氨基酸代謝的說課

1、氨基酸代謝的說課第一節(jié) 蛋白質的營養(yǎng)作用 一、蛋白質營養(yǎng)的重要性1.蛋白質是生命的物質基礎（1）維持細胞、組織的生長、更新、修補（2）催化、運輸、代謝調節(jié)等均需要蛋白質參與。2. 蛋白質是能源物質，每克蛋白質在體內氧化分 解可釋放約17kJ（4Kcal）能量（可由糖或脂肪 代替）。 提供足夠食物蛋白質對正常代謝和各種生命活動的進行是十分重要的，對于生長發(fā)育的兒童和康復期的病人，供給足量、優(yōu)質的蛋白質尤為重要。二、蛋白質的需要量和營養(yǎng)價值（一）*氮平衡（nitrogen blance）*機體內蛋白質代謝的概況可根據(jù)氮平衡實驗來確定。蛋白質的含氮量平均約為16 蛋白質在體內分解代謝所產生的含氮物質

2、主要由尿、糞排出。 測定尿與糞中的含氮量（排出氮）及攝入食物的含氮量（攝入氮）可以反映人體蛋白質的代謝概況。1.氮的總平衡 攝入氮=排出氮，反映正常成人的蛋白質 代謝情況，即氮的“收支”平衡。2.氮的正平衡 攝入氮排出氮，部分攝入的氮用于合成 體內蛋白質。 兒童、孕婦及恢復期病人3.氮的負平衡 攝入氮排出氮 見于蛋白質需要量不足，如饑餓或消耗性 疾病患者。（二）生理需要量根據(jù)氮平衡實驗：在不進食蛋白質時，成人每日最低分解約20g蛋白質。 成人每日最低需要量30-50g蛋白質為了長期保持總氮平衡，仍須增量才能滿足要求。我國營養(yǎng)學會推薦成人每日蛋白質需要量為80g。（三）蛋白質的營養(yǎng)價值由于所含氨

3、基酸的種類和數(shù)量不同，它們的質不同。營養(yǎng)價值高-蛋白質含有體內所需要的各種氨基酸，并（nutrition value） 且含量充足；營養(yǎng)價值較低-蛋白質缺乏體內所需要的某種氨基酸，或 含量不足。*營養(yǎng)必需氨基酸（essential amino acid）:人體內有8種氨基酸不能合成。體內需要而又不能自身合成，必須由食物供應：纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、蘇氨酸、甲硫氨酸、賴氨酸、苯丙氨酸和色氨酸（組氨酸和精氨酸）非必需氨基酸（nonessential amino acid）:其余12種氨基酸體內可以合成，不一定需要由食物供應。含有必需氨基酸種類多和數(shù)量足的蛋白質，其營養(yǎng)價值高，反之營養(yǎng)價值低。動物

4、性蛋白質-營養(yǎng)價值高*蛋白質的互補作用：營養(yǎng)價值較低的蛋白質混合食用，則必需氨基酸可以互相補充從而提高營養(yǎng)價值。如：谷類蛋白質含賴氨酸較少，色氨酸較多 豆類蛋白質含賴氨酸較多，色氨酸較少 兩者混合食用即可提高營養(yǎng)價值。 臨床：某些疾病情況下，為保證氨基酸的需要，可進行 混合氨基酸輸液。 第二節(jié) 蛋白質的消化、吸收與腐敗 一、蛋白質的消化食物（蛋白質的消化、吸收）是人體氨基酸的主要來源。蛋白質未經消化不易吸收。某些抗原、毒素蛋白可少量通過粘膜細胞進入體內，會產生過敏、毒性反應。 水解食物蛋白質 氨基酸、小肽 （吸收、利用）唾液中不含水解蛋白質的酶，故食物蛋白質的消化自胃中開始，但主要在小腸中進行

5、。（一）胃中的消化 酶：胃蛋白酶（pepsin） 胃酸激活 胃蛋白酶原 胃蛋白酶 自身激活作用 胃蛋白酶的最適PH: 1.52.5 對蛋白質肽鍵作用的特異性較差。 胃蛋白酶 蛋白質 多肽、少量氨基酸 胃蛋白酶：對乳中的酪蛋白有凝乳作用 乳液凝成乳塊后在胃中停留時間延長，有利于充分消化。 （二）小腸中的消化胃中：食物停留時間較短，因此蛋白質消化很不完全。小腸：蛋白質消化的主要部位： 蛋白酶及肽酶 蛋白質的消化產物 氨基酸 及未被消化的蛋白質 （胰液及腸粘膜細胞）1. 酶-胰酶 最適pH為7.0左右胰液中的蛋白酶基本上分為兩類： 內肽酶（endopeptidase） 外肽酶（exopeptidas

