11.蛋白質(zhì)分解代謝

1、 第十一章 蛋白質(zhì)的分解代謝氨基酸分解代謝為主1 Pr的營養(yǎng) 一、食物蛋白質(zhì)的生理功能 生命物質(zhì)基礎(chǔ)：維持細(xì)胞、組織生長、更新、修補(bǔ)以及催化、運(yùn)輸、代謝調(diào)節(jié)等均需Pr參與；能源供給（可由糖、脂替代）。二、氮平衡（體內(nèi)Pr代謝狀況評價(jià)指標(biāo)）氮平衡：nitrogen balance 測定攝入的食物的含氮量（攝取氮）與尿/糞中含氮量（排出氮）,反映人體Pr的代謝概況。 1.氮的總平衡 攝入氮排出氮(氮“收支”平衡) 反映正常成人的Pr代謝狀況。 2.氮的正平衡 攝入氮 排出氮 部分?jǐn)z入的氮用于合成體內(nèi)Pr。兒童、孕婦及恢復(fù)期的病人屬此種情況。（儲(chǔ)留） 3.氮的負(fù)平衡 攝入氮 吸收(入血), 腸管堿性

2、環(huán)境中，生成及吸收均增加。(3)腎產(chǎn)生（在腎遠(yuǎn)曲小管上皮細(xì)胞內(nèi)分泌） Gln在酶的催化下分解成GluNH3 酸性尿：NH4排出；堿性尿：NH3吸收體內(nèi)氨的來源：氨的去路：尿素合成 GLn生成 含氮化合物合成 銨鹽排出氨的轉(zhuǎn)運(yùn) 氨在血中以無毒形式運(yùn)輸至肝合成尿素（1） 丙氨酸葡萄糖循環(huán)1234肌中的氨以無毒的Ala形式運(yùn)輸至肝，同時(shí)，肝為肌提供生成丙酮酸的葡萄糖(2) 谷氨酰胺的運(yùn)氨作用 腦、肌肉（1/3）運(yùn)氨至肝或腎谷氨酰胺合成酶谷氨酸 谷氨酰胺 谷氨酰胺酶 Gln運(yùn)至肝或腎，水解為Glu和NH NH3肝合成尿素；腎以銨鹽形式排出。 Gln為合成某些含氮化合物的原料。（如 Asn合成） 白血病

3、細(xì)胞不能合成Asn，利用此治療白血病(加Asn酶減少原料供給)。（一）尿素urea的合成 （氨在體內(nèi)的主要去路）肝尿素合成的主要器官尿素合成的鳥氨酸循環(huán)學(xué)說 （尿素循環(huán)、KrebsHenseleit cycle） 通過鳥氨酸循環(huán)，2分子氨與1分子CO2結(jié)合生成1分子尿素和1分子水 尿素：中性、無毒、水溶性很強(qiáng)。腎排出。 鳥氨酸循環(huán)詳細(xì)步驟(肝中)：）氨基甲酰磷酸的合成 NH3CO2H2OATP CPS-I （ Mg2+,N-乙酰谷氨酸） HNCOOPOADPPi 氨基甲酰磷酸 N-乙酰谷氨酸：乙酰CoAGlu，酶別構(gòu)激活劑 氨基甲酰磷酸為高能化合物。）瓜氨酸的合成 鳥氨酸 氨基甲酰磷酸 鳥氨酸

