《生物化學(xué)》課件-蛋白質(zhì)分解代謝(人衛(wèi)版)

1、第八章蛋白質(zhì)分解代謝 第八章蛋白質(zhì)分解代謝 第一節(jié)蛋白質(zhì)的營養(yǎng)作用Nutritional Function of Protein第一節(jié)蛋白質(zhì)的營養(yǎng)作用Nutritional Functi一、蛋白質(zhì)的生理功能 1. 維持細(xì)胞、組織的生長、更新和修補(bǔ)2. 參與多種重要的生理活動(dòng) （如：催化、運(yùn)輸、代謝調(diào)節(jié)等過程）3. 氧化供能 1克蛋白質(zhì)徹底氧化分解可釋放約17kJ能量 一、蛋白質(zhì)的生理功能 1. 維持細(xì)胞、組織的生長、更新和修二、蛋白質(zhì)的需要量(一)氮平衡 氮平衡是指每日攝入的氮量與排出氮量之間的關(guān)系，它反映體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成與分解代謝的總結(jié)果。二、蛋白質(zhì)的需要量(一)氮平衡 1總氮平衡 攝入氮量

2、排出氮量。 表示組織蛋白質(zhì)的分解與合成處于動(dòng)態(tài)平衡。反映正常成年人的蛋白質(zhì)代謝情況。 正常成人不再生長，攝入體內(nèi)的蛋白質(zhì)除補(bǔ)償每日消耗的組織蛋白質(zhì)之外，其余部分氧化供能或轉(zhuǎn)變?yōu)樘呛椭举A存。 1總氮平衡 攝入氮量排出氮量。 2正氮平衡 攝入氮量排出氮量。 表示組織蛋白質(zhì)合成量多于分解量。生長發(fā)育期兒童、孕婦、疾病恢復(fù)期。 體內(nèi)不斷地有大量組織新生或創(chuàng)傷修復(fù)，攝入體內(nèi)的蛋白質(zhì)除補(bǔ)償每日消耗的組織蛋白之外，還有一部分構(gòu)成新的組織成分留在體內(nèi)，故處于正氮平衡狀態(tài)。 2正氮平衡 攝入氮量排出氮量。 3負(fù)氮平衡 攝入氮量排出氮量。 表示組織蛋白質(zhì)分解量多于合成量。營養(yǎng)不良、慢性消耗性疾病時(shí)。 攝入體內(nèi)的

3、蛋白質(zhì)不足補(bǔ)償每日消耗的組織蛋白，故處于負(fù)氮平衡狀態(tài)。臨床上應(yīng)防止患者出現(xiàn)負(fù)氮平衡，負(fù)氮平衡時(shí)機(jī)體抵抗力下降，傷口不易愈合，創(chuàng)傷修復(fù)緩慢。 3負(fù)氮平衡 攝入氮量排出氮量?？偟胶猓簲z入N排出N Pr分解代謝=合成代謝 正常成年人正氮平衡：攝入N排出N Pr分解代謝合成代謝 生長發(fā)育期兒童、孕婦、疾病恢復(fù)期負(fù)氮平衡：攝入N排出N Pr分解代謝合成代謝 營養(yǎng)不良、慢性消耗性疾病病人總氮平衡：攝入N排出N 正氮平衡：攝入N排出N (二) 需要量 根據(jù)氮平衡實(shí)驗(yàn)計(jì)算，在不進(jìn)食蛋白質(zhì)時(shí)，成人每日最低分解約20g蛋白質(zhì)。由于食物蛋白質(zhì)與人體蛋白質(zhì)組成的差異，不可能全部被利用，故成人每日最低需要30g50g

4、蛋白質(zhì)。 我國營養(yǎng)學(xué)會(huì)推薦，成人每日須食入80g混合蛋白質(zhì)。(二) 需要量 根據(jù)氮平衡實(shí)驗(yàn)計(jì)算，在不進(jìn)食蛋白（三）蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價(jià)值必需氨基酸 人體所必需，但機(jī)體不能自身合成，而必須由食物供給的氨基酸。 纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、蘇氨酸、蛋氨酸、賴氨酸、苯丙氨酸和色氨酸。 非必需氨基酸：體內(nèi)能合成，不一定要由食物供給的氨基酸。（三）蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價(jià)值2營養(yǎng)價(jià)值 各種食物蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值的高低決定于其所含必需氨基酸在種類、數(shù)量和比例方面是否接近于人體蛋白。愈接近者，營養(yǎng)價(jià)值愈高；反之則愈低。 動(dòng)物蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價(jià)值一般較植物蛋白質(zhì)高。2營養(yǎng)價(jià)值3蛋白質(zhì)互補(bǔ)作用 幾種營養(yǎng)價(jià)值較低的蛋白質(zhì)混合食用，其所含必

