蛋白質(zhì)及其分解代謝課件

1、第五章蛋白質(zhì)的分解代謝 第一節(jié) 蛋白質(zhì)化學(xué)（一）蛋白質(zhì)1、什么是蛋白質(zhì)？ 蛋白質(zhì)(protein)是由許多氨基酸（amino acid)通過(guò)肽鍵相連形成的高分子含氮化合物。2、主要元素：碳（50%55%）、氫（6%8%）、氧（19%24%）、氮（13%19%）； 次要元素：硫、磷、鐵、錳、鋅、碘。 一、 氨基酸（二）組成蛋白質(zhì)的基本單位氨基酸(amino acids)1、氨基酸（AA）的通式 2、特點(diǎn)：（1）20種基本氨基酸中，除脯氨酸為亞氨基酸外，其余19種均符合通式；（2）除甘氨酸的R基為H外，其余19種-碳原子為不對(duì)稱(chēng)碳原子，有L、 D型之分，但組成人體蛋白質(zhì)的氨基酸均為L(zhǎng)型；（3）不同

2、氨基酸的側(cè)鏈基團(tuán)不同。3、氨基酸的分類(lèi)（根據(jù)側(cè)鏈基團(tuán)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)不同） （1）非極性疏水性AA：R為疏水基團(tuán)，無(wú)極性。 Ala、Val、Leu、Ile、Met、Phe、Pro、Trp 8種（2）極性中性AA：R不帶電荷，但顯極性。 Gly、Ser、Thr、Tyr、 Cys、 Asn、Gln7種（3）酸性AA：R可電離帶負(fù)電荷，有極性。 Glu、Asp2種（4）堿性AA：R可電離帶正電荷，有極性。 Lys、Arg、His3種4. 非標(biāo)準(zhǔn)氨基酸4-羥脯氨酸、5-羥賴(lài)氨酸、-羧基谷氨酸和6-氮甲基賴(lài)氨酸5. 非蛋白質(zhì)氨基酸-丙氨酸、D-苯丙氨酸、同型半胱氨酸、鳥(niǎo)氨酸、-氨基丁酸（三）氨基酸的性質(zhì)1、

3、兩性電離性質(zhì) 氨基酸分子中既有氨基又有羧基，氨基可以接受質(zhì)子呈堿性，而羧基可以給出質(zhì)子呈酸性。所以氨基酸既有酸性又有堿性，這一性質(zhì)稱(chēng)為氨基酸的兩性性質(zhì)。等電點(diǎn)使某種氨基酸所帶正、負(fù)電荷數(shù)相等時(shí)溶液的PH值。 2、呈色反應(yīng) 氨基酸可以與其它物質(zhì)生成有特征顏色的化合物，利用這些性質(zhì)可以定性或定量測(cè)定氨基酸，如茚三酮反應(yīng)。3、與亞硝酸反應(yīng) 氨基酸能與亞硝酸反應(yīng)，生成羥基酸和水，并放出氮?dú)狻?反應(yīng)定量完成，通過(guò)測(cè)定生成氮?dú)獾牧浚捎?jì)算氨基酸的含量，此方法叫做范斯萊克（Van Slyke）氨基氮測(cè)定法。 氨基酸在營(yíng)養(yǎng)上可分為“必需氨基酸”和“非必需氨基酸”兩類(lèi)。 必需氨基酸：是指人體需要，但自己不能合成

4、，或合成的速度不能滿(mǎn)足機(jī)體需要必須由食物蛋白質(zhì)供給的氨基酸。 非必需氨基酸：是指體內(nèi)可以合成，或可由其它氨基酸轉(zhuǎn)變而來(lái)，可以不必由食物供給的氨基酸。 人體的必需氨基酸有9種，即：亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸、賴(lài)氨酸、蘇氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、色氨酸和組氨酸。有時(shí)也把半胱氨酸和酪氨酸稱(chēng)為半必需氨基酸。 （四）氨基酸的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值 （1）紙色譜法 （五）氨基酸的分離（2）薄層色譜法 圖5-1 氨基酸紙層析圖譜 二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)（一）多肽的結(jié)構(gòu)1、肽鍵與肽肽鍵(peptide bond)：由一個(gè)AA的-氨基與另一個(gè)氨酸的 -羧基脫水縮合生成的化學(xué)鍵。肽 peptide：AA通過(guò)肽鍵相連形成的化合物(二肽、三