4、氨甲?；?轉(zhuǎn)移酶OCT 瓜氨酸 1)2)步反應(yīng)在肝細(xì)胞線粒體內(nèi)進(jìn)行，均不可逆。 瓜氨酸合成后經(jīng)載體轉(zhuǎn)運(yùn)至胞液3) 精氨酸的合成（胞液） 瓜AAASP 合成酶 ATP 精氨酸代琥珀酸 裂解酶 精氨酸 延胡索酸 精氨酸中一個(gè)原子由Asp提供，Asp可由多種轉(zhuǎn)氨基作用產(chǎn)生。4) 精氨酸水解生成尿素 精氨酸酶精氨酸 尿素鳥氨酸 （進(jìn)入線粒體內(nèi)） 尿素循環(huán)中Asp通過轉(zhuǎn)氨基作用與多種AA聯(lián)系； 延胡索酸與三羧酸循環(huán)聯(lián)系。2NH3CO23ATP3H2O 尿素2ADPAMP4Pi尿素合成的調(diào)節(jié) 1.食物蛋白質(zhì) urea合成增加 2.CPSI的調(diào)節(jié)* 為起始限速酶， 受AGA，精氨酸濃度影響（變構(gòu)激活） 3.

5、尿素合成酶系的調(diào)節(jié) 啟動(dòng)后限速酶：精氨酸代琥珀酸縮合酶（活性最低）高血氨癥與氨中毒 生理情況下，血氨的來源與去路保持動(dòng)態(tài)平衡，血氨為較低水平。尿素合成是維持此平衡的關(guān)鍵。高血氨癥： 肝功能嚴(yán)重?fù)p傷或尿素合成相關(guān)酶遺傳缺陷時(shí)，尿素合成發(fā)生障礙，血氨濃度升高。肝昏迷氨中毒學(xué)說： 氨增加使酮戊二酸減少（Glu合成），三羧酸循環(huán)減弱，ATP減少，大腦功能障礙。 Glu，Gln增多滲透壓效應(yīng)，腦水腫。 四、酮酸的代謝1.合成非必需AA 多數(shù)酮酸在體內(nèi)經(jīng)轉(zhuǎn)氨基的逆循環(huán)可生成AA。但必需AA不能合成 。 2.轉(zhuǎn)變?yōu)樘羌爸?生糖AA：-酮酸可轉(zhuǎn)變?yōu)樘?（丙酮酸或三羧酸循環(huán)中各種中間產(chǎn)物）；生酮AA：-酮酸轉(zhuǎn)

6、變?yōu)橥w （乙酰CoA、乙酰乙酰CoA） 生糖兼生酮AA：以上兩種方式兼有 3.氧化供能 酮酸經(jīng)過三羧酸循環(huán)氧化磷酸化,徹底分解產(chǎn)生水和二氧化碳，釋放能量供生理需要。生酮： 亮、賴生糖兼生酮：異亮、苯丙、酪、色、蘇生糖：丙、精、天冬、半胱、谷、甘、脯、 蛋、絲、纈、組、酰胺（天冬、谷氨） 5 個(gè)別的代謝 通過一些特殊途徑生成具有重要生理意義的含氮化合物一、氨基酸的脫羧基作用decarboxylation 氨基酸直接或間接脫羧產(chǎn)生胺 （胺 胺氧化酶 醛類 O 羧酸，進(jìn)一步代謝）酶：脫羧酶，輔酶都是磷酸吡哆醛1.氨基丁酸（）生成 2. 組胺 組胺廣泛分布于乳腺、肝、肺、肌肉、胃粘膜等的肥大細(xì)胞中，

7、強(qiáng)烈血管舒張劑。組胺3.羥色胺（5-HT） 4. 多胺精脒、精胺是調(diào)節(jié)細(xì)胞生長的重要物質(zhì)。二、氨基酸與“一碳單位”代謝 （一）一碳單位one carbon unit： 某些AA在分解代謝過程中可以產(chǎn)生含有一個(gè)碳原子的有機(jī)基團(tuán)。 甲基（-CH）、亞甲基（-CH2-）、 次甲基（=CH-）、甲酰基（-CHO）、 亞胺甲基（-CH=NH）羥甲基（-CH2OH）（CO2不屬此類） 以輔酶四氫葉酸（）作為載體轉(zhuǎn)運(yùn)并參與代謝FH4生成一碳單位結(jié)合在FH4上（二） 一碳單位來源與互變來源：絲氨酸、甘氨酸、組氨酸、色氨酸4.Met 與“一碳單位”生成 SAM：S-腺苷甲硫氨酸 甲基來源（見后述）5.一碳單位的