6、e）內肽酶-水解蛋白質肽鏈內部的一些肽鍵， 胰蛋白酶、糜蛋白酶及彈性蛋白酶等。有一定的專一性。外肽酶-主要有羧基肽酶 A和羧基肽酶B 自肽鏈羧基末端開始，每次水解掉一個氨基酸殘基，對不 同氨基酸組成的肽鍵也有一定專一性。 胰酶 蛋白質 氨基酸、寡肽。蛋白酶和肽酶 腸激酶（胰腺細胞分泌）以無活性的酶原 分泌到十 二指腸 激活。胰蛋白酶的自身激活作用較弱。胰液中：1.各種蛋白水解酶最初均以酶原形式存在2.胰液中還存在著胰蛋白酶抑制劑。這些對保護胰組織免受蛋白酶的自身消化作用具有重要意義。2. 寡肽酶 存在：小腸粘膜細胞的刷狀緣及胞液中 例如氨基肽酶及二肽酶： 氨基肽酶 二肽酶寡肽 二肽 氨基酸部位

7、：主要在小腸粘膜細胞內進行。 蛋白水解酶作用示意圖氨基肽酶羧基肽酶內肽酶二肽酶AAAA+ 二、氨基酸的吸收部位：主要在小腸中進行吸收機制：目前尚未完全闡明是一個耗能的主動吸收過程。（一）AA吸收載體載體蛋白（carrier protein） 部位：腸粘膜細胞膜上 載體蛋白-氨基酸-Na+形成三聯(lián)體作用：將氨基酸及Na+轉運入細胞，Na+則借鈉泵排出細胞外， 并消耗ATP。 有4種類型的載體，分別參與不同氨基酸的吸收： 中性氨基酸載體（主要載體） 堿性氨基酸載體 酸性氨基酸載體 亞氨基酸與甘氨酸載體（二）-谷氨?；h(huán)對氨基酸的轉運作用 Meister提出: 氨基酸吸收及向細胞內的轉運過程是通過

8、谷胱甘肽起作用的，稱為“-谷氨?；h(huán)”反應過程：1.首先由谷胱甘肽對氨基酸轉運 2.其次是谷胱甘肽的再合成，由此構成一個循環(huán)。 催化反應的各種酶：小腸粘膜細胞 腎小管細胞 腦組織中 關鍵酶-谷氨?；D移酶（三）肽的吸收部位：腸粘膜細胞 還存在著吸收二肽或三肽的轉運體系。 是一個耗能的主動吸收過程。 吸收作用在小腸近端較強，故肽吸收入細胞甚至先于游離氨基酸。不同二肽的吸收具有相互競爭作用。三、蛋白質的腐敗作用*定義：在消化過程中，有一小部分蛋白質不被消化，也有一小部 分消化產物不被吸收。腸道細菌對這部分蛋白質及其消化 產物所起的作用，稱為腐敗作用。實質：是細菌本身的代謝過程，以無氧分解為主。產

9、物：大多數(shù)對人體有害 少量脂肪酸及維生素等可被機體利用的物質。 1. 胺類（amines）的生成 2. 氨（ammonia）的生成 3.其他有害物質的生成（一）胺類（amines）的生成 蛋白酶 脫羧基 蛋白質 氨基酸 胺類 （腸道細菌） 組氨酸 組胺 賴氨酸 尸胺 色氨酸 色胺 酪氨酸 酪胺 苯丙氨酸 苯乙胺腦中：（二）氨（ammonia）的生成 腸道中的氨主要有兩個來源： 1.未被吸收的AA在腸道細菌作用下脫氨基而生成 2.血液中尿素滲入腸道，受腸菌尿素酶的水解而生成氨 這些氨均可被吸收入血液在肝合成尿素。 降低腸道的 pH，可減少氨的吸收。（三）其他有害物質的生成 通過腐敗作用還可產生其