5、需氨基酸可互相補(bǔ)充而提高其營養(yǎng)價(jià)值，這種作用稱為蛋白質(zhì)的互補(bǔ)作用。3蛋白質(zhì)互補(bǔ)作用 例如：谷類蛋白含賴氨酸較少而含色氨酸較多，而豆類蛋白含賴氨酸較多而含色氨酸較少，兩者混合食用則可提高其營養(yǎng)價(jià)值。動(dòng)植物蛋白質(zhì)混合食用，其營養(yǎng)價(jià)值提高更明顯。 鑒于國人的飲食習(xí)慣和目前的經(jīng)濟(jì)狀況，應(yīng)提倡葷素食物及粗細(xì)糧搭配食用。 例如：谷類蛋白含賴氨酸較少而含色氨酸較多，而豆類蛋白（四）蛋白質(zhì)的腸中腐敗作用 在消化過程中，有一小部分蛋白質(zhì)不被消化，也有一小部分消化產(chǎn)物不被吸收。腸道細(xì)菌對(duì)這部分蛋白質(zhì)及其消化產(chǎn)物所起的作用，稱為腐敗作用。 腐敗作用的產(chǎn)物大多有害，如胺、氨、苯酚、吲哚等；也可產(chǎn)生少量的脂肪酸及維生素

6、等可被機(jī)體利用的物質(zhì)。（四）蛋白質(zhì)的腸中腐敗作用 在消化過程中，有一小胺類的生成蛋白質(zhì) 氨基酸胺類蛋白酶 脫羧基作用 組氨酸組胺 賴氨酸尸胺 色氨酸 色胺 酪氨酸酪胺胺類的生成蛋白質(zhì) 氨基酸胺類蛋白酶 脫羧基作用 組氨酸 假神經(jīng)遞質(zhì) 某些物質(zhì)結(jié)構(gòu)與神經(jīng)遞質(zhì)結(jié)構(gòu)相似，可取代正常神經(jīng)遞質(zhì)從而影響腦功能，稱假神經(jīng)遞質(zhì)。苯乙胺苯乙醇胺酪胺 -羥酪胺 假神經(jīng)遞質(zhì) 某些物質(zhì)結(jié)構(gòu)與神經(jīng)遞質(zhì)結(jié)構(gòu)相似，可取代正常神經(jīng) -羥酪胺和苯乙醇胺結(jié)構(gòu)類似兒茶酚胺，它們可取代兒茶酚胺與腦細(xì)胞結(jié)合，但不能傳遞神經(jīng)沖動(dòng)，使大腦發(fā)生異常抑制。 -羥酪胺和苯乙醇胺結(jié)構(gòu)類似兒茶酚胺，它們可取代兒茶氨的生成未被吸收的氨基酸滲入腸道的尿

7、素氨(ammonia)腸道細(xì)菌脫氨基作用尿素酶 降低腸道pH，NH3轉(zhuǎn)變?yōu)镹H4+以胺鹽形式排出，可減少氨的吸收，這是酸性灌腸的依據(jù)。氨的生成未被吸收的氨基酸滲入腸道的尿素氨腸道細(xì)菌尿素酶 其它有害物質(zhì)的生成酪氨酸 苯酚半胱氨酸 硫化氫 色氨酸 吲哚其它有害物質(zhì)的生成酪氨酸 苯酚半胱氨酸 硫化氫 色氨酸 吲哚氨基酸代謝庫食物蛋白經(jīng)消化吸收的氨基酸（外源性氨基酸）與體內(nèi)組織蛋白降解產(chǎn)生的氨基酸（內(nèi)源性氨基酸）混在一起，分布于體內(nèi)各處參與代謝，稱為氨基酸代謝庫。二 、 氨基酸在體內(nèi)的一般代謝（一）氨基酸代謝概況氨基酸代謝庫食物蛋白經(jīng)消化吸收的氨基酸（外源性氨基酸）與體內(nèi)氨基酸代謝庫中的氨基酸處于動(dòng)

8、態(tài)平衡中。 其來源有三：食物蛋白質(zhì)經(jīng)消化吸收后進(jìn)入體內(nèi)的氨基酸；組織蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生的氨基酸；體內(nèi)合成的非必需氨基酸。 其去路也有三：合成組織蛋白質(zhì)；轉(zhuǎn)變成具有重要生理活性的含氮物質(zhì)；通過脫氨基作用等途徑進(jìn)行分解代謝。生物化學(xué)課件蛋白質(zhì)分解代謝(人衛(wèi)版)氨基酸代謝庫食物蛋白質(zhì)消化吸收 組織蛋白質(zhì)分解 體內(nèi)合成氨基酸 (非必需氨基酸)氨基酸代謝概況 -酮酸 脫氨基作用 酮 體氧化供能糖胺 類脫羧基作用氨 尿素代謝轉(zhuǎn)變其它含氮化合物 (嘌呤、嘧啶等)合成 氨基酸代謝庫食物蛋白質(zhì)消化吸收 組織分解 體內(nèi)合成氨基酸（二）氨基酸的脫氨基作用 氨基酸脫掉氨基生成-酮酸的作用。R-C-COOHR-C-COOH

