氨的代謝第九版生化課件

1、氨的代謝（Metabolism of Ammonia）第三節(jié)一、血氨有三個主要來源（一）氨基酸脫氨基作用和胺類分解均可產生氨（二）腸道細菌作用產生氨（三）腎小管上皮細胞分泌的氨 RCH2NH2RCHO + NH3胺氧化酶 谷氨酰胺谷氨酸 + NH3谷氨酰胺酶蛋白質和氨基酸在腸道細菌作用下產生的氨尿素經腸道細菌尿素酶水解產生的氨丙氨酸葡萄糖 肌肉蛋白質氨基酸NH3谷氨酸-酮戊二酸丙酮酸糖酵解肌肉丙氨酸血液丙氨酸葡萄糖-酮戊二酸谷氨酸丙酮酸NH3尿素尿素循環(huán)糖異生肝丙氨酸-葡萄糖循環(huán)葡萄糖二、氨在血液中以丙氨酸和谷氨酰胺的形式轉運（一）氨通過丙氨酸-葡萄糖循環(huán)從骨骼肌運往肝谷氨酰胺運氨作用腦和肌肉

2、血液肝和腎谷氨酰胺 谷氨酸NH3谷氨酰胺谷氨酰胺 谷氨酸NH3（二）氨通過谷氨酰胺從腦和骨骼肌等組織運往肝或腎谷氨酸 + NH3谷氨酰胺谷氨酰胺合成酶ATPADP+Pi谷氨酰胺酶谷氨酰胺是氨的解毒產物，也是氨的儲存及運輸形式。 三、氨的主要代謝去路是在肝合成尿素（一）尿素是通過鳥氨酸循環(huán)（orinithine cycle）合成的尿素生成的過程由Hans Krebs 和Kurt Henseleit 提出，稱為鳥氨酸循環(huán)又稱尿素循環(huán)（urea cycle）或Krebs- Henseleit循環(huán)生成部位主要在肝細胞的線粒體及胞液中（二）肝中鳥氨酸循環(huán)的反應步驟1. 氨基甲酰磷酸的合成CO2 + NH

3、3 + H2O + 2ATP氨基甲酰磷酸合成酶（N-乙酰谷氨酸，Mg2+）COH2NO PO32-+ 2ADP + Pi氨基甲酰磷酸反應在線粒體中進行由關鍵酶氨基甲酰磷酸合成酶-1 （CPS-）催化N-乙酰谷氨酸為其激活劑2. 瓜氨酸的合成鳥氨酸氨基甲酰轉移酶H3PO4+氨基甲酰磷酸瓜氨酸鳥氨酸反應在線粒體中進行由鳥氨酸氨基甲酰轉移酶催化瓜氨酸生成后進入胞液3. 精氨酸代琥珀酸的合成反應在胞液中進行由關鍵酶精氨酸代琥珀酸合成酶催化精氨酸代琥珀酸合成酶H2O+天冬氨酸精氨酸代琥珀酸瓜氨酸ATPAMP+PPi4. 精氨酸的合成精氨酸代琥珀酸裂解酶延胡索酸精氨酸代琥珀酸精氨酸反應在胞液中進行由精氨酸

4、代琥珀酸裂解酶催化5. 精氨酸水解產生尿素反應在胞液中進行由精氨酸酶催化精氨酸酶+尿素精氨酸鳥氨酸2ADP+PiCO2 + NH3 + H2O氨基甲酰磷酸2ATPN-乙酰谷氨酸Pi鳥氨酸瓜氨酸精氨酸延胡索酸氨基酸草酰乙酸蘋果酸-酮戊二酸谷氨酸-酮酸精氨酸代琥珀酸瓜氨酸天冬氨酸ATPAMP + PPi鳥氨酸尿素線粒體胞 液鳥氨酸循環(huán)（三）尿素合成的調節(jié)1. 高蛋白質膳食增加尿素生成2. 關鍵酶CPS-的調節(jié)CPS-是尿素合成啟動的關鍵酶AGA是CPS-的別構激活劑，由乙酰CoA與谷氨酸通過AGA合酶催化生成精氨酸是AGA合酶的激活劑，精氨酸濃度增高時，尿素合成增加3. 關鍵酶精氨酸代琥珀酸合成酶

5、的調節(jié)精氨酸代琥珀酸合成酶是尿素合成啟動以后的關鍵酶活性最低，可調節(jié)尿素的合成速度（四）尿素合成障礙可引起高血氨癥或氨中毒血氨濃度升高稱高血氨，常見于肝功能嚴重損傷時，尿素合成酶的遺傳缺陷也可導致高血氨癥（hyperammonemia）高血氨癥可引起腦功能障礙，稱氨中毒（ammonia poisoning） 氨中毒的可能機制：-酮戊二酸谷氨酸谷氨酰胺NH3NH3 腦內 -酮戊二酸三羧酸循環(huán)ATP腦功能障礙個別氨基酸的代謝（Metabolism of Individual Amino Acids）第四節(jié) 一、氨基酸脫羧基作用氨基酸脫羧酶氨基酸胺類RCH2NH2+ CO2磷酸吡哆醛（一）谷氨酸脫羧

6、生成-氨基丁酸GABA COOH(CH2)2 CH2NH2 CO2L- 谷氨酸脫羧酶 COOH(CH2)2 CHNH2 COOHL-谷氨酸（二）組氨酸脫羧生成組胺 L-組氨酸組胺組氨酸脫羧酶CO2HN NCH2CHCOOH NH2 HN NCH2CH2NH2（三）色氨酸羥化后脫羧生成5-羥色胺5-羥色氨酸5-HT色氨酸羥化酶5-羥色氨酸脫羧酶CO2色氨酸CH2CHCOOH NH2CH2CHCOOH NH2HOCH2CH2NH2HO 鳥氨酸腐胺 S-腺苷甲硫氨酸 (SAM )脫羧基SAM 鳥氨酸脫羧酶CO2SAM脫羧酶CO2精脒 (spermidine)丙胺轉移酶5-甲基-S-腺苷丙胺轉移酶 精

