病人酸性灌腸：是抑制腸道內(nèi)的細(xì)胞分解是抑制腸道內(nèi)的細(xì)胞分解食物殘?jiān)a(chǎn)食物殘?jiān)a(chǎn)氨氨，氨如果太多吸收入血可能會誘發(fā)，氨如果太多吸收入血可能會誘發(fā)肝昏迷。肝昏迷。 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目目 錄錄水生生物直接擴(kuò)散脫氨水生生物直接擴(kuò)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(jià)廉的原則排氨。各種生物根據(jù)安全、價(jià)廉的原則排氨。 直接排氨，毒性大，不消耗能量。轉(zhuǎn)化為排直接排氨，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。氨形式越復(fù)雜

40、，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(kuò)散流失快，濃度低，擴(kuò)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濃濃度較高，需要消耗能量度較高，需要消耗能量使其轉(zhuǎn)化為低毒的使其轉(zhuǎn)化為低毒的尿素尿素形式。形式。2. 血氨的去路血氨的去路目目 錄錄2. 血氨的去路血氨的去路 在在肝內(nèi)合成尿素肝內(nèi)合成尿素，這是最主要的去路，這是最主要的去路 合成合成非必需氨基酸非必需氨基酸及其它及其它含氮化合物含氮化合物 合成合成谷氨酰胺谷氨酰胺 谷氨酸谷氨酸 + NH3谷氨酰胺谷氨酰胺 谷氨酰胺合成酶谷氨酰胺合成酶ATPADP+Pi經(jīng)腎臟以

41、銨鹽形式排出經(jīng)腎臟以銨鹽形式排出分泌的分泌的NH3在酸性條件下生成在酸性條件下生成NH4+，隨尿排出。隨尿排出。目目 錄錄 （一）尿素的生成（一）尿素的生成尿素生成的主要器官：尿素生成的主要器官：肝臟肝臟生成過程生成過程尿素生成的途徑稱為尿素生成的途徑稱為鳥氨酸循環(huán)鳥氨酸循環(huán)( (orinithine cycle)，又稱又稱尿素循環(huán)尿素循環(huán)( (urea cycle)。目目 錄錄鳥氨酸循環(huán)鳥氨酸循環(huán)氨甲酰磷酸的合成氨甲酰磷酸的合成瓜氨酸的合成瓜氨酸的合成精氨酸的合成精氨酸的合成尿素的生成尿素的生成NH3+CO2氨甲?；奔柞；? +鳥氨酸鳥氨酸水解水解目目 錄錄1. 氨甲酰磷酸的合成氨甲酰磷酸

42、的合成 CO2 + NH3 + 2ATP氨甲酰磷酸合成酶氨甲酰磷酸合成酶（N-乙酰谷氨酸，乙酰谷氨酸，Mg2+）COH2NO PO32-+ 2ADP + Pi氨甲酰磷酸氨甲酰磷酸N-乙酰谷氨酸為乙酰谷氨酸為該酶變構(gòu)激活劑該酶變構(gòu)激活劑反應(yīng)部位：反應(yīng)部位：線粒體線粒體目目 錄錄鳥氨酸鳥氨酸(CH2)3NH2CH-NH2COOH + 氨甲酰磷酸氨甲酰磷酸O-PO3H2C=OH2N鳥氨酸轉(zhuǎn)鳥氨酸轉(zhuǎn)氨甲酰酶氨甲酰酶+ H3PO4瓜氨酸瓜氨酸(CH2)3NHCH-NH2COOHC=ONH22. 瓜氨酸的合成瓜氨酸的合成反應(yīng)部位：反應(yīng)部位：線粒體線粒體生成后進(jìn)生成后進(jìn)入胞質(zhì)入胞質(zhì)目目 錄錄3.3.精氨酸的