9、O-酮酸-氨基酸NH2HNH3（二）氨基酸的脫氨基作用R-C-COOHR-C-COOHO氨基酸的脫氨基作用轉(zhuǎn)氨基作用氧化脫氨基作用聯(lián)合脫氨基作用嘌呤核苷酸循環(huán)氨基酸的脫氨基作用轉(zhuǎn)氨基作用轉(zhuǎn)氨基作用1轉(zhuǎn)氨基作用的概念 -氨基酸的氨基與-酮酸的酮基，在轉(zhuǎn)氨酶的作用下相互交換，生成相應(yīng)的新的-氨基酸和-酮酸的過程。轉(zhuǎn)氨基作用1轉(zhuǎn)氨基作用的概念 R1-C-COOH+R2-C-COOH R1-C-COOH+R2-C-COOHNH2NH2OOHH-氨基酸-酮酸轉(zhuǎn)氨酶R1-C-COOH+R2-C-COOH 2轉(zhuǎn)氨酶 催化轉(zhuǎn)氨反應(yīng)的酶統(tǒng)稱為轉(zhuǎn)氨酶，或氨基移換酶。轉(zhuǎn)氨酶的輔酶 磷酸吡哆醛或磷酸吡哆胺2轉(zhuǎn)氨酶轉(zhuǎn)氨

10、酶的輔酶生物化學(xué)課件蛋白質(zhì)分解代謝(人衛(wèi)版)GPT 又稱為丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶 (ALT)GPT 又稱為丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶 (ALT)GOT 又稱為天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（AST）GOT 又稱為天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（AST） 正常人組織中GOT和GPT的活性單位/每克濕組織組 織 GOT GPT心 臟 156，000 7，100肝 臟 142，000 44，000骨骼肌 99，000 4，800腎 臟 91，000 19，000胰 臟 28，000 2，000脾 臟 14，000 1，200肺 10，000 700血 液 20 16肝臟：GPT、 LDH5心?。篏OT、 LDH1 正常人組織中GOT和GP

11、T的活性單位/每克濕組織肝臟：GP氧化脫氨基作用存在于肝、腦、腎中輔酶為 NAD+ 或NADP+GTP、ATP為其抑制劑GDP、ADP為其激活劑催化酶： L-谷氨酸脫氫酶L-谷氨酸NH3-酮戊二酸NAD(P)+NAD(P)H+H+H2O氧化脫氨基作用存在于肝、腦、腎中催化酶：L-谷氨酸NH3-聯(lián)合脫氨基作用聯(lián)合脫氨基作用嘌呤核苷酸循環(huán)蘋果酸 腺苷酸代琥珀酸次黃嘌呤 核苷酸 (IMP)腺苷酸代琥珀酸合成酶-酮戊 二酸氨基酸 谷氨酸-酮酸 轉(zhuǎn)氨酶 1草酰乙酸天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶 2此種方式主要在肌肉組織進(jìn)行。腺苷酸脫氫酶H2ONH3延胡索酸腺嘌呤核苷酸(AMP)嘌呤核苷酸循環(huán)蘋果酸 腺苷酸次黃嘌呤腺苷酸

12、代琥-酮戊氨基（三）-酮酸的代謝經(jīng)氨基化作用生成非必需氨基酸轉(zhuǎn)變成糖及脂類（三）-酮酸的代謝經(jīng)氨基化作用生成非必需氨基酸氧化供能 -酮酸可通過三羧酸循環(huán)徹底氧化成CO2和H2O，同時(shí)釋放能量。丙氨酸丙酮酸乙酰輔酶ATACNH32H氧化供能 丙氨酸丙酮酸乙酰輔酶ATACNH32H三、氨的代謝 氨是機(jī)體正常代謝產(chǎn)物，具有毒性。體內(nèi)的氨主要在肝合成尿素(urea)而解毒。正常人血氨濃度一般不超過 0.06mmol/L。三、氨的代謝 氨是機(jī)體正常代謝產(chǎn)物，具有毒性。血氨的來源與去路（一） 血氨的來源1、 氨基酸脫氨基作用產(chǎn)生的氨是血氨主要來源, 胺類的分解也可以產(chǎn)生氨 RCH2NH2RCHO + NH

13、3胺氧化酶2、 腸道吸收的氨氨基酸在腸道細(xì)菌作用下產(chǎn)生的氨尿素經(jīng)腸道細(xì)菌尿素酶水解產(chǎn)生的氨3、 腎小管上皮細(xì)胞分泌的氨主要來自谷氨酰胺 谷氨酰胺谷氨酸 + NH3谷氨酰胺酶血氨的來源與去路（一） 血氨的來源1、 氨基酸脫氨基作用產(chǎn)生食物蛋白質(zhì)、氨基酸 NH3腐敗作用尿素細(xì)菌尿素酶CO2+ NH3血液尿素NH3+H+NH4+NH3 血氨高血氨病人禁用肥皂水灌腸腸道食物蛋白質(zhì)、氨基酸 谷氨酰胺谷氨酸NH3 NH3 NH3氨基酸 -酮酸血液 腎小管上皮細(xì)胞 原尿 +H+NH4 +腎臟來源的氨 谷氨酰胺谷氨酸NH3 NH（二）氨的轉(zhuǎn)運(yùn) 氨是有毒物質(zhì)，人體須及時(shí)將氨轉(zhuǎn)變成無毒或毒性小的物質(zhì)，然后排出體外