7、胺 (spermine)（四）某些氨基酸的脫羧基作用可產生多胺類物質甲基 -CH3亞甲基 -CH2-次甲基 =CH-甲?；?-CHO亞胺甲基 -CH=NH二、某些氨基酸在分解代謝中產生一碳單位（一）四氫葉酸作為一碳單位的運載體參與一碳單位代謝 某些氨基酸在分解代謝過程中產生的含有一個碳原子的基團，稱為一碳單位一碳單位的種類四氫葉酸的結構及生成5FFH2FH4FH2還原酶FH2還原酶NADPH+H+NADP+NADPH+H+NADP+一碳單位的互相轉變N10CHOFH4N5, N10=CHFH4N5, N10CH2FH4N5CH3FH4N5CH=NHFH4H+H2ONADPH+H+NADP+NA

8、DH+H+NAD+NH3一碳單位主要來源于絲氨酸、甘氨酸、組氨酸及色氨酸的分解代謝（二）由氨基酸產生的一碳單位可相互轉變絲氨酸 N5, N10CH2FH4甘氨酸 N5, N10CH2FH4組氨酸 N5CH=NHFH4色氨酸 N10CHOFH4（三）一碳單位的主要功能是參與嘌呤、嘧啶的合成N10-CHO-FH4與N5,N10=CH-FH4分別為嘌呤合成提供C2與C8N5,N10-CH2-FH4為胸腺嘧啶核苷酸合成提供甲基把氨基酸代謝和核酸代謝聯(lián)系起來亞甲基次甲基（一）甲硫氨酸參與甲基轉移1. 甲硫氨酸轉甲基作用與甲硫氨酸循環(huán)有關腺苷轉移酶PPi+Pi+甲硫氨酸ATPS-腺苷甲硫氨酸(SAM)三、

9、含硫氨基酸代謝可產生多種生物活性物質甲基轉移酶RCH3腺苷S-腺苷同型半胱氨酸同型半胱氨酸RH甲硫氨酸循環(huán)甲硫氨酸S-腺苷同型 半胱氨酸S-腺苷甲硫氨酸同型半胱氨酸FH4N5CH3FH4N5CH3FH4 轉甲基酶(VitB12)H2O腺苷RHATPPPi+PiR-CH3SAM為體內甲基的直接供體為體內甲基化反應提供甲基促進FH4再生維生素B12不足： 巨幼紅細胞性貧血高同型半胱氨酸血癥： 動脈粥樣硬化和冠心病2. 甲硫氨酸為肌酸合成提供甲基肝是合成肌酸的主要器官肌酸以甘氨酸為骨架，由精氨酸提供脒基，SAM提供甲基而合成H2O（二）半胱氨酸與多種生理活性物質的生成有關1. 半胱氨酸與胱氨酸可以互

10、變-2H+2HCH2SHCHNH2COOHCH2CHNH2COOHCH2CHNH2COOHSS22. 半胱氨酸可轉變成?；撬?. 半胱氨酸可生成活性硫酸根PAPS為活性硫酸根，是體內硫酸基的供體 L-半胱氨酸磺酸丙氨酸?；撬?磺酸丙氨酸脫羧酶CO21.苯丙氨酸羥化生成酪氨酸（一）苯丙氨酸和酪氨酸代謝既有聯(lián)系又有區(qū)別苯丙氨酸+ H2O苯丙氨酸羥化酶酪氨酸+ O2四、芳香族氨基酸代謝需要加氧酶催化苯酮酸尿癥（phenyl keronuria, PKU）苯丙氨酸羥化酶缺陷，苯丙氨酸不能正常轉變?yōu)槔野彼岽x。經轉氨基作用生成苯丙酮酸、苯乙酸等，并從尿中排出。屬于一種遺傳代謝病。1. 苯丙氨酸轉變?yōu)槔野?/p>

11、酸多巴醌吲哚醌黑色素2. 酪氨酸轉變?yōu)楹谏睾蛢翰璺影防野彼崂野彼崃u化酶多巴多巴胺去甲腎上腺素聚合腎上腺素帕金森病患者多巴胺生成減少人體缺乏酪氨酸酶，黑色素合成障礙，皮膚、毛發(fā)等發(fā)白，稱為白化病3. 酪氨酸的分解代謝 體內代謝尿黑酸的酶先天缺陷時，尿黑酸分解受阻，可出現(xiàn)尿黑酸尿癥色氨酸5-羥色胺一碳單位丙酮酸 + 乙酰乙酰CoA維生素 PP （二）色氨酸的分解代謝可產生丙酮酸和乙酰乙酰CoA五、支鏈氨基酸的分解有相似的代謝過程四、芳香族氨基酸代謝需要加氧酶催化纈氨酸亮氨酸異亮氨酸相應的-酮酸脂酰CoA,-烯脂酰CoA琥珀酰CoA乙酰CoA琥珀酰CoA+乙酰CoA蛋白質的營養(yǎng)價值與營養(yǎng)必需氨基酸轉氨基作用及轉氨酶氨以丙氨酸和谷氨酰胺的形式運往肝或腎氨在肝經鳥氨酸循環(huán)合成尿素氨基酸脫羧基作用產生胺類某些氨基酸分解代謝產生一碳單位甲硫氨酸循環(huán)參與體內重要含甲基化合物的合成芳香族氨基酸代謝產生重要的神經遞質