蛋白質(zhì)的降解和氨基酸代謝

1、蛋白質(zhì)的消化蛋白質(zhì)的消化 蛋白酶蛋白酶 （肽酶）（肽酶）肽鏈內(nèi)切酶肽鏈內(nèi)切酶肽鏈外切酶肽鏈外切酶二肽酶二肽酶組織蛋白酶組織蛋白酶胃蛋白酶胃蛋白酶: :水解芳香族氨基酸的水解芳香族氨基酸的NHNH2 2形成的肽鍵。形成的肽鍵。胰蛋白酶胰蛋白酶: :水解堿性氨基酸的水解堿性氨基酸的COOHCOOH形成的肽鍵。形成的肽鍵。胰凝乳蛋白酶胰凝乳蛋白酶: :水解芳香族氨基酸的水解芳香族氨基酸的COOHCOOH形成的肽鍵。形成的肽鍵。氨肽酶氨肽酶羧肽酶羧肽酶蛋白酶的種類和專一性蛋白酶的種類和專一性: :血液氨基酸血液氨基酸組織氨基酸組織氨基酸(AA代謝庫代謝庫)食物蛋白食物蛋白體內(nèi)合成的體內(nèi)合成的 非必需非

2、必需AAAA組織蛋白組織蛋白 其他含氮物其他含氮物( (嘌呤、嘧啶等嘌呤、嘧啶等) )胺類胺類CO2(脫羧脫羧) 其他含氮物其他含氮物 氨氨 -酮酸酮酸 糖糖谷氨酰胺谷氨酰胺 尿素尿素 CO2+H2O 脂肪脂肪脫脫 氨氨 基基TCA氨基酸代謝概況氨基酸代謝概況氨基酸的脫氨基作用氨基酸的脫氨基作用: :1.1.氧化脫氨基氧化脫氨基2.2.轉(zhuǎn)氨基轉(zhuǎn)氨基3.3.聯(lián)合脫氨基聯(lián)合脫氨基( (最重要最重要) )4.4.嘌呤核苷酸循環(huán)嘌呤核苷酸循環(huán)轉(zhuǎn)氨基作用中的轉(zhuǎn)氨基作用中的氨基傳遞過程氨基傳遞過程 -氨基酸氨基酸的氨基通過酶的催化的氨基通過酶的催化, ,轉(zhuǎn)移至轉(zhuǎn)移至-酮酸酮酸 的酮基上的酮基上, ,生成相

3、應(yīng)生成相應(yīng)的氨基酸的氨基酸; ;原來的原來的-氨基酸則轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的氨基酸則轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的-酮酸酮酸 。N CHO HO CH2OH3CN CH2NH2 HO CH2OH3CPP R1H-C-NH2 COOHR1C=OCOOH R2H-C-NH2 COOHR2C=OCOOHAA磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛( (氨基傳遞體氨基傳遞體) )AA-酮酸酮酸磷酸吡哆胺磷酸吡哆胺-酮酸酮酸 CH3H-C-NH2 COOH COOH（CH2）2 C=O COOH CH3 C=O COOH COOH（CH2）2 HC-NH2 COOH+ 丙氨酸丙氨酸 -酮戊二酸酮戊二酸 丙酮酸丙酮酸 谷氨酸谷氨酸GPT：催化谷氨酸與丙

4、酮酸之間的轉(zhuǎn)氨作用；急催化谷氨酸與丙酮酸之間的轉(zhuǎn)氨作用；急 性肝炎時(shí)血清性肝炎時(shí)血清中的中的活性顯著增高?；钚燥@著增高。GPT重要的轉(zhuǎn)氨酶重要的轉(zhuǎn)氨酶: : GPT( (谷丙轉(zhuǎn)氨酶谷丙轉(zhuǎn)氨酶) ) COOH CH2H-C-NH2 COOH COOH（CH2）2 C=O COOH+GOT COOH CH2 C=O COOH COOH（CH2）2 HC-NH2 COOH 天冬氨酸天冬氨酸 -酮戊二酸酮戊二酸 草酰乙酸草酰乙酸 谷氨酸谷氨酸GOT：催化谷氨酸與催化谷氨酸與草酰乙酸草酰乙酸之間的轉(zhuǎn)氨作用；心之間的轉(zhuǎn)氨作用；心肌梗塞時(shí)血清含量明顯增高肌梗塞時(shí)血清含量明顯增高. .重要的轉(zhuǎn)氨酶重要的轉(zhuǎn)氨酶