14、。 氨的主要運(yùn)輸形式是丙氨酸和谷氨酰胺。 （二）氨的轉(zhuǎn)運(yùn) 氨是有毒物質(zhì)，人體須及時(shí)將氨轉(zhuǎn)變成無 丙氨酸-葡萄糖循環(huán)反應(yīng)過程生理意義 肌肉中氨以無毒的丙氨酸形式運(yùn)輸?shù)礁巍?肝為肌肉提供葡萄糖。 丙氨酸-葡萄糖循環(huán)反應(yīng)過程生理意義 肌肉中氨以無毒的丙氨丙氨酸葡萄糖 肌肉蛋白質(zhì)氨基酸NH3谷氨酸-酮戊 二酸丙酮酸糖酵解途徑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)葡萄糖丙葡 肌肉氨基酸NH3谷氨酸-酮戊丙酮酸糖酵解途徑肌肉丙氨谷氨酰胺的運(yùn)氨作用 反應(yīng)過程谷氨酸 + NH3谷氨酰胺谷氨酰胺合成酶ATPADP+Pi谷氨酰胺酶在腦、肌肉合成谷氨酰胺，運(yùn)輸?shù)?/p>

15、肝和腎后再分解為氨和谷氨酸，從而進(jìn)行解毒。生理意義谷氨酰胺是氨的解毒產(chǎn)物，也是氨的儲(chǔ)存及運(yùn)輸形式。 谷氨酰胺的運(yùn)氨作用 反應(yīng)過程谷氨酸 + NH谷氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酸NH3 NH3 NH3氨基酸 -酮酸腦細(xì)胞 血液 腎小管上皮細(xì)胞 原尿 +H+NH4 +運(yùn)氨、儲(chǔ)氨、解氨毒NH3谷氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酸NH3 NH3 體內(nèi)氨的去路有三條：在肝內(nèi)合成尿素，然后由腎排出，這是體內(nèi)氨的主要去路；重新合成氨基酸；合成其它含氮化合物。（三）體內(nèi)氨的去路 體內(nèi)氨的去路有三條：在肝內(nèi)合成尿素，然后由腎排出（1） 部位：肝臟 尿素生成后進(jìn)入血液，經(jīng)腎由尿排出。（2）尿素的生成途徑 “鳥

16、氨酸循環(huán)”或“尿素循環(huán)”，反應(yīng)共分五步進(jìn)行：1、鳥氨酸循環(huán)尿素合成（1） 部位：肝臟1、鳥氨酸循環(huán)尿素合成氨基甲酰磷酸的合成 CO2 + NH3 + 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(yīng)在線粒體中進(jìn)行氨基甲酰磷酸的合成 CO2 + NH3 + H2O + 反應(yīng)由氨基甲酰磷酸合成酶(CPS-)催化。N-乙酰谷氨酸為其激活劑，反應(yīng)消耗2分子ATP。N-乙酰谷氨酸(AGA)反應(yīng)由氨基甲酰磷酸合成酶(CPS-)催化。N-乙酰谷氨酸 瓜氨酸的合成鳥氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶H3PO4+氨基甲酰磷酸 瓜氨酸的合成鳥氨酸氨基

17、甲酰轉(zhuǎn)移酶H3PO4+氨基甲酰磷酸由鳥氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶(OCT)催化，OCT常與CPS-構(gòu)成復(fù)合體。反應(yīng)在線粒體中進(jìn)行，瓜氨酸生成后進(jìn)入胞液。由鳥氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶(OCT)催化，OCT常與CPS-構(gòu) 精氨酸的合成反應(yīng)在胞液中進(jìn)行。 精氨酸代琥珀酸合成酶ATPAMP+PPiH2OMg2+天冬氨酸精氨酸代琥珀酸 精氨酸的合成反應(yīng)在胞液中進(jìn)行。 精氨酸代琥珀酸合成酶精氨酸延胡索酸精氨酸代琥珀酸裂解酶精氨酸代琥珀酸精氨酸延胡索酸精氨酸代琥珀酸裂解酶精氨酸代琥珀酸 精氨酸水解生成尿素反應(yīng)在胞液中進(jìn)行尿素鳥氨酸精氨酸 精氨酸水解生成尿素反應(yīng)在胞液中進(jìn)行尿素鳥氨酸精氨酸鳥氨酸循環(huán)2ADP+PiCO2 +

18、 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)2ADP+PiCO2 + NH3 + H2O氨基甲反應(yīng)小結(jié)原料：2 分子氨，一個(gè)來自于游離氨，另一個(gè)來自天冬氨酸。過程：先在線粒體中進(jìn)行，再在胞液中進(jìn)行。耗能：3 個(gè)ATP，4 個(gè)高能磷酸鍵。非蛋白氮 血中尿素、氨、尿酸、肌酸、肌酐、氨基酸和膽紅素等非蛋白含氮化合物中所含的氮統(tǒng)稱為非蛋白氮（NPN）。 臨床上常測(cè)定血中尿素或尿素氮的量來反映腎功能。反應(yīng)小結(jié)原料：2 分子氨，一個(gè)來自于