43、合成精氨酸的合成-1-1（反應(yīng)部位：細(xì)胞質(zhì)）（反應(yīng)部位：細(xì)胞質(zhì)）瓜氨酸瓜氨酸 +(CH2)3NHCH-NH2COOHC=ONH2*天冬氨酸天冬氨酸COOHCH2CHCOOHH2N精氨酸代琥精氨酸代琥珀酸縮合酶珀酸縮合酶ATPAMP + PPi精氨酸代琥珀酸精氨酸代琥珀酸(CH2)3NHCH-NH2COOHCNH2NCHCH2COOHCOOH 可由轉(zhuǎn)氨基可由轉(zhuǎn)氨基作用提供作用提供目目 錄錄3. 3. 精氨酸的合成精氨酸的合成-2-2精氨酸代琥精氨酸代琥珀酸裂解酶珀酸裂解酶精氨酸精氨酸(CH2)3NHCH-NH2COOHCNH2NH+延胡索酸延胡索酸CHHCCOOHCOOH經(jīng)三羧酸循環(huán)經(jīng)三羧酸循環(huán)

44、生成草酰乙酸生成草酰乙酸轉(zhuǎn)氨作用生成天冬氨酸轉(zhuǎn)氨作用生成天冬氨酸精氨酸代琥珀酸精氨酸代琥珀酸(CH2)3NHCH-NH2COOHCNH2NCHCH2COOHCOOH目目 錄錄4. 4. 尿素的生成（反應(yīng)部位尿素的生成（反應(yīng)部位: :胞液胞液) )精氨酸酶精氨酸酶鳥氨酸鳥氨酸+尿素尿素C=ONH2NH2(CH2)3NH2CH-NH2COOH+ H2O精氨酸精氨酸(CH2)3NHCH-NH2COOHCNH2NH目目 錄錄氨甲酰磷酸合成酶氨甲酰磷酸合成酶鳥氨酸轉(zhuǎn)鳥氨酸轉(zhuǎn)氨甲酰酶氨甲酰酶精氨酸代琥精氨酸代琥珀酸縮合酶珀酸縮合酶精氨精氨酸酶酸酶裂解酶裂解酶H2O脫氫脫氫目目 錄錄1)1)主要器官：主要器

45、官：肝臟（先線粒體，再在胞質(zhì)中進(jìn)行）肝臟（先線粒體，再在胞質(zhì)中進(jìn)行） COCO2 2 2NH2NH3 3 （其中（其中1 1分子來自于天冬氨酸）分子來自于天冬氨酸） 3 3分子分子ATPATP4)4)生理意義：生理意義：是體內(nèi)氨的主要去路，解氨毒的是體內(nèi)氨的主要去路，解氨毒的 重要途徑。重要途徑。3)總反應(yīng)方程式：總反應(yīng)方程式：尿素尿素 + 2ADP + AMP + 2Pi +PPi2)2)原料：合成原料：合成1 1分子尿素需：分子尿素需：2NH3 + CO2 + 3ATP + H2O尿素合成小結(jié)尿素合成小結(jié):-酮酸酮酸 氨基酸氨基酸草酰乙酸草酰乙酸天冬氨酸天冬氨酸目目 錄錄尿素生成的調(diào)節(jié)尿素

46、生成的調(diào)節(jié)1. 食物蛋白質(zhì)的影響食物蛋白質(zhì)的影響高蛋白膳食高蛋白膳食 合成合成低蛋白膳食低蛋白膳食 合成合成2. 尿素生成酶系的調(diào)節(jié)：尿素生成酶系的調(diào)節(jié)：目目 錄錄酶酶相對活性相對活性氨基甲酰磷酸合成酶氨基甲酰磷酸合成酶鳥氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶鳥氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶精氨酸代琥珀酸合成酶精氨酸代琥珀酸合成酶精氨酸代琥珀酸裂解酶精氨酸代琥珀酸裂解酶精氨酸酶精氨酸酶4.5163.01.03.3149.0正常成人肝尿素合成酶的相對活性正常成人肝尿素合成酶的相對活性酶酶相對活性相對活性氨基甲酰磷酸合成酶氨基甲酰磷酸合成酶鳥氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶鳥氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶精氨酸代琥珀酸合成酶精氨酸代琥珀酸合成酶精氨酸代琥