5、肽、寡肽和多肽)。寡肽 oligopeptide ：一般10肽以下多肽 polypeptide： 一般10肽以上多肽鏈：由許多氨基酸借肽鍵相互連接而成的一種結(jié)構(gòu)。氨基酸殘基：多肽鏈中的氨基酸，由于參與肽鍵的形成，已非原來(lái)完整的分子，稱(chēng)為。 多肽鏈有兩端： N末端、C末端天然存在的活性肽 類(lèi)別：激素、抗菌素、輔助因子 實(shí)例：谷胱甘肽(glutathione) 短桿菌肽促甲狀腺素釋放因子（TRH） -天冬氨酰-苯丙氨酸甲酯（甜味劑）谷胱甘肽 谷胱甘肽在體內(nèi)參與氧化還原過(guò)程，作為某些氧化還原酶的輔因子，或保護(hù)巰基酶，或防止過(guò)氧化物積累。（二）蛋白質(zhì)分子的一級(jí)結(jié)構(gòu)1、一級(jí)結(jié)構(gòu)(primary stru

6、cture)：指蛋白質(zhì)多肽鏈中氨基酸的組成及排列順序。2、一級(jí)結(jié)構(gòu)維系鍵：肽鍵和二硫鍵。3、重要性：是蛋白質(zhì)空間構(gòu)象和特異生物學(xué)功能的基礎(chǔ)。 蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)的改變影響蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)和生理功能，例如鐮刀狀細(xì)胞貧血病是血紅蛋白分子突變引起的。正常人血紅蛋白由四條多肽鏈組成，兩條鏈和兩條鏈，共有574個(gè)氨基酸。鐮刀狀細(xì)胞貧血病的血紅蛋白與正常的血紅蛋白兩條鏈完全相同，只是兩條鏈上N-端末端開(kāi)始的第6位的氨基酸不同：正常血紅蛋白為谷氨酸，而鐮刀狀細(xì)胞貧血病為纈氨酸所代替。 （三）蛋白質(zhì)分子的空間構(gòu)象 蛋白質(zhì)的構(gòu)象指蛋白質(zhì)分子中原子和基團(tuán)在三維空間上的排列、分布及肽鏈的走向。 蛋白質(zhì)分子的構(gòu)象可分為

7、二、三、四級(jí)結(jié)構(gòu)。 維持蛋白質(zhì)構(gòu)象的化學(xué)鍵：次級(jí)鍵（副鍵），由蛋白質(zhì)分子的主鏈和側(cè)鏈上的極性、非極性和離子基團(tuán)等相互作用而形成的。 如：氫鍵、疏水鍵、離子鍵、范德華力、二硫鍵、配位鍵。1、蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu) 蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)是指在一級(jí)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，多肽鏈形成的空間構(gòu)象。二級(jí)結(jié)構(gòu)的主要形式有-螺旋、-折疊、-轉(zhuǎn)角和無(wú)規(guī)則卷曲等。 蛋白質(zhì)的-螺旋結(jié)構(gòu)多為右手螺旋。每3.6個(gè)氨基酸螺旋轉(zhuǎn)一周，螺距為0.54nm，每個(gè)氨基酸殘基的高度為0.15nm。在-螺旋中相鄰螺旋間形成鏈內(nèi)氫鍵，維持-螺旋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。-折疊2、蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu) 蛋白質(zhì)多肽鏈在二級(jí)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，進(jìn)一步折疊盤(pán)旋形成的更復(fù)雜的空間構(gòu)象，稱(chēng)為蛋