10、他有害物質： 如苯酚、吲哚、甲基吲哚及硫化氫等。 正常情況下 上述有害物質 大部分隨糞便排出 小部分被吸收，解毒（肝）。第三節(jié) 氨基酸的一般代謝人體內蛋白質處于不斷降解與合成的動態(tài)平衡。成人每天約有體內蛋白質的12被降解 體內蛋白質的降解也是由一系列蛋白酶和肽酶完成的。真核細胞中蛋白質的降解有兩條途徑：1.不依賴ATP過程，在溶酶體內進行，主要降解細胞外來源的 蛋白質、膜蛋白和長壽命的細胞內蛋白質。2.依賴ATP和泛素的過程，在胞液中進行，主要降解異常蛋白 和短壽命的蛋白質。 不含溶酶體的紅細胞中尤為重要。 氨基酸代謝庫（metabolic pool） 食物蛋白質經消化而被吸收的氨基酸(外源性

11、氨基酸)與體內組織蛋白質降解產生的氨基酸（內源性氨基酸）混在一起，分布于體內各處，參與代謝，稱為。氨基酸由于不能自由通過細胞膜，所以在體內的分布也是不均勻的。如：肌肉中氨基酸占總代謝庫的50以上 肝約占10，腎約占4，血漿占1-6 肝中分解-丙氨酸、芳香族氨基酸 骨骼肌中分解-支鏈氨基酸 血漿氨基酸是體內各組織之間氨基酸轉運的主要形式。肌肉和肝在維持血漿氨基酸濃度的相對穩(wěn)定中起著重要作用。 體內氨基酸的主要功用：合成蛋白質和多肽轉變成其他含氮物質 一、氨基酸的脫氨基作用是氨基酸分解代謝的最主要反應部位：體內大多數(shù)組織中均可進行多種方式脫氨基：氧化脫氨基 轉氨基 聯(lián)合脫氨基 非氧化脫氨基等以聯(lián)合

12、脫氨基為最重要。 聯(lián)合脫氨基的過程：全過程是可逆的，因此這一過程也是體內合成非必需氨基酸的主要途徑 （一）轉氨基作用（transamination）1. 轉氨酶與轉氨基作用 轉氨酶：或稱氨基轉移酶 分布 體內各組織*轉氨基作用：此酶催化某一氨基酸的a-基轉移到另一種a-酮酸的 酮基上，生成相應的氨基酸；原來的氨基酸則轉變 成a酮酸。上述反應可逆，平衡常數(shù)近于1。*轉氨基作用既是氨基酸的分解代謝過程，也是體內某些氨基酸（非必需氨基酸）合成的重要途徑。在各種轉氨酶中，以 L-谷氨酸與 a-酮酸的轉氨酶最為重要。例如，谷丙轉氨酶（glutamic pyruvic transaminase, GPT,

13、 ALT）谷草轉氨酶（glutamic oxaloaceticnase, GOT, AST） GPT谷氨酸十丙酮酸 -酮戊二酸十丙氨酸 GOT谷氨酸十草酸乙酸 -酮戊二酸十天冬氨酸 如：急性肝炎患者血清GPT活性顯著升高； 心肌梗死患者血清中GOT明顯上升。 臨床上：作為疾病診斷和預后的指標之一。2.轉氨基作用的機制 轉氨酶的輔酶：都是維生素B6磷酸酯 即磷酸吡哆醛 作用的機制：（二）L-谷氨酸氧化脫氨基作用酶：L-谷氨酸脫氫酶部位：肝、腎、腦等 是一種不需氧脫氫酶，催化L-谷氨酸氧化脫氨生成a-酮戊二酸，輔酶是NAD+或NADP+。 （三）嘌呤核苷酸循環(huán)聯(lián)合脫氨基作用：在肝、腎等組織中進行。

14、嘌呤核苷酸循環(huán)：骨骼肌和心肌中二、a-酮酸的代謝 氨基酸脫氨基后生成的a-酮酸可以進一步代謝，主要有以下三方面的代謝途徑：（一） 生成非必需氨基酸（二） 轉變成糖及脂類 (三) 氧化供能轉變成糖及脂類實驗發(fā)現(xiàn)：用各種不同的氨基酸飼養(yǎng)人工造成糖尿病的犬時- 大多數(shù)氨基酸可使尿中排出的葡萄糖增加； 少數(shù)幾種可使葡萄糖及酮體排出同時增加； 亮氨酸和賴氨酸只能使酮體排出量增加。將在體內可以轉變成糖的氨基酸稱為生糖氨基酸（glucogenic amino acid）變成酮體者稱為生酮氨基酸（ketogenic amino acid）二者兼有者稱為生糖兼生酮氨基酸（glucogenic and ketog