47、珀酸裂解酶精氨酸代琥珀酸裂解酶精氨酸酶精氨酸酶4.5163.01.03.3149.0正常成人肝尿素合成酶的相對活性正常成人肝尿素合成酶的相對活性尿素循環(huán)合成尿素的限速酶，可調(diào)節(jié)尿素合尿素循環(huán)合成尿素的限速酶，可調(diào)節(jié)尿素合成的速度。成的速度。線粒體線粒體細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)目目 錄錄（二）丙氨酸（二）丙氨酸-葡萄糖循環(huán)葡萄糖循環(huán)(alanine-glucose cycle)定義定義 丙氨酸和葡萄糖反復(fù)地在肌組織和丙氨酸和葡萄糖反復(fù)地在肌組織和肝之間進(jìn)行氨的轉(zhuǎn)運(yùn)，該途徑稱為肝之間進(jìn)行氨的轉(zhuǎn)運(yùn)，該途徑稱為丙氨丙氨酸酸- -葡萄糖循環(huán)。葡萄糖循環(huán)。目目 錄錄丙丙氨氨酸酸葡葡萄萄糖糖 肌肉肌肉蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)氨基酸

48、氨基酸-酮酸酮酸丙酮酸丙酮酸糖酵解途徑糖酵解途徑肌肉肌肉丙丙氨氨酸酸血液血液丙氨酸丙氨酸葡萄糖葡萄糖-酮戊二酸酮戊二酸谷氨酸谷氨酸丙酮酸丙酮酸NH3尿素尿素尿素循環(huán)尿素循環(huán)糖糖異異生生肝肝丙氨酸丙氨酸-葡葡萄糖循環(huán)萄糖循環(huán)葡葡萄萄糖糖目目 錄錄轉(zhuǎn)氨酶轉(zhuǎn)氨酶轉(zhuǎn)氨酶轉(zhuǎn)氨酶生理意義生理意義 肌肉中氨以無毒的肌肉中氨以無毒的丙氨酸丙氨酸形式運(yùn)到肝。形式運(yùn)到肝。 肝為肌肉提供肝為肌肉提供葡萄糖葡萄糖。L-谷氨酸脫氫酶谷氨酸脫氫酶目目 錄錄（三）（三） 谷氨酰胺的生成谷氨酰胺的生成CHNH2(CH2)2CHNH2COOHCOOH(CH2)2CHNH2COOHL-谷氨酸谷氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺NH3 + AT

49、PADP + Pi谷氨酰胺谷氨酰胺合成酶合成酶(腦、心、肌肉腦、心、肌肉)H2ONH3谷氨酰胺酶谷氨酰胺酶(腎腎)尿素、銨鹽等尿素、銨鹽等臨床上用谷氨臨床上用谷氨酸鹽降低血氨酸鹽降低血氨目目 錄錄生理意義生理意義谷氨酰胺是氨的解毒產(chǎn)物，也谷氨酰胺是氨的解毒產(chǎn)物，也是氨的儲存及運(yùn)輸形式。是氨的儲存及運(yùn)輸形式。 體內(nèi)氨的運(yùn)輸形式：體內(nèi)氨的運(yùn)輸形式：丙氨酸、谷氨酰丙氨酸、谷氨酰胺；胺；在肝中合成在肝中合成尿素，尿素，在腎臟以銨的形式在腎臟以銨的形式排出，排出，使體內(nèi)的氨保持正常的動態(tài)平衡，使體內(nèi)的氨保持正常的動態(tài)平衡，其中在其中在肝中合成尿素肝中合成尿素是維持該平衡的關(guān)鍵。是維持該平衡的關(guān)鍵。目目