8、白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu)反映的是蛋白質(zhì)分子中所有原子的整體排列和空間關(guān)系。使蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的因素有：氫鍵、疏水相互作用、鹽鍵、二硫鍵和配位鍵等。3、蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu) 由兩條或兩條以上具有三級(jí)結(jié)構(gòu)的多肽鏈結(jié)合而成的特定結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)構(gòu)象稱(chēng)為四級(jí)結(jié)構(gòu)。其中四級(jí)結(jié)構(gòu)中每個(gè)具有三級(jí)結(jié)構(gòu)的多肽鏈稱(chēng)為亞基。四級(jí)結(jié)構(gòu)由幾個(gè)亞基組成，每個(gè)亞基單獨(dú)存在時(shí)無(wú)生物活性，只有結(jié)合成完整的四級(jí)結(jié)構(gòu)才有生物活性。 三、 蛋白質(zhì)的性質(zhì)（一）兩性性質(zhì) 蛋白質(zhì)兩末端的氨基和羧基及側(cè)鏈中某些基團(tuán)在一定條件下均可解離.蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)( pI):使某一蛋白質(zhì)分子所帶正負(fù)電荷數(shù)相等,凈電荷為零時(shí)溶液的PH值。 蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)沉

9、淀、離子交換和電泳等基本原理均以蛋白質(zhì)的兩性解離與等電點(diǎn)的特性為基礎(chǔ)。（二）高分子性質(zhì)，即膠體性質(zhì) 蛋白質(zhì)為分子量1萬(wàn)至100萬(wàn)的高分子物質(zhì),其在溶液中形成的質(zhì)點(diǎn)直徑在1-100nm膠體質(zhì)點(diǎn)范圍內(nèi)。蛋白質(zhì)膠體穩(wěn)定的因素:蛋白質(zhì)顆粒表面具水化層 蛋白質(zhì)顆粒表面帶同性電荷去除這兩個(gè)穩(wěn)定因素,蛋白質(zhì)極易沉淀。 蛋白質(zhì)具有分子擴(kuò)散現(xiàn)象；布朗運(yùn)動(dòng)；可用超速離心法分離蛋白質(zhì)；有較大的粘度，隨蛋白質(zhì)分子的水合作用和分子的不對(duì)稱(chēng)性增大而增大；不能透過(guò)半透膜，可用透析法純化蛋白。（三）蛋白質(zhì)的變性(denaturation)1.概念：在某些理化因素的作用下，蛋白質(zhì)特定的空間構(gòu)象發(fā)生改變或破壞，從而導(dǎo)致其生物學(xué)活

10、性的喪失和一些理化性質(zhì)的改變的現(xiàn)象，稱(chēng)為蛋白質(zhì)的變性。2.變性因素： 理：加熱、高壓、紫外線(xiàn)、超聲波、劇烈震蕩等 化：強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬離子、尿素、乙醇、丙酮等3.變性的本質(zhì)：蛋白質(zhì)分子空間構(gòu)象的改變或破壞（二硫鍵和非共價(jià)鍵破壞），不涉及一級(jí)結(jié)構(gòu)改變或肽鍵的斷裂。4.變性作用的特征：生物活性喪失；某些理化性質(zhì)改變（溶解度降低，粘度增加，結(jié)晶能力消失，易被蛋白酶水解。）5.變性作用的應(yīng)用舉例：變性因素應(yīng)用于消毒及滅菌，制備、保存蛋白質(zhì)制劑需防止變性。6.復(fù)性：去除變性因素后，有些變性程度較輕的蛋白質(zhì)仍可恢復(fù)或部分恢復(fù)其原有的構(gòu)象和功能。許多蛋白質(zhì)的變性為不可逆變性。變性的蛋白質(zhì)易于沉淀，而沉淀的