19、游離氨，另一個(gè)來自天冬氨2、鳥氨酸循環(huán)的一氧化氮合酶支路 精氨酸除在精氨酸酶作用下，水解為尿素和鳥氨酸外，還可通過一氧化氮合酶（NOS）作用，使精氨酸越過上述通路直接氧化為瓜氨酸，并產(chǎn)生NO，從而使天冬氨酸攜帶的氨最終不形成尿素，而是被氧化為NO。 2、鳥氨酸循環(huán)的一氧化氮合酶支路 精氨酸除在精氨生物化學(xué)課件蛋白質(zhì)分解代謝(人衛(wèi)版)生理意義 生成的NO不是代謝終產(chǎn)物，而是一種具有重要生物活性的物質(zhì)。 已經(jīng)證實(shí)，NO對(duì)心血管、消化道等平滑肌的松弛，感覺傳入以及學(xué)習(xí)記憶等有重要作用。 先天性精氨酸代琥珀酸合成酶缺乏或其裂解酶缺乏可出現(xiàn)嚴(yán)重的精神障礙癥狀。 生理意義 生成的NO不是代謝終產(chǎn)物，而是一

20、種具有重要生3、高氨血癥和氨中毒 血氨濃度升高稱高氨血癥 ，常見于肝功能嚴(yán)重?fù)p傷時(shí)，尿素合成酶的遺傳缺陷也可導(dǎo)致高氨血癥。 高氨血癥時(shí)可引起腦功能障礙，稱氨中毒。3、高氨血癥和氨中毒 血氨濃度升高稱高氨血癥 ，常見于谷氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酸NH3 NH3 NH3氨基酸 -酮酸-酮戊二酸GTAC肝功能障礙高血氨氨中毒肝昏迷腦細(xì)胞 血液 腎小管上皮細(xì)胞 原尿 +H+NH4 +NH3谷氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酸NH3 NH3TAC 腦供能不足-酮戊二酸谷氨酸谷氨酰胺NH3NH3 腦內(nèi) -酮戊二酸氨中毒的可能機(jī)制TAC 腦供能不足-酮戊二酸谷氨酸谷氨酰胺NH3四、氨基酸的特殊代謝

21、四、氨基酸的特殊代謝 （一）氨基酸脫羧基作用脫羧基作用氨基酸脫羧酶 氨基酸胺類RCH2NH2+ CO2磷酸吡哆醛 （一）氨基酸脫羧基作用脫羧基作用氨基酸脫羧酶胺類R組胺L-組氨酸組胺組氨酸脫羧酶CO2組胺是強(qiáng)烈的血管舒張劑，可增加毛細(xì)血管的通透性，還可刺激胃蛋白酶及胃酸的分泌。組胺L-組氨酸組胺組氨酸脫羧酶CO2組胺是強(qiáng)烈的血管舒張劑，5-羥色胺 (5-HT)色氨酸5-羥色氨酸5-HT色氨酸羥化酶5-羥色氨酸脫羧酶CO25-HT在腦內(nèi)作為神經(jīng)遞質(zhì)，起抑制作用；在外周組織有收縮血管的作用。5-羥色胺 (5-HT)色氨酸5-羥色氨酸5-HT色氨酸羥化-氨基丁酸 ( GABA) L-谷氨酸GABAC

22、O2L- 谷氨酸脫羧酶GABA是抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，對(duì)中樞神經(jīng)有抑制作用。-氨基丁酸 L-谷氨酸GABACO2L- 谷氨酸脫羧酶G?；撬崤；撬崾墙Y(jié)合膽汁酸的組成成分。 L-半胱氨酸磺酸丙氨酸?；撬?磺酸丙氨酸脫羧酶CO2牛磺酸?；撬崾墙Y(jié)合膽汁酸的組成成分。 L-半胱氨酸磺酸丙氨酸多胺 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精脒丙胺轉(zhuǎn)移酶5-甲基-硫-腺苷丙胺轉(zhuǎn)移酶 精胺 多胺是調(diào)節(jié)細(xì)胞生長的重要物質(zhì)。在生長旺盛的組織（如胚胎、再生肝、腫瘤組織）含量較高，其限速酶鳥氨酸脫羧酶活性較強(qiáng)。多胺 鳥氨酸腐胺 S-腺苷甲硫氨酸脫羧基SAM 鳥氨酸脫 （二

23、）一碳單位的代謝定義 某些氨基酸代謝過程中產(chǎn)生的只含有一個(gè)碳原子的基團(tuán)，稱為一碳單位。 （二）一碳單位的代謝定義 某些氨基酸代謝過種類甲基-CH3甲烯基-CH2-甲炔基-CH=甲?；?CHO亞氨甲基-CH=NH 種類甲基-CH3甲烯基-CH2-甲炔基-CH=甲?；?CHO*四氫葉酸是一碳單位的載體FH4的生成FFH2FH4FH2還原酶FH2還原酶NADPH+H+NADP+NADPH+H+NADP+*四氫葉酸是一碳單位的載體FH4的生成FFH2FH4FH2還 FH4攜帶一碳單位的形式 （一碳單位通常是結(jié)合在FH4分子的N5、N10位上）N5CH3FH4N5、N10CH2FH4N5、N10=CHF