15、enic amino acid） 同位素標記氨基酸的實驗證明，上述營養(yǎng)學研究的結果是正 確的。# 氧化供能 -酮酸在體內可以通過三羧酸循環(huán)與生物氧化體系徹底氧化成CO2和水，同時釋放能量供生理活動的需要。 氨基酸的代謝與糖和脂肪的代謝密切相關。 氨基酸 糖與脂肪； 糖 脂肪 多數(shù)非必需氨基酸的碳架部分三羧酸循環(huán)是物質代謝的總樞紐，通過它可使糖、脂肪酸及氨基酸完全氧化，也可使其彼此相互轉變，構成一個完整的代謝體系。第四節(jié) 氨的代謝 機體內代謝產生的氨消化道吸收來的氨 進入血液，形成血氨 氨：具有毒性 腦組織對氨的作用尤為敏感 *解毒：體內的氨主要在肝合成尿素。除門靜脈血液外，體內血液中氨的濃度很

16、低。正常人血漿中氨的濃度0.1mg/dl重肝病患者尿素合成功能降低 血NH3 腦功能紊亂常與肝性腦病的發(fā)病有關一、體內氨的來源*三個主要的來源：l 各組織器官中氨基酸及胺分解產生的氨；l 腸道吸收的氨；l 腎小管上皮細胞分泌的氨。1.氨基酸脫氨基作用 體內氨的主要來源 NH3 AA -酮酸胺類的分解也可以產生氨： 胺氧化酶RCH2NH2 RCHO + NH32. 腸道吸收的氨 產氨的量較多有兩個來源： 腸內氨基酸在腸道細菌作用下產生的氨 腸道細菌 AA NH3 腸道尿素經腸道細菌尿素酶水解產生的氨 細菌尿素酶 尿素 NH3 NH3比NH4十易于穿過細胞膜而被吸收 H+NH3 NH4+ OH-臨

17、床：高血氨病人采用弱酸性透析液作結腸透析，而禁止用堿性肥皂水灌腸，就是為了減少氨的吸收。3腎小管上皮細胞分泌的氨 主要來自谷氨酰胺 谷氨酰胺酶谷氨酰胺 谷氨酸 + NH3 腎小管管腔：NH3+H+ NH4+ （尿排出） H+ NH3 NH4+ OH-l 酸性尿有利于腎小管細胞中的氨擴散入尿l 堿性尿則不利于氨的排出，氨可被吸收入血，引起血氨升高。 臨床上 肝硬化產生腹水的病人 不使用堿性刊尿藥，以免血氨升高。二、氨的轉運 氨是有毒物質。各組織中產生的氨如何以無毒性的方式經血液運輸?shù)礁魏铣赡蛩鼗蜻\至腎以銨鹽形式隨尿排出？現(xiàn)已闡明：氨在血液中主要是以 丙氨酸 谷氨酸胺 兩種形式運輸?shù)模ㄒ唬┍彼?

18、葡萄糖循環(huán) （二）谷氨酰胺的運氨作用 是另一種轉運氨的形式 它主要從腦、肌肉 肝或腎運氨。 （腦、肌肉） （血液 肝或腎）谷氨酸酰胺既是氨的解毒產物，也是氨的儲存及運輸形式。谷氨酰胺在腦中固定和轉運氨的過程中起著重要作用。 臨床上對氨中毒病人可服用或輸入谷氨酸鹽，以降低氨的濃度。 三、尿素的生成正常情況下體內的氨：主要在肝中合成尿素而解毒（ 80一90） ； 尿素是中性、無毒、水溶性很強的物質，由血液運輸至腎，從尿中排出。只有少部分氨以銨鹽形式由尿排出。體內氨的來源與去路保持動態(tài)平衡，使血氨濃度相對穩(wěn)定。 （二）尿素合成的鳥氨酸循環(huán)學說肝如何合成尿素？1932年，德國學者 Hans krebs