11、蛋白質(zhì)不一定發(fā)生變性。（四）蛋白質(zhì)顏色反應(yīng)（可做定性或定量測(cè)定）1.茚三酮反應(yīng)2.雙縮脲反應(yīng) 氨基酸無(wú)此反應(yīng)3.酚試劑反應(yīng) 小結(jié)蛋白質(zhì)的組成元素.氨基酸的通式.組成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類(lèi).肽、多肽鏈、氨基酸殘基.蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)及空間構(gòu)象.蛋白質(zhì)的理化性質(zhì),如兩性游離、等電點(diǎn)及某些呈色反應(yīng)等.蛋白質(zhì)變性的理化因素和本質(zhì)及其在實(shí)踐中的作用.第五章蛋白質(zhì)的分解代謝 第二節(jié) 蛋白質(zhì)的降解和 消化吸收 細(xì)胞中的蛋白質(zhì)不斷降解和重新合成是所有生命形式中的一個(gè)重要的生理過(guò)程。人體每日周轉(zhuǎn)蛋白質(zhì)的1%2%，其中主要是肌肉蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)降解生成的氨基酸有75%80%被利用重新合成蛋白質(zhì)，其余轉(zhuǎn)變成其它物質(zhì)或分解

12、供能。人體從外界攝入的氮量與蛋白質(zhì)分解排除的氮量相等稱(chēng)為氮平衡，健康的成人一般處于氮平衡狀態(tài)。為了保持健康，成人在正常情況下每日需要蛋白質(zhì)30至60克才能保持氮平衡狀態(tài)。 一、 蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值 組成蛋白質(zhì)的氨基酸有20種，其中有一些氨基酸人和動(dòng)物體內(nèi)不能合成，必須由食物供給稱(chēng)為必須氨基酸。 對(duì)于人體必須氨基酸有9種，即：纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、蘇氨酸、色氨酸、賴(lài)氨酸、蛋氨酸、組氨酸。此外精氨酸在兒童體內(nèi)合成不足，稱(chēng)為半必須氨基酸。 蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值與其所含氨基酸的比例有關(guān)，必須氨基酸組成比例越接近人體蛋白質(zhì)的組成，食物的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值越高。由于不同食物蛋白質(zhì)氨基酸的比例不同，所以將多種

13、蛋白質(zhì)食物一起食用，可以保證各種氨基酸的適當(dāng)比例，保持營(yíng)養(yǎng)均衡。 例如谷類(lèi)蛋白質(zhì)含賴(lài)氨酸較少而含色氨酸較多，豆類(lèi)蛋白質(zhì)與之相反，兩者混合食用可提高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。（一）蛋白質(zhì)的降解作用 各種蛋白質(zhì)降解速率有很大的不同，它隨生理需要而發(fā)生改變。細(xì)胞中蛋白質(zhì)的降解速率也隨營(yíng)養(yǎng)狀況和激素水平而異。在營(yíng)養(yǎng)缺乏的情況下，細(xì)胞提高蛋白質(zhì)的降解速率，以維持必須的代謝過(guò)程的進(jìn)行。細(xì)胞不斷的從氨基酸合成蛋白質(zhì)，同時(shí)又將一些蛋白質(zhì)分解成氨基酸。 二、 蛋白質(zhì)的降解 蛋白質(zhì)的這種周轉(zhuǎn)過(guò)程主要有三個(gè)功能： 第一，以蛋白質(zhì)形式貯存養(yǎng)分，并在代謝需要時(shí)將其分解，這一過(guò)程主要發(fā)生在肌肉組織； 第二，去除對(duì)人體有害的異蛋白質(zhì)； 第