5、: : GOT( (谷草轉(zhuǎn)氨酶谷草轉(zhuǎn)氨酶) ) + COOH CH2 CH2 H-C-NH2 COOH COOH CH2 CH2 C=NH COOH COOH CH2 CH2 C=O COOHNAD+ NADH H2O NH3L-L-谷氨酸脫氫酶谷氨酸脫氫酶谷氨酸谷氨酸 亞谷氨酸亞谷氨酸 -酮戊二酸酮戊二酸 水解水解氧化脫氨基作用氧化脫氨基作用 氨基酸在氨基酸氧化酶作用下脫氫生成亞氨基氨基酸在氨基酸氧化酶作用下脫氫生成亞氨基酸酸, ,后者再水解成后者再水解成NHNH3 3和和-酮酸的過程酮酸的過程. . 重要的酶重要的酶: : L-L-谷氨酸脫氫酶谷氨酸脫氫酶 RH-C-NH2 COOHAA

6、COOH（CH2）2 C=O COOHRC=OCOOH-酮酸酮酸 COOH（CH2）2 HC-NH2 COOH-酮戊二酸酮戊二酸谷氨酸谷氨酸轉(zhuǎn)氨酶轉(zhuǎn)氨酶NH3 + NADHNAD+ +H2OL-谷氨酸脫氫酶谷氨酸脫氫酶 -氨基酸氨基酸與與-酮戊二酸酮戊二酸進(jìn)進(jìn)行轉(zhuǎn)氨基作用，生成相應(yīng)的行轉(zhuǎn)氨基作用，生成相應(yīng)的-酮酸酮酸和和谷氨酸谷氨酸，后者在谷氨酸，后者在谷氨酸脫氫酶作用下脫去氨基生成脫氫酶作用下脫去氨基生成-酮戊二酸酮戊二酸和和NHNH3 3。聯(lián)合脫氨基作用聯(lián)合脫氨基作用聯(lián)合脫氨基作用的特點(diǎn)聯(lián)合脫氨基作用的特點(diǎn)1.1.轉(zhuǎn)氨基作用與轉(zhuǎn)氨基作用與谷氨酸脫氫酶催化的氧化脫谷氨酸脫氫酶催化的氧化脫 氨

7、基作用偶聯(lián)。氨基作用偶聯(lián)。2.2.聯(lián)合脫氨基的結(jié)果有游離氨產(chǎn)生。聯(lián)合脫氨基的結(jié)果有游離氨產(chǎn)生。3.3.既是脫氨的方式，也是合成非必需氨基酸既是脫氨的方式，也是合成非必需氨基酸 的重要途徑。的重要途徑。4.4.主要存在于肝、腎、腦組織中。主要存在于肝、腎、腦組織中。嘌呤核苷酸循環(huán)嘌呤核苷酸循環(huán)存在于肌肉組織中的另一種氨基酸脫氨基作用。存在于肌肉組織中的另一種氨基酸脫氨基作用。氨基酸氨基酸 -酮戊二酸酮戊二酸 天冬氨酸天冬氨酸 IMP NH3-酮酸酮酸 谷氨酸谷氨酸 草酰乙酸草酰乙酸 延胡索酸延胡索酸 AMP H2O蘋果酸蘋果酸腺苷酸代琥珀酸腺苷酸代琥珀酸 腺苷酸脫氨酶腺苷酸脫氨酶氨基酸的脫羧基作

8、用：氨基酸的脫羧基作用：NHNH2 2CHRCOOHCHRCOOHRCHRCH2 2NHNH2 2 + CO + CO2 2谷氨酸谷氨酸-氨基丁酸氨基丁酸天冬氨酸天冬氨酸-丙氨酸丙氨酸組氨酸組氨酸組胺組胺伯胺伯胺氨基酸脫羧酶氨基酸脫羧酶谷氨酸脫羧酶谷氨酸脫羧酶天冬氨酸脫羧酶天冬氨酸脫羧酶組氨酸脫羧酶組氨酸脫羧酶氨的去路氨的去路1.1.尿素的生成尿素的生成2.2.酰胺的生成酰胺的生成3.3.以丙氨酸的形式轉(zhuǎn)運(yùn)以丙氨酸的形式轉(zhuǎn)運(yùn)不同動(dòng)物轉(zhuǎn)化不同動(dòng)物轉(zhuǎn)化NH NH 的終產(chǎn)物的終產(chǎn)物水生動(dòng)物水生動(dòng)物 排排NHNH3 3兩棲類兩棲類 尿素尿素鳥類、爬蟲類鳥類、爬蟲類 尿酸尿酸哺乳動(dòng)物哺乳動(dòng)物 尿素尿素3