19、和 Kurt Henseleit根據(jù)一系列實驗，首次提出了鳥氨酸循環(huán)（ornithine cycle）學說，又稱尿素循環(huán)（urea cycle）鳥氨酸循環(huán)學說的實驗根據(jù)如下：將大鼠肝的薄切片放在有氧條件下加銨鹽保溫數(shù)小時后，銨鹽的 含量減少，而同時尿素增多。在此切片中，分別加入各種化合物，并觀察它們對尿素生成速度的影響。發(fā)現(xiàn)鳥氨酸、瓜氨酸或精氨酸能夠大大加速尿素的合成。根據(jù)這三種氨基酸的結構推斷，它們彼此相關，即鳥氨酸可能是瓜氨酸的前體，而瓜氨酸又是精氨酸的前體 。實驗還觀察到:當大量鳥氨酸與肝切片及NH4十保溫時，確有瓜氨酸的積存。早已證實肝含有精氨酸酶，此酶催化精氨酸水解生成鳥氨酸及尿素。

20、 同位素實驗：標記的15NH4CL或含15N的AA飼養(yǎng)犬，發(fā)現(xiàn)隨尿排出的尿素含有15N, 但鳥氨酸中不含15N；用含14C標記的NaHCO3飼養(yǎng)犬，隨尿排出的尿素也含有14C-urea可由NH3及CO2合成。（三)鳥氨酸循環(huán)的詳細步驟具體過程復雜，詳細過程可分為以下四步： 1氨基甲酰磷酸的合成 2. 瓜氨酸的合成 3. 精氨酸的合成 4. 精氨酸水解生成尿素 1氨基甲酰磷酸的合成氨基甲酰磷酸含成酶I，CPS- I 。 消耗2分子ATP。CPS-l和AGA都存在于肝細胞線粒體中。 *鳥氨酸氨基甲酰轉移酶（OCT）OCT也存在于肝細胞的線粒體中，并通常與CPSI結合成酶的復合體。2. 瓜氨酸的合成

21、3. 精氨酸的合成4. 精氨酸水解生成尿素*尿素分子中的2個氮原子，一個來自氨，另一個則來自天冬氨酸， 而天冬氨酸又可由其他氨基酸通過轉氨基作用而生成。由此， 尿素分子中2個氮原子的來源雖然不同，但都直接或間接來自各 種氨基酸。 尿素合成是一個耗能的過程，合成1分子尿素需要消耗4個高能磷 酸鍵。 尿素合成的總反應式：線粒體中以氨為氮源，通過 CSP-I合成氨基甲酰磷酸 urea胞液中存在CPS2，它以谷氨酰胺的酰胺基為氮源，催化合成氨基甲酰磷酸 參與嘧啶的合成。兩種CPS催化合成的產物雖然相同，但它們是兩種不同性質的酶，其生理意義也不相同： CPS1參與尿素的合成，是肝細胞獨特的一種重要功能，

22、 是細胞高度分化的結果，因而CPSI的活性可作為肝細胞分化程度的指標之一； CPS2參與嘧啶核苷酸的從頭合成，與細胞增殖過程中核酸的合成有關，因而它的活性可作為細胞增殖程度的指標之一。（四）尿素合成的調節(jié) 正常情況下，機體通過合適的速度合成尿素，以保證及時、充分地解除氨毒。尿素合成的速度可受多種因素的調節(jié)。 1食物蛋白質的影響 高蛋白質膳食時尿素的合成速度加快，排出的含氮物中尿素約占 90；反之，低蛋白質膳食時尿素合成速度減慢，尿素排出量可 低于含氮排泄量的60%。 2CPS-I的調節(jié) AGA是CPSI的變構激動劑 精氨酸是AGA合成酶的激活劑 因此，精氨酸濃度增高時，尿素生成加速。 3尿素合

23、成酶系的調節(jié) 精氨酸代琥珀酸合成酶的活性最低，是尿素合成的限速酶，可調節(jié) 尿素的合成速度。五、體內氨的去路 1. 形成 urea, 排除體外 2. 3.（六）高血氨癥和氨中毒 正常生理情況下，血氨的來源與去路保持動態(tài)平衡，血氨濃度處于較低的水平。氨在肝中合成尿素是維持這種平衡的關鍵。*當肝功能嚴重損傷時，尿素合成發(fā)生障礙，血氨濃度升高，稱 為高血氨癥。 后果：氨進入腦組織，NH3+-酮戊二酸 谷氨酸 NH3 +谷氨酸 谷氨酰胺 因此，腦中NH3 腦細胞中的-酮戊二酸 TAC腦組織中ATP生成 大腦功能障礙，嚴器重時可發(fā)生昏迷這就是肝昏迷氨中毒學說的基礎。尿素合成酶的遺傳性缺陷也可導致高血氨癥。