14、三，通過(guò)去除多余的酶及調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)調(diào)節(jié)細(xì)胞的代謝。 因此，調(diào)控一種蛋白質(zhì)的降解速度與調(diào)控其合成速度對(duì)細(xì)胞同樣重要。鼠肝中某些酶的半衰期酶半衰期（短半衰期）酶半衰期（長(zhǎng)半衰期）鳥(niǎo)氨酸脫羧酶0.2(小時(shí))醛縮酶118(小時(shí))RNA聚合酶1.3(小時(shí))3-磷酸甘油醛脫氫酶130(小時(shí))酪氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶2.0(小時(shí))細(xì)胞色素b130(小時(shí))絲氨酸脫水酶4.0(小時(shí))乳酸脫氫酶130(小時(shí))磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶5.0(小時(shí))細(xì)胞色素c150(小時(shí))（二）溶酶體降解 細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)可在溶酶體內(nèi)降解。溶酶體中含50多種水解酶類(lèi)，包括多種蛋白質(zhì)水解酶。溶酶體中酶的最適pH為5，在細(xì)胞溶膠的pH下溶酶體中的酶是無(wú)

15、活性的，這可避免溶酶體中的酶偶然泄漏對(duì)細(xì)胞造成的破壞。溶酶體通過(guò)胞吞作用攝取細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)。這些物質(zhì)被包裹在液泡中，并與溶酶體融合而被降解。在營(yíng)養(yǎng)充分的細(xì)胞中，溶酶體對(duì)蛋白質(zhì)的降解是無(wú)選擇性的。 許多正常和病理過(guò)程都伴有溶酶體活性的增加，由于不被使用、神經(jīng)切除或者外傷引起的肌肉損耗都是溶酶體活性增高引起的。例如：在分娩后出現(xiàn)的子宮回縮，這個(gè)肌肉器官的重量在9天內(nèi)從2kg減少到50g。風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎就涉及溶酶體的細(xì)胞外釋放，從而降解周?chē)M織。（三）泛素 真核細(xì)胞蛋白質(zhì)可以不通過(guò)溶酶體降解，而通過(guò)與泛素連接被降解。泛素是一個(gè)由76個(gè)氨基酸組成的蛋白質(zhì)，因存在廣泛且含量豐富而得名。泛素經(jīng)三步反應(yīng)與被降解

16、的蛋白質(zhì)共價(jià)鍵相連接，使蛋白質(zhì)攜帶了降解標(biāo)記。泛素連接的蛋白質(zhì)通過(guò)一個(gè)依賴(lài)ATP的過(guò)程被水解。 天然蛋白質(zhì)被選擇為降解蛋白質(zhì)與其N(xiāo)端末端有關(guān)。N末端為天冬氨酸、精氨酸、亮氨酸、賴(lài)氨酸和苯丙氨酸殘基的蛋白質(zhì)，半衰期只有23分鐘；N末端為丙氨酸、甘氨酸、蛋氨酸、絲氨酸和纈氨酸的蛋白質(zhì)，半衰期超過(guò)10小時(shí)。這一規(guī)律稱(chēng)為N末端規(guī)則。三、蛋白質(zhì)的消化吸收（一）胃的消化作用 食物中的蛋白質(zhì)必須經(jīng)過(guò)消化水解成氨基酸才能被人體吸收。蛋白質(zhì)的消化從胃中開(kāi)始，食物進(jìn)入胃后，胃黏膜分泌胃泌素，在胃泌素的刺激下，胃壁細(xì)胞分泌鹽酸，胃腺主細(xì)胞分泌胃蛋白酶原。鹽酸使胃的pH約為1，在胃酸的作用下，蛋白質(zhì)變性，多肽鏈伸展，

17、使其更易水解。胃蛋白酶原在自身催化作用下，從肽鏈氨基端去掉42個(gè)氨基酸殘基變成有活性的胃蛋白酶。在胃蛋白酶的催化下蛋白質(zhì)被水解成各種多肽的混合物。（二）小腸中的消化 蛋白質(zhì)在胃中消化后，同胃液一起進(jìn)入小腸，多肽的繼續(xù)消化在小腸中進(jìn)行。胰腺分泌的碳酸氫根離子中和胃液中的鹽酸，使pH升高到7以上。胰腺分泌胰蛋白酶原、胰凝乳蛋白酶原、彈性蛋白酶原和羧肽酶原進(jìn)入腸道。胰蛋白酶原被小腸細(xì)胞分泌的腸肽酶轉(zhuǎn)化成具有活性的形式。然后游離的胰蛋白酶將其余的胰蛋白酶原轉(zhuǎn)化成胰蛋白酶。同時(shí)，胰蛋白酶也可以活化胰凝乳蛋白酶原、羧肽酶原和彈性蛋白酶原。 胰腺以非活性酶原形式分泌各種消化酶，保護(hù)自身細(xì)胞免受蛋白酶的破壞。