8、互變N5甲基FH4N5N10甲烯FH4N5N10甲炔FH4 N5亞氨甲基FH4 N10甲酰FH4-CHO=CH-CH2-CH3（三）一碳單位生理功用(1)與嘌呤和嘧啶核苷酸的合成有關(guān)（一碳單位將氨基酸與核酸代謝聯(lián)系）；(2)體內(nèi)許多具有重要生理功能的化合物合成需要甲基化反應(yīng)，由腺苷蛋氨酸直接提供甲基；N5-甲基FH4為間接供體，以供重新合成蛋（甲硫）氨酸。 (3)一碳單位代謝障礙或FH4不足巨幼紅細(xì)胞貧血(4)磺胺藥物、抗腫瘤藥物通過干擾細(xì)菌及惡性腫瘤細(xì)胞的葉酸代謝影響核酸合成發(fā)揮藥物作用。三、含硫氨基酸的代謝甲硫（蛋）氨酸、半胱氨酸、胱氨酸 胱氨酸 甲硫氨酸 半胱氨酸（一）甲硫氨酸的代謝 M

9、et中含有S-甲基，可提供體內(nèi)許多物質(zhì)甲基化需要，但需先生成SAM。 SAM在甲基轉(zhuǎn)移酶作用下，可將甲基轉(zhuǎn)移至另一物質(zhì)使其甲基化。1.甲硫氨酸與轉(zhuǎn)甲基作用 SAM (S-腺苷甲硫氨酸)的生成： S-adenosyl methionine 活性甲基腺苷轉(zhuǎn)移酶ATPPPi+Pi 甲硫氨酸循環(huán)甲硫氨酸甲硫氨酸意義： N5-CH3-FH4供給甲基生成甲硫氨酸，體內(nèi)甲基的間接供體； 體內(nèi)不能合成同型半胱氨酸，必需由食物提供（Met）； 轉(zhuǎn)甲基酶輔酶VitB12，VitB12缺乏影響Met合成，同時(shí)影響FH4再生，游離FH4減少導(dǎo)致核酸合成障礙影響細(xì)胞分裂巨幼紅細(xì)胞貧血； 同型半胱氨酸血中濃度升高，可能是

10、動(dòng)脈粥樣硬化和冠心病的獨(dú)立危險(xiǎn)因子。 2.肌酸合成（SAM提供甲基） 骨架Gly 脒基精氨酸 甲基SAM 肌酸 肌酸激酶 磷酸肌酸（心肌/骨骼肌/大腦豐富） 肌酸酐 （尿排）肌酸激酶有三種同工酶 （兩個(gè)亞基組成M或B） MM型骨骼肌；MB型心??；BB型腦肌酸酐腎排磷酸肌酸SAM甲基化作用 2. 轉(zhuǎn)變?yōu)榕；撬?結(jié)合膽汁酸成分；腦中含量較高 PAPS轉(zhuǎn)移也可產(chǎn)生牛磺酸 （二）半胱氨酸及胱氨酸的代謝 1.胱氨酸與半胱氨酸的互變 2半胱氨酸 胱氨酸3.硫酸根的代謝 含硫AA氧化分解產(chǎn)生硫酸根；Cys為主要來源。硫酸根去路： 以無機(jī)鹽形式排出體外； ATP活化生成“活性硫酸” PAPS （3磷酸腺苷5磷酸硫酸） 參與Pr、糖、脂的硫酸化，及固醇類物質(zhì)及藥物等的生物轉(zhuǎn)化。（一）苯丙氨酸Phe和酪氨酸Tyr的代謝 1.phe羥化生成Tyr 四、芳香族AA代謝（Phe、Tyr、Trp）Tyr Phe羥化酶Phe Tyr （反應(yīng)不可逆?。?苯丙酮酸2.兒茶酚胺類與黑色素的合成Tyr的分解代謝