24、 第五節(jié) 個別氨基酸的代謝本節(jié)介紹某些氨基酸的另一些代謝方式： 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 支鏈氨基酸的代謝一、氨基酸的脫羧基作用 CO2氨基酸 胺 氨基酸脫羧酶 組氨酸 組胺 谷氨酸 -氨基丁酸 氨基酸 羥化 胺 酶：氨基酸脫羧酶 輔酶-磷酸吡哆醛胺類含量含量很低，但具有重要的生理功用。 胺氧化酶胺 醛 羧酸 （避免氨在體內蓄積）（一）-氨基丁酸（GABA） 酶分布：在腦、腎、組織中活性很高。 作用：GABA是抑制性神經遞質，對中樞神經有抑制作用。臨床：維生素B6治療妊娠嘔吐和小兒抽搐，這與磷酸吡哆醛參與構成谷氨酸脫羧酶輔酶，促進谷氨酸脫羧生成-

25、氨基丁酸，從而抑制神經興奮性有關。 （二）?；撬嶙饔茫?）在肝細胞中?；撬峥膳c膽汁酸結合生成結合膽汁酸；2）現(xiàn)發(fā)現(xiàn)腦組織中也含有較多的?；撬幔砻魉赡軐δX功能 也有作用。 （三） 組胺分布： 乳腺、肝、肺、肌肉及胃粘膜等的肥大細胞中作用：是一種強烈的血管舒張劑，并能增加毛細血管通透性。 創(chuàng)傷性休克及過敏反應等，均與組胺生成過多有關。 組胺還可刺激胃液分泌。 （四）5-羥色胺（5-HT）分布：體內各組織（神經、胃、血小板等）作用：腦內抑制性神經遞質（睡眠、疼痛、體溫調節(jié)有關）。 外周組織收縮血管作用。 （五）多胺（精脒和精胺） 鳥氨酸 多胺 CO2 蛋氨酸 多胺作用：精脒和精胺是調節(jié)細胞生長的

26、重要物質。 凡生長旺盛的組織如胚胎、再生肝、癌瘤組織等，其 鳥氨 酸脫羧酶活性較強，多胺含量也較多。臨床：測定腫瘤病人血或尿中多胺的含量作為觀察病情和輔助 診斷的指標。二、一碳單位代謝*一碳單位：某些氨基酸在分解代謝過程中產生含有一個碳 原子的有機基團： 甲基 -CH3-，methyl甲烯基 -CH2-，methylene甲炔基 -CH=， methenyl甲酰基 CHO-，formyl亞氨甲基 CH=NH, formimino CO2不屬于一碳單位 常與四氫葉酸（ FH4或THFA）結合而轉運并參與代謝。 1 一碳單位與四氫葉酸 四氫葉酸是一碳單位的載體。 四氫葉酸是一碳單位代謝的輔酶一碳單

27、位通常結合在 FH4分子的 N5和 N10位置上：N5-甲基四氫葉酸（N5-CH3-FH4）N5、N10-甲烯四氫葉酸（N5、N10 CH2-FH4）N5、N10-甲炔四氫葉酸（N5、N10=CH-FH4）N10-甲酰四氫葉酸（N10-CHO-FH4）N5-亞氨甲基四氫葉酸（N5CH=NH-FH4）（二）一碳單位與氨基酸代謝一碳單位主要來源于： 絲氨酸、甘氨酸、組氨酸和色氨酸的分解代謝。絲氨酸 甘氨酸 + N5、N10-甲烯四氫葉酸 甘氨酸 N5、N10 CH2-FH4 組氨酸 亞氨甲基谷氨酸 N5CH=NH-FH4+NH3 N5、N10=CH-FH4 色氨酸 HCOOH+FH4N10-CHO