18、胰腺還合成一種稱(chēng)為胰蛋白酶抑制劑的蛋白質(zhì)，它能有效阻止具有活性的蛋白酶在胰腺細(xì)胞中的成熟以抵抗自身消化作用。 急性胰腺炎是一種由于胰腺分泌物進(jìn)入小腸的正常通道受阻而引發(fā)的疾病。原因是胰腺分泌的蛋白酶原在胰腺細(xì)胞中提前轉(zhuǎn)化成具有催化活性的蛋白酶，使胰腺自身蛋白質(zhì)水解，從而引起極度的疼痛和對(duì)胰腺器官的損害。 經(jīng)胃蛋白酶水解進(jìn)入小腸中的多肽，在胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、彈性蛋白酶、羧肽酶和氨肽酶的共同作用下，水解成游離氨基酸。在人體中，大部分來(lái)自動(dòng)物性食物的球蛋白在腸道幾乎完全水解成氨基酸，但有些纖維蛋白如角蛋白只被部分消化。有些植物性食物中的蛋白質(zhì)由于有不可消化的纖維素外殼，不被消化。蛋白質(zhì)消化產(chǎn)生

19、的游離氨基酸被運(yùn)送到小腸表面的上皮細(xì)胞中，進(jìn)入小腸絨毛的毛細(xì)血管輸送到肝臟。第五章蛋白質(zhì)的分解代謝 第三節(jié) 氨基酸的分解代謝 動(dòng)物體內(nèi)氨基酸以相同的方式進(jìn)行分解代謝，大多數(shù)氨基酸在肝臟中進(jìn)行代謝。該過(guò)程產(chǎn)生的氨有一部分在一系列不同生物合成過(guò)程中得到重新利用，多余的氨轉(zhuǎn)化成其它物質(zhì)排除體外。肝外組織的過(guò)量氨以氨基酸的形式被運(yùn)送到肝臟進(jìn)行代謝。氨基酸首先脫去氨基形成酮酸和氨。 氨基酸脫去氨基主要有轉(zhuǎn)氨基作用、氧化脫氨基作用、聯(lián)合脫氨基作用和非氧化脫氨基作用。（一）轉(zhuǎn)氨基作用 在轉(zhuǎn)氨酶的催化下，L-氨基酸的氨基可以轉(zhuǎn)移到-酮酸的碳原子上，形成新的L-氨基酸和-酮酸，這一過(guò)程稱(chēng)為轉(zhuǎn)氨基作用。 催化轉(zhuǎn)氨

20、基反應(yīng)的酶稱(chēng)為轉(zhuǎn)氨酶。細(xì)胞中含有大量不同的轉(zhuǎn)氨酶，在動(dòng)物的心、腦、腎及肝臟中含量都很高。 一、 氨基酸的脫氨基作用 體內(nèi)重要的轉(zhuǎn)氨酶有谷丙轉(zhuǎn)氨酶（GPT）和谷草轉(zhuǎn)氨酶（GOT），它們分別催化下列反應(yīng)。 在正常情況下，催化轉(zhuǎn)氨反應(yīng)的轉(zhuǎn)氨酶存在于細(xì)胞內(nèi)，在血漿中的活性很低。當(dāng)組織受到炎癥損害時(shí)，細(xì)胞受損或細(xì)胞膜的通透性改變時(shí)，存在于細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)氨酶即釋放入血液，使血清轉(zhuǎn)氨酶活性升高。 如肝炎或其它肝病時(shí)血清內(nèi)谷丙轉(zhuǎn)氨酶（GPT）活性增加，心肌梗塞等心肌疾患時(shí)血清內(nèi)谷草轉(zhuǎn)氨酶（GOT）活性增加。臨床上用轉(zhuǎn)氨酶的活性作為診斷肝臟和心臟疾病的重要指標(biāo)。（二）氧化脫氨基作用 氨基酸在L-氨基酸脫氫酶的催化下