50、錄錄高血氨癥高血氨癥血氨濃度升高稱血氨濃度升高稱高血氨癥高血氨癥 ( 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。陷也可導(dǎo)致高氨血癥。高血氨癥是導(dǎo)致高血氨癥是導(dǎo)致肝性腦病肝性腦病的重要因素。的重要因素。1.血氨正常參考值：血氨正常參考值：5.5465 mol/L2.引起高血氨癥主要原因：引起高血氨癥主要原因： 肝功能嚴(yán)重?fù)p傷，尿素合成障礙肝功能嚴(yán)重?fù)p傷，尿素合成障礙目目 錄錄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 腦中

51、氨升高，消耗腦中氨升高，消耗 -酮戊二酸（轉(zhuǎn)變?yōu)楣劝蓖於幔ㄞD(zhuǎn)變?yōu)楣劝彼幔?，使三羧酸循環(huán)減弱，酸），使三羧酸循環(huán)減弱，ATP合成減少合成減少（P227-TAC)，引起大腦功能障礙，嚴(yán)重時(shí)昏迷。，引起大腦功能障礙，嚴(yán)重時(shí)昏迷。3.3.高血氨癥是導(dǎo)致肝性腦病高血氨癥是導(dǎo)致肝性腦病機(jī)制機(jī)制ATP合成合成目目 錄錄4.降低血氨的措施：降低血氨的措施：限制蛋白進(jìn)食量；給予限制蛋白進(jìn)食量；給予腸道抑菌藥物；給予腸道抑菌藥物；給予谷氨酸谷氨酸使其與使其與氨氨結(jié)合結(jié)合為為谷氨酰胺谷氨酰胺；精氨酸精氨酸和和鳥氨酸鳥氨酸，促進(jìn)尿，促進(jìn)尿素素循環(huán)。循環(huán)。目目 錄錄四、四、-酮酸的代謝酮酸的代謝1、經(jīng)氨基化生成非必

52、需氨基酸、經(jīng)氨基化生成非必需氨基酸2、轉(zhuǎn)變成糖及脂類、轉(zhuǎn)變成糖及脂類氨基酸氨基酸脫氨作用脫氨作用NHNH3 3+ +-酮酸酮酸生糖氨基酸生糖氨基酸生酮氨基酸生酮氨基酸生糖兼生酮氨基酸生糖兼生酮氨基酸目目 錄錄生糖氨基酸：生糖氨基酸：能生成丙酮酸或三羧酸循環(huán)的中能生成丙酮酸或三羧酸循環(huán)的中間產(chǎn)物的間產(chǎn)物的AA。-酮酸經(jīng)過酮酸經(jīng)過糖異生糖異生轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)樘翘?。生酮氨基酸生酮氨基酸生成乙酰生成乙酰CoA或乙酰乙酸的或乙酰乙酸的AA。該類該類AA可沿可沿脂肪酸代謝途徑脂肪酸代謝途徑轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)橥w。酮體。生糖兼生酮氨基酸生糖兼生酮氨基酸能生成丙酮酸或三羧酸循環(huán)能生成丙酮酸或三羧酸循環(huán)的中間產(chǎn)物同時(shí)生成

53、乙酰的中間產(chǎn)物同時(shí)生成乙酰CoA或乙酰乙酸的氨或乙酰乙酸的氨基酸。基酸。四、四、-酮酸的代謝酮酸的代謝目目 錄錄3、氧化供能、氧化供能甘氨酸、絲氨酸、纈氨酸、組氨酸、精氨酸、甘氨酸、絲氨酸、纈氨酸、組氨酸、精氨酸、羥脯氨酸、丙氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、蛋氨酸、羥脯氨酸、丙氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、蛋氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺、脯氨酸、半胱氨酸天冬氨酸、天冬酰胺、脯氨酸、半胱氨酸類別類別氨氨 基基 酸酸生糖氨基酸生糖氨基酸生酮氨基酸生酮氨基酸亮氨酸、賴氨酸亮氨酸、賴氨酸生糖兼生酮氨基酸生糖兼生酮氨基酸異亮氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、蘇氨酸、色氨酸異亮氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、蘇氨酸、色氨酸氨基酸生糖及生酮性