24、H4N10CHOFH4N5CH=NHFH4 FH4攜帶一碳單位的形式 （一碳單位通常是結(jié)合在FH4 一碳單位來源及相互轉(zhuǎn)變 一碳單位來源及相互轉(zhuǎn)變 一碳基團(tuán)的主要生理功用是作為合成嘌呤及嘧啶的原料，故在核酸生物合成中占有重要地位。例如，N10-CHO-FH4與N5，N10=CH-FH4分別提供嘌呤合成時(shí)C2與C8的來源；N5，N10-CH2-FH4提供胸苷酸（dTMP）合成時(shí)甲基的來源（見核苷酸合成）。 一碳基團(tuán)代謝的障礙可造成某些病理情況。例如巨幼紅細(xì)胞貧血等。磺胺藥及某些抗惡性腫瘤藥（氨甲蝶呤等）也正是分別通過干擾細(xì)菌及惡性腫瘤細(xì)胞的葉酸、四氫葉酸合成，進(jìn)一步影響一碳基團(tuán)代謝與核酸合成而發(fā)

25、揮其藥理作用。 一碳基團(tuán)的主要生理功用是作為合成嘌呤及嘧啶的原料， （三）含硫氨基酸的代謝胱氨酸甲硫氨酸半胱氨酸 含硫氨基酸 （三）含硫氨基酸的代謝胱氨酸甲硫氨酸半胱氨蛋氨酸代謝1轉(zhuǎn)甲基作用與蛋氨酸循環(huán) 蛋氨酸與ATP反應(yīng)生成S-腺苷蛋氨酸（SAM），也稱活性蛋氨酸。SAM中的甲基則稱活性甲基。腺苷CH3SCH2CH2CHNH2COOHATPPPi+Pi蛋氨酸代謝1轉(zhuǎn)甲基作用與蛋氨酸循環(huán)腺苷CH3SCH2CH2 蛋氨酸 同型半胱氨酸 S腺苷蛋氨酸 S腺苷同型半胱氨酸腺苷 CH3B12蛋氨酸循環(huán) 蛋氨酸循環(huán) 蛋氨酸循環(huán)的生理意義是能將其它來源的一碳基團(tuán)轉(zhuǎn)變?yōu)镾AM上的活性甲基。 SAM作為最重要

26、的甲基直接供體，使體內(nèi)廣泛存在的甲基化反應(yīng)得以進(jìn)行，不僅為腎上腺素、肌酸、膽堿等重要生理活性物質(zhì)的合成提供甲基，而且也為rRNA和tRNA的甲基化修飾、蛋白質(zhì)游離基的甲基化以及肝臟生物轉(zhuǎn)化中的甲基化結(jié)合反應(yīng)提供甲基。蛋氨酸循環(huán) 蛋氨酸循環(huán)的生理意義是能將其它來源的一碳基生物化學(xué)課件蛋白質(zhì)分解代謝(人衛(wèi)版)半胱氨酸與胱氨酸的代謝1. 半胱氨酸與胱氨酸的互變-2H+2HCH2SHCHNH2COOHCH2CHNH2COOHCH2CHNH2COOHSS2半胱氨酸與胱氨酸的代謝1. 半胱氨酸與胱氨酸的互變-2H+22. 硫酸根的代謝含硫氨基酸分解可產(chǎn)生硫酸根，半胱氨酸是主要來源。SO42-+ ATPAM

27、P - SO3-(腺苷-5-磷酸硫酸)3-PO3H2-AMP-SO3-（3-磷酸腺苷-5-磷酸硫酸，PAPS）PAPS為活性硫酸，是體內(nèi)硫酸基的供體2. 硫酸根的代謝含硫氨基酸分解可產(chǎn)生硫酸根，半胱氨酸是主要 （四）芳香族氨基酸的代謝芳香族氨基酸 苯丙氨酸 酪氨酸 色氨酸 （四）芳香族氨基酸的代謝芳香族氨基酸 苯丙氨酸苯丙氨酸和酪氨酸的代謝苯丙氨酸 + O2酪氨酸 + H2O苯丙氨酸羥化酶四氫生物蝶呤二氫生物蝶呤NADPH+H+NADP+此反應(yīng)為苯丙氨酸的主要代謝途徑。苯丙氨酸和酪氨酸的代謝苯丙氨酸 + O2酪氨酸 + 1. 兒茶酚胺與黑色素的合成1. 兒茶酚胺與黑色素的合成生物化學(xué)課件蛋白質(zhì)

28、分解代謝(人衛(wèi)版)帕金森病患者多巴胺生成減少。在黑色素細(xì)胞中，酪氨酸可經(jīng)酪氨酸酶等催化合成黑色素。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。帕金森病患者多巴胺生成減少。帕金森病是一種常見于中老年的神經(jīng)系統(tǒng)變性疾病，多在60歲以后發(fā)病。主要表現(xiàn)為患者動(dòng)作緩慢,手腳或身體的其它部分的震顫,身體失去了柔軟性,變得僵硬。最早系統(tǒng)描述該病的是英國的內(nèi)科醫(yī)生詹母帕金森，當(dāng)時(shí)還不知道該病應(yīng)該歸入哪一類疾病，稱該病為“震顫麻痹”。后來，人們對(duì)該病進(jìn)行了更為細(xì)致的觀察，發(fā)現(xiàn)除了震顫外，尚有肌肉僵直、寫字越寫越小等其它癥狀，但是四肢的肌肉的力量并沒有受損，認(rèn)為稱麻痹并不合適，所以建議將該病命