9、 3氨基酸分解產(chǎn)物的代謝氨基酸分解產(chǎn)物的代謝尿素的生成尿素的生成: : 是正常情況下體內(nèi)氨的主要去路。是正常情況下體內(nèi)氨的主要去路。主要在肝內(nèi)合成無毒的主要在肝內(nèi)合成無毒的尿素尿素，然后由腎排出。，然后由腎排出。也是肝解毒功能之一。也是肝解毒功能之一。 19321932年德國學(xué)者克雷布斯（年德國學(xué)者克雷布斯（KrebsKrebs）等首）等首先提出尿素生成的先提出尿素生成的鳥氨酸循環(huán)鳥氨酸循環(huán)學(xué)說。學(xué)說。鳥氨酸循環(huán)過程鳥氨酸循環(huán)過程A. A. 氨基甲酰磷酸的合成氨基甲酰磷酸的合成CO2+NH3+H2O+2ATP氨基甲酰磷酸合成酶氨基甲酰磷酸合成酶（肝）（肝）N-N-乙酰谷氨酸乙酰谷氨酸，Mg2+

10、2+NH2 -C-O-P=O + 2ADP + PiOOHOH（CPS-I）(AGA)氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸B. B. 瓜氨酸的合成瓜氨酸的合成NH2CO PO NH2（CH2）3 CHNH2 COOHOCT NH2 C=O NH（CH2) )3 CH-NH2 COOH+H3PO4氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸 鳥氨酸鳥氨酸 瓜氨酸瓜氨酸 OCT：鳥氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶（線粒體）鳥氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶（線粒體）C. C. 精氨酸的合成精氨酸的合成 NH2 C=O NH（CH2）3 CH-NH2 COOHCOOHCH-NH2CH2COOH精氨琥珀酸合成酶（胞液）精氨琥珀酸合成酶（胞液）ATP AMP+P

11、Pi H2O+ NH2 COOH C= N C -H NH CH2（CH2）3 COOH CH-NH2 COOH瓜氨酸瓜氨酸天冬氨酸天冬氨酸精氨琥珀酸精氨琥珀酸精氨琥珀酸裂合酶精氨琥珀酸裂合酶 NH2 C=NH NH（CH2）3 CH-NH2 COOH+COOHCHCHCOOH精氨酸精氨酸 延胡索酸延胡索酸D. D. 精氨酸水解生成尿素精氨酸水解生成尿素 NH2 C=NH NH（CH2）3 CH-NH2 COOH精氨酸酶精氨酸酶+H2ONH2C=ONH2 NH2（CH2）3 CHNH2 COOH精氨酸精氨酸 尿素尿素 鳥氨酸鳥氨酸+NH3+CO2+H2O2ATP2ADP+2Pi氨基甲酰磷酸氨基

12、甲酰磷酸鳥氨酸鳥氨酸 瓜氨酸瓜氨酸瓜氨酸瓜氨酸 天冬氨酸天冬氨酸ATPAMP+PPi精氨琥珀酸精氨琥珀酸精氨酸精氨酸延胡索酸延胡索酸+H2O尿素尿素鳥氨酸鳥氨酸Pi鳥氨酸循環(huán)鳥氨酸循環(huán)線粒體線粒體尿素合成小結(jié)尿素合成小結(jié)1.1.原料原料: :NHNH3 3、COCO2 2 2. 2.產(chǎn)物產(chǎn)物: :尿素尿素3.3.過程過程: :鳥氨酸循環(huán)鳥氨酸循環(huán) 4.4.部位部位: :肝肝5.5.排泄排泄: :腎腎 6.6.意義意義: :解毒解毒7.7.總反應(yīng)式總反應(yīng)式: :2NH3 + CO2 + 3ATP + 3H2OCO（NH2）2 + 2ADP + AMP + 2Pi + PPi酰胺的生成酰胺的生成: :Glu + NH3 + ATP Gln + ADP + Pi Asp + NH3 + ATP Asn + ADP + Pi 氨的去路除了以尿素的形式排出體外之外，還可以酰氨的去路除了以尿素的形式排出體外之外，還可以酰胺的形式儲(chǔ)藏于體內(nèi)。如在谷氨酰胺合成酶和天冬酰胺合胺的形式儲(chǔ)藏于體內(nèi)。如在谷氨酰胺合成酶和天冬酰胺合成酶的催化下，氨分別與谷氨酸和天冬氨酸作用生成谷氨成酶的催化下，氨分別與谷氨酸和天冬氨酸作用生成谷氨酰胺和天冬酰胺。酰胺和天冬酰胺。葡萄糖葡萄糖- -丙氨酸循環(huán)丙氨酸循環(huán)氨基酸分解產(chǎn)物的代謝氨基酸分解產(chǎn)物的代謝-酮酸的代謝酮酸的代謝1.1.經(jīng)氨基化作用生成非必需氨