28、- FH4(三） 一碳單位的互變 （五）一碳單位的生理功用 1. 嘌呤和嘧啶的合成原料N5，N10=CH-FH4 -嘌呤環(huán) C8N10 CHO-FH4 嘧啶環(huán)C2 N5，N10- CH2-FH4胸苷酸（dTMP）2.一碳單位代謝的障礙可造成某些病理情況巨幼紅細胞貧血磺胺藥及其些抗惡性腫瘤藥（甲氨蝶呤等）：分別通過干擾細胞及惡性腫瘤細胞的葉酸、四氫葉酸合成，進一步影響一碳單位代謝。核酸合成而發(fā)揮其藥理作用。三、含硫氨基酸的代謝 體內含硫的氨基酸有三種：甲硫氨酸半胱氨酸胱氨酸這三種氨基酸的代謝是相互聯(lián)系的：甲硫氨酸 半胱氨酸 胱氨酸甲硫氨酸是必需氨基酸(一)甲硫氨酸的代謝1. 甲硫氨酸與轉甲基作用

29、蛋氨酸分子中的S-甲基可以通過轉甲基作用生成許多含甲基的重要生理活性物質，但是蛋氨酸必須轉變生成S-腺苷蛋氨酸( SAM)才具有這種作用. SAM的甲基被高度活化，稱為活性蛋氨酸。50種物質需要SAM提供甲基 甲基化合物:l DNA、RNA及蛋白質的甲基化l 肌酸、膽堿、腎上腺素等的合成甲基化作用是重要的代謝反應，具有廣泛的生理意義。SAM則是體內最重要的甲基直接供給體。*2.甲硫氨酸循環(huán)（methionine cycle） 蛋氨酸循環(huán)-SAM在甲基轉移酶催化下，將甲基轉移給某化合物（RH）生成甲基化合物（RCH3）后，然后水解除去腺苷生成同型半脫氨酸，后者在蛋氨酸合成酶（又稱 N5-CH3-

30、FH4轉甲基酶，輔酶為維生素B12）作用下，從N5-CH3-FH4獲得甲基再合成蛋氨酸，形成一個循環(huán)過程。 *蛋氨酸循環(huán)的生理意義:1.由N5-CH3-FH4供給甲基合成蛋氨酸，再通過此循環(huán)的SA M 提供甲基以進行體內廣泛存在的甲基化反應。 N5-CH3-FH4則是體內甲基的間接供體由N5-CH3-FH4提供甲基使同型半脫氨酸轉變成甲硫氨酸的反應是目前已知體內能利用的N5-CH3-FH4唯一反應。2. 酶: N5-甲基四氫葉酸轉甲基酶 又稱甲硫氨酸合成酶 輔酶-VitB12它參與甲基的轉移 VitB12缺乏時，N5-CH3-FH4上的甲基不能轉移，這不僅不利于甲硫氨酸的生成，同時也影響四氫葉

31、酸的再生，使組織中游離的四氫葉酸含量減少，不能重新利用它來轉運其他一碳單位，導致核酸含成障礙，影響細胞分裂-產生巨幼紅細胞性貧血。3.肌酸的合成肌酸（creatine）磷酸肌酸（creatine phosphthe, CP）是能量儲存、利用的重要化合物。 肝是合成肌酸的主要器官。磷酸肌酸在心肌、骨骼肌及大腦中含量豐富。肌酸激酶由兩種亞基組成: M亞基（肌型） B亞基（腦型）有三種同工酶：MM型、MB型及BB型。 (骨骼肌 ) (心肌) (腦)心肌梗死時，血中MB型肌酸激酶活性增高，可作為輔助診斷的指標之一。 肌酸磷酸肌酸 代謝的終產物是肌酸酐肌酸酐主要在肌肉中通過磷酸肌酸的非酶促反應而生成。正

32、常成人，每日尿中肌酸酐的排出量恒定。腎嚴重病變時，肌酸酐排泄受阻，血中肌酸酐濃度升高。（二）半胱氨酸與胱氨酸的代謝1. 半胱氨酸與胱氨酸互變半胱氨酸（SH）胱氨酸含有二硫鍵（S-S-）二者可以相互轉變l 蛋白質中兩個半胱氨酸殘基之間形成的二硫鍵對維持蛋白質 的結構具有重要作用。l 體內許多重要酶的活性均與其分子中半胱氨酸殘基上巰基的存 在直接有關，故稱巰基酶 有些毒物，如芥子氣、重金屬鹽等，能與酶分子的疏基結合而抑制酶活性，從而發(fā)揮其毒性作用。治療：二巰基丙醇可以使結合的巰基恢復原來狀態(tài)，有解毒作用。體內存在的還原型谷胱甘肽能保護酶分子上的巰基，因而有重要的生理功用。2. 硫酸根的代謝 含硫氨基酸氧化分解均可以產生硫酸根； 半胱氨酸是體