29、名為“帕金森病”。 帕金森病是一種常見于中老年的神經(jīng)系統(tǒng)變性疾病，多在60歲以后白化?。浩つw乳白色，毛發(fā)淡黃或銀白色，瞳孔淡紅，虹膜淡灰或淡紅、半透明，視網(wǎng)膜缺乏色素。 白化?。浩つw乳白色，毛發(fā)淡黃或銀白色，瞳孔淡紅，虹膜淡灰或淡2. 酪氨酸的分解代謝 體內(nèi)代謝尿黑酸的酶先天缺陷時(shí)，尿黑酸分解受阻，可出現(xiàn)尿黑酸癥。2. 酪氨酸的分解代謝 3. 苯酮酸尿癥(PKU) 體內(nèi)苯丙氨酸羥化酶缺陷，苯丙氨酸不能正常轉(zhuǎn)變?yōu)槔野彼?，苯丙氨酸?jīng)轉(zhuǎn)氨基作用生成苯丙酮酸、苯乙酸等，并從尿中排出的一種遺傳代謝病。3. 苯酮酸尿癥(PKU) 體內(nèi)苯丙氨酸羥化酶缺陷，苯丙氨酸苯丙酮尿癥型：智力低下，60%患兒有腦電圖異

30、常。頭發(fā)細(xì)黃，皮膚色淺和虹膜淡黃色，驚厥，尿有“發(fā)霉”臭味或鼠尿味。苯丙酮尿癥型：智力低下，60%患兒有腦電圖異常。頭發(fā)細(xì)黃，色氨酸代謝色氨酸5-羥色胺一碳單位丙酮酸 + 乙酰乙酰CoA維生素 PP 色氨酸代謝色氨酸5-羥色胺一碳單位丙酮酸 + 乙酰乙酰C五、支鏈氨基酸的代謝支鏈氨基酸亮氨酸異亮氨酸纈氨酸五、支鏈氨基酸的代謝支鏈氨基酸亮氨酸異亮氨酸纈氨酸纈氨酸 琥珀酸單酰輔酶A（生糖氨基酸）亮氨酸 乙酰輔酶A和乙酰乙酰輔酶 （生酮氨基酸）異亮氨酸 乙酰輔酶A和琥珀酸單酰輔酶A （生糖兼生酮氨基酸）支鏈氨基酸的分解代謝主要在骨骼肌中進(jìn)行。 纈氨酸 琥珀酸單酰輔酶A（生糖氨基酸）聞味兒辨疾病 爛蘋

31、果味兒糖尿病患者病情嚴(yán)重時(shí)，大量脂肪在肝臟里氧化生成酮體，并擴(kuò)散到血液中，致使呼出的氣息中帶有丙酮，氣味很像爛蘋果味。爛蘋果味為糖尿病酮癥酸中毒的特征。聞味兒辨疾病 爛蘋果味兒糖尿病患者病情嚴(yán)重時(shí)，大量脂貓尿味兒常見于高甘氨酸血癥，這是一種氨基酸代謝障礙疾病。病人表現(xiàn)為智力低下、骨質(zhì)疏松、血液中白細(xì)胞與血小板減少，易發(fā)生感染或出血。貓尿味兒常見于高甘氨酸血癥，這是一種氨基酸代謝障礙疾爛白菜味兒由于體內(nèi)缺乏酪氨酸轉(zhuǎn)化酶，導(dǎo)致酪氨酸代謝障礙而潴留于血液中，身體便會(huì)發(fā)出一種類似爛白菜的怪味兒。病人一般表現(xiàn)為生長發(fā)育緩慢，且容易并發(fā)佝僂病、肝功能不全以及低血糖癥，?？砂l(fā)生低血糖暈厥或抽風(fēng)。 爛白菜味兒

32、由于體內(nèi)缺乏酪氨酸轉(zhuǎn)化酶，導(dǎo)致酪氨酸代謝障五、物質(zhì)代謝的聯(lián)系及調(diào)節(jié) 糖、脂類和蛋白質(zhì)既相互聯(lián)系又相互轉(zhuǎn)變，既相互影響又相互制約，構(gòu)成體內(nèi)一個(gè)完整統(tǒng)一的新陳代謝過程。 其聯(lián)系紐帶即共同中間產(chǎn)物和徹底氧化的共同代謝機(jī)構(gòu)三羧酸循環(huán)。 五、物質(zhì)代謝的聯(lián)系及調(diào)節(jié) 糖、脂類和蛋白質(zhì)既相互（一）糖與脂類代謝的聯(lián)系 糖可以轉(zhuǎn)變成脂肪。但是必需脂肪酸在體內(nèi)不能合成，可見食物中仍不可缺少脂類物質(zhì)。 脂肪分解后，甘油可轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿岫u丙酮，經(jīng)糖異生途徑生成糖。由于體內(nèi)丙酮酸的氧化脫羧反應(yīng)不可逆，故脂肪酸氧化生成的乙酰輔酶A不能逆行變成丙酮酸再轉(zhuǎn)變成糖。（一）糖與脂類代謝的聯(lián)系 糖可以轉(zhuǎn)變成脂肪。但是必需脂（二）糖與蛋

33、白質(zhì)代謝的聯(lián)系 糖代謝的某些中間產(chǎn)物經(jīng)轉(zhuǎn)氨基后可生成相應(yīng)的非必需氨基酸。并不能增加體內(nèi)氨基酸數(shù)量，只能調(diào)整某些氨基酸之間的比例。此外，必需氨基酸在體內(nèi)無法合成，因?yàn)轶w內(nèi)不能合成與其相應(yīng)的-酮酸部分。因此，依靠糖是無法合成整個(gè)蛋白質(zhì)分子的各種氨基酸。 蛋白質(zhì)分子中的氨基酸經(jīng)脫氨基后生成-酮酸，其大部分可轉(zhuǎn)變成糖代謝中間產(chǎn)物。這些中間產(chǎn)物可經(jīng)糖異生途徑生成糖。（二）糖與蛋白質(zhì)代謝的聯(lián)系 糖代謝的某些中間產(chǎn)物經(jīng)轉(zhuǎn)氨（三）脂類與蛋白質(zhì)代謝的聯(lián)系 脂肪分子中的甘油部分可以轉(zhuǎn)變成一些與非必需氨基酸相應(yīng)的-酮酸。 無論是生糖氨基酸或生酮氨基酸，經(jīng)代謝氧化均能產(chǎn)生乙酰輔酶A，進(jìn)而合成脂肪酸再合成脂肪，其甘油部

34、分可由生糖氨基酸提供。乙酰輔酶A同時(shí)也是膽固醇合成原料。此外，某些氨基酸還可轉(zhuǎn)變成膽胺和膽鹼，故如有必需脂肪酸供給，磷脂也能從氨基酸合成。總之，蛋白質(zhì)可以轉(zhuǎn)變成脂類。（三）脂類與蛋白質(zhì)代謝的聯(lián)系 脂肪分子中的甘油部分可以琥珀酰CoA 延胡索酸草酰乙酸-酮戊二酸檸檬酸乙酰CoA丙酮酸PEP磷酸丙糖葡萄糖或糖原糖-磷酸甘油脂肪酸脂肪甘油三酯乙酰乙酰CoA丙氨酸半胱氨酸絲氨酸蘇氨酸色氨酸異亮氨酸亮氨酸色氨酸天冬氨酸天冬酰胺苯丙氨酸酪氨酸異亮氨酸 蛋氨酸絲氨酸 蘇氨酸 纈氨酸酮體亮氨酸 賴氨酸酪氨酸 色氨酸 苯丙氨酸 谷氨酸精氨酸 谷氨酰胺組氨酸 纈氨酸CO2CO2氨基酸、糖及脂肪代謝的聯(lián)系T A C

35、琥珀酰CoA 延胡索酸草酰乙酸-酮戊二酸檸檬酸乙酰CoA丙（二）代謝調(diào)節(jié) 機(jī)體的物質(zhì)代謝是在精細(xì)的調(diào)節(jié)下進(jìn)行的。通過細(xì)胞內(nèi)代謝物濃度的變化，對(duì)酶的活性及含量進(jìn)行調(diào)節(jié)稱為原始調(diào)節(jié)或細(xì)胞水平代謝調(diào)節(jié)。內(nèi)分泌器官及細(xì)胞分泌的激素對(duì)其他細(xì)胞發(fā)揮代謝調(diào)節(jié)作用，稱為激素水平的代謝調(diào)節(jié)。在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的控制下，或通過神經(jīng)纖維及神經(jīng)遞質(zhì)對(duì)靶細(xì)胞直接發(fā)生影響，或通過某些激素的分泌來調(diào)節(jié)某些細(xì)胞的代謝及功能，并通過各種激素的互相協(xié)調(diào)而對(duì)代謝進(jìn)行綜合調(diào)節(jié)，稱為整體水平的代謝調(diào)節(jié)。 （二）代謝調(diào)節(jié) 機(jī)體的物質(zhì)代謝是在精細(xì)的調(diào)節(jié)下進(jìn)行的細(xì)胞水平的調(diào)節(jié)1細(xì)胞內(nèi)酶的隔離分布 多酶體系 分布 多酶體系 分布DNA及RNA合成

36、 細(xì)胞核 糖酵解 胞液蛋白質(zhì)合成 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，胞液 磷酸戊糖途徑 胞液糖原合成 胞液 糖異生 胞液脂酸合成 胞液 脂酸氧化 線粒體膽固醇合成 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，胞液 多種水解酶 溶酶體磷脂合成 內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 三羧酸循環(huán) 線粒體血紅素合成 胞液，線粒體 氧化磷酸化 線粒體尿素合成 胞液，線粒體 呼吸鏈 線粒體細(xì)胞水平的調(diào)節(jié)1細(xì)胞內(nèi)酶的隔離分布 多酶體系 代謝途徑實(shí)質(zhì)上是一系列酶催化的化學(xué)反應(yīng)，其速度和方向是由具有調(diào)節(jié)作用的關(guān)鍵酶的活性所決定。這些調(diào)節(jié)代謝的酶稱為調(diào)節(jié)酶或關(guān)鍵酶。 調(diào)節(jié)酶所催化的反應(yīng)具有下述特點(diǎn)：催化的反應(yīng)速度最慢，因此又稱為限速酶，它的活性決定整個(gè)代謝途徑的總速度；催化單向反應(yīng)或非平衡反應(yīng)，因此