54、質(zhì)的分氨基酸生糖及生酮性質(zhì)的分 類類 -酮酸在體內(nèi)可通過酮酸在體內(nèi)可通過 TAC 和氧化磷酸化徹底和氧化磷酸化徹底氧化為氧化為H2O和和CO2，同時(shí)生成，同時(shí)生成ATP。目目 錄錄第五節(jié)第五節(jié) 個(gè)別氨基酸的代謝個(gè)別氨基酸的代謝Metabolism of Individual Amino Acids目目 錄錄 一、氨基酸脫羧基作用一、氨基酸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磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛CCOOHNH2HR脫羧基作用脫羧基作用(decarboxylation)：氨基酸在氨基酸在氨氨基酸脫羧酶基酸脫羧酶（輔酶為（輔酶為磷酸吡哆磷酸吡哆 醛）醛）作用

55、下作用下脫脫羧基羧基生成相應(yīng)的胺。生成相應(yīng)的胺。目目 錄錄L-谷氨酸脫羧酶谷氨酸脫羧酶+ CO2功能：功能：為一種抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，對中樞神經(jīng)系統(tǒng)有為一種抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，對中樞神經(jīng)系統(tǒng)有抑制作用。抑制作用。GABA(CH2)2COOHCH2NH2L-谷氨酸谷氨酸(CH2)2COOHCHNH2COOH1.谷氨酸脫羧生成谷氨酸脫羧生成 -氨基丁酸（氨基丁酸（GABA）磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛腦組織活性高腦組織活性高目目 錄錄臨床上應(yīng)用臨床上應(yīng)用V VB6B6防治防治神經(jīng)過度興奮神經(jīng)過度興奮所產(chǎn)生所產(chǎn)生的的妊娠嘔吐妊娠嘔吐以及以及小兒抽搐小兒抽搐，可能是，可能是V VB6B6構(gòu)構(gòu)成成氨基酸脫羧酶的輔酶氨基

56、酸脫羧酶的輔酶，促進(jìn)，促進(jìn) - -氨基丁氨基丁酸酸（GABAGABA）的生成而抑制神經(jīng)系統(tǒng)的興的生成而抑制神經(jīng)系統(tǒng)的興奮。奮。1.谷氨酸脫羧生成谷氨酸脫羧生成 -氨基丁酸（氨基丁酸（GABA）目目 錄錄 CO2組氨酸脫羧酶組氨酸脫羧酶組胺組胺CH2CH2NH2NHNL-組氨酸組氨酸COOHCCH2NH2NHNH2. 2. 組氨酸的脫羧基生成組胺組氨酸的脫羧基生成組胺功能：功能：擴(kuò)張血管、降低血壓擴(kuò)張血管、降低血壓促進(jìn)平滑肌收縮促進(jìn)平滑肌收縮刺激胃酸分泌刺激胃酸分泌目目 錄錄3.鳥氨酸的脫羧作用鳥氨酸的脫羧作用S-腺苷甲腺苷甲硫氨酸硫氨酸多胺化合物多胺化合物目目 錄錄多胺化合物能促進(jìn)多胺化合物能