21、，脫去氨基生成-酮酸稱(chēng)為氧化脫氨基作用。 最重要的酶是L-谷氨酸脫氫酶，它可以NAD+或NADP+為氫的接受體，使谷氨酸氧化成-酮戊二酸。（三）聯(lián)合脫氨基作用 在氨基酸脫氨作用中，轉(zhuǎn)氨基作用只能發(fā)生氨基的轉(zhuǎn)移，而沒(méi)有真正氨基的脫落。在生物體中氨基酸主要是通過(guò)聯(lián)合脫氨基作用脫去氨基。 聯(lián)合脫氨基作用有兩種方式，一種是轉(zhuǎn)氨基作用與谷氨酸氧化脫氨反應(yīng)相偶聯(lián)，即通過(guò)轉(zhuǎn)氨基作用形成谷氨酸，谷氨酸在谷氨酸脫氫酶的作用下脫去氨基，這一過(guò)程主要發(fā)生在肝臟。 另一種聯(lián)合脫氨基方式是轉(zhuǎn)氨基作用與次黃嘌呤核苷酸（IMP）循環(huán)相偶聯(lián)。這種方式通過(guò)轉(zhuǎn)氨基作用形成天冬氨酸，在腺苷酸代琥珀酸合成酶的催化下，天冬氨酸與次黃嘌

22、呤核苷酸結(jié)合生成腺苷酸代琥珀酸，腺苷酸代琥珀酸在裂合酶的催化下生成腺苷酸，腺苷酸水解脫去氨基生成氨和次黃嘌呤核苷酸（圖5-4）。生成的次黃嘌呤核苷酸可以進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)反應(yīng)。這一過(guò)程主要發(fā)生在腦中。 氨基酸通過(guò)聯(lián)合脫氨基作用脫去氨基生成NH3，在哺乳動(dòng)物中，氨在肝臟中轉(zhuǎn)變?yōu)槟蛩剡M(jìn)入血液，經(jīng)過(guò)腎臟排除體外。 二、氨的代謝 尿素主要在肝臟中形成，形成后通過(guò)血液運(yùn)送到腎臟排除體外。形成尿素是到達(dá)肝臟的氨的主要去向。人體中排除氮的80%到90%是通過(guò)形成尿素排除的。氨在肝臟中轉(zhuǎn)變成尿素是通過(guò)“尿素循環(huán)”形成的。這條循環(huán)途徑由克雷布斯（Hans Krebs）和它的學(xué)生在1932年發(fā)現(xiàn)。 尿素循環(huán)的反應(yīng)過(guò)程

23、 尿素循環(huán)共有5步反應(yīng)，前兩個(gè)反應(yīng)發(fā)生在肝臟的線(xiàn)粒體中，后3個(gè)反應(yīng)在肝臟的細(xì)胞溶膠中進(jìn)行。 尿素合成的第一步反應(yīng)是由氨、碳酸和ATP合成氨基甲酰磷酸，此反應(yīng)由存在于線(xiàn)粒體中的氨基甲酰合成酶催化。氨基甲酰合成酶有兩種，另一種氨基甲酰合成酶存在于細(xì)胞溶膠中，在嘧啶的生物合成中起催化作用。氨基甲酰合成酶是尿素循環(huán)的關(guān)鍵調(diào)節(jié)酶，它通過(guò)別構(gòu)效應(yīng)調(diào)節(jié)酶的活性，進(jìn)而調(diào)節(jié)尿素循環(huán)的反應(yīng)速率。 尿素合成的第二個(gè)反應(yīng)是氨基甲酰磷酸將氨基甲酰提供給鳥(niǎo)氨酸形成瓜氨酸，這個(gè)反應(yīng)發(fā)生在線(xiàn)粒體中，由鳥(niǎo)氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶催化。 瓜氨酸形成后從肝臟的線(xiàn)粒體轉(zhuǎn)移到細(xì)胞溶膠中，在精氨琥珀酸合成酶的催化下，與天冬氨酸結(jié)合形成精氨琥珀

24、酸。此反應(yīng)需要消耗ATP。精氨琥珀酸在精氨琥珀酸裂解酶（也稱(chēng)精氨琥珀酸酶）的催化下生成精氨酸和延胡索酸，此反應(yīng)是可逆反應(yīng)。 精氨酸在精氨酸酶的催化下水解生成尿素和鳥(niǎo)氨酸，這是尿素合成的最后一個(gè)反應(yīng)。反應(yīng)產(chǎn)生的鳥(niǎo)氨酸進(jìn)入肝細(xì)胞線(xiàn)粒體，進(jìn)行下一次尿素循環(huán)反應(yīng)。三、氨基酸的脫羧基作用 氨基酸的脫羧反應(yīng)普遍存在于動(dòng)物、植物及微生物體內(nèi)，催化氨基酸脫羧反應(yīng)的酶稱(chēng)為脫羧酶，這類(lèi)酶的輔酶為磷酸吡哆醛，但組氨酸脫羧酶不需要輔酶。在動(dòng)物的肝、腎、腦中有氨基酸脫羧酶存在，氨基酸脫羧酶的專(zhuān)一性很高，一般一種氨基酸有一種脫羧酶。 在動(dòng)物體內(nèi)由氨基酸脫羧轉(zhuǎn)變而成的具有重要生理功能的物質(zhì)主要有-氨基丁酸、組胺、5-羥色胺

25、、精胺、亞精胺（精脒）及兒茶酚胺類(lèi)物質(zhì)。 -氨基丁酸（GABA）是由谷氨酸脫羧產(chǎn)生的一種抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，它的合成不足可導(dǎo)致羊角風(fēng)發(fā)作。組胺由組氨酸脫羧產(chǎn)生，它具有擴(kuò)張血管、降低血壓、促進(jìn)平滑肌收縮及胃液分泌等作用。過(guò)敏反應(yīng)或燒傷時(shí)組胺大量釋放。在神經(jīng)組織中它是感覺(jué)神經(jīng)的一種遞質(zhì)，與周?chē)窠?jīng)的感覺(jué)與傳遞有關(guān)。 5-羥色胺是由色氨酸轉(zhuǎn)變而成的神經(jīng)遞質(zhì)，它在神經(jīng)系統(tǒng)的含量與神經(jīng)的興奮和抑制狀態(tài)有關(guān)，它是一種強(qiáng)血管收縮劑。 多巴胺、去甲腎上腺素、腎上腺素稱(chēng)為兒茶酚胺類(lèi)物質(zhì)，它們由酪氨酸脫羧產(chǎn)生，兒茶酚胺含量與血壓有關(guān)。帕金森氏癥與體內(nèi)多巴胺合成不足相關(guān)，而腦內(nèi)多巴胺合成過(guò)多也可能出現(xiàn)生理異常如精神分裂癥。 精胺和亞精胺來(lái)源于甲硫氨酸和鳥(niǎo)氨酸，多胺化合物能促進(jìn)核酸和蛋白質(zhì)的生物合成，是細(xì)胞生長(zhǎng)及分裂所必須的。鳥(niǎo)氨酸脫羧酶是合成多胺的關(guān)鍵酶。腫瘤細(xì)胞及胚胎組織中鳥(niǎo)氨酸脫羧酶活性高，多胺生成增加，使細(xì)胞生長(zhǎng)和分裂