57、促進(jìn)核酸和蛋白質(zhì)核酸和蛋白質(zhì)的生物合成，是的生物合成，是細(xì)胞生長及分裂細(xì)胞生長及分裂所必需的。所必需的。鳥氨酸脫羧酶鳥氨酸脫羧酶是合成多胺的關(guān)鍵酶。是合成多胺的關(guān)鍵酶。腫瘤細(xì)胞腫瘤細(xì)胞及及胚胎組織胚胎組織中鳥氨酸脫羧酶活性高，細(xì)胞生長和分中鳥氨酸脫羧酶活性高，細(xì)胞生長和分裂加速。裂加速。目前臨床上測定腫瘤病人血、尿中目前臨床上測定腫瘤病人血、尿中多胺含量多胺含量作為作為觀察病情指標(biāo)之一。觀察病情指標(biāo)之一。多胺的功能多胺的功能目目 錄錄研究發(fā)現(xiàn)研究發(fā)現(xiàn)維生素維生素A A的抑癌作用與維生素的抑癌作用與維生素A A對對鳥氨酸脫羧酶的抑制作用鳥氨酸脫羧酶的抑制作用有關(guān)，可減有關(guān)，可減少多胺合成，從而阻

58、止癌細(xì)胞的生長與少多胺合成，從而阻止癌細(xì)胞的生長與分裂。分裂。多胺的功能多胺的功能目目 錄錄 二、氨基酸與二、氨基酸與“一碳基團(tuán)一碳基團(tuán)” 代謝代謝（一）（一） “一碳基團(tuán)一碳基團(tuán)”的概念的概念 某些氨基酸代謝過程中可分解產(chǎn)生某些氨基酸代謝過程中可分解產(chǎn)生含有含有一個(gè)碳原子一個(gè)碳原子的基團(tuán)，稱為的基團(tuán)，稱為一碳基團(tuán)。一碳基團(tuán)。 凡屬凡屬“一碳基團(tuán)一碳基團(tuán)”的轉(zhuǎn)移和代謝過程，統(tǒng)的轉(zhuǎn)移和代謝過程，統(tǒng)稱為稱為“一碳基團(tuán)一碳基團(tuán)”的代謝。的代謝。（COCO2 2的代謝除外）的代謝除外）目目 錄錄種類種類甲基甲基 (methyl)-CH3亞甲基亞甲基 (methylene)-CH2-次甲基次甲基 (me

59、thenyl)-CH=甲?；柞；?(formyl)-CHO亞胺甲基亞胺甲基 (formimino)-CH=NH 羥甲基羥甲基 (methylene)-CH2OH-目目 錄錄一碳基團(tuán)的載體一碳基團(tuán)的載體四氫葉酸四氫葉酸S- S-腺苷甲硫氨酸腺苷甲硫氨酸特點(diǎn)：從氨基酸釋放后不能游離存在，與載體結(jié)合再特點(diǎn)：從氨基酸釋放后不能游離存在，與載體結(jié)合再參與反應(yīng)。參與反應(yīng)。目目 錄錄 葉酸葉酸 二氫葉酸還原酶二氫葉酸還原酶NADPH（H+）二氫葉酸二氫葉酸NADP+二氫葉酸還原酶二氫葉酸還原酶NADPH（H+）四氫葉酸四氫葉酸NADP+一碳基團(tuán)的載體一碳基團(tuán)的載體- -四氫葉酸（四氫葉酸（FHFH4 4）

60、的合成的合成目目 錄錄FFH2FH4FH2還原酶還原酶FH2還原酶還原酶NADPH+H+NADP+NADPH+H+NADP+目目 錄錄 FH4攜帶一碳基團(tuán)的形式攜帶一碳基團(tuán)的形式 （一碳基團(tuán)通常是結(jié)合在一碳基團(tuán)通常是結(jié)合在FH4分子的分子的N5、N10位上）位上）（ N5-CH3-FH4）甲基甲基N5,N10-CH2-FH4N5,N10=CH-FH4目目 錄錄 FH4攜帶一碳基團(tuán)的形式攜帶一碳基團(tuán)的形式 （一碳基團(tuán)通常是結(jié)合在一碳基團(tuán)通常是結(jié)合在FH4分子的分子的N5、N10位上）位上）N10CHOFH4甲酰基甲?；鵑5CH=NHFH4亞胺甲基亞胺甲基目目 錄錄一碳單位主要來源于氨基酸代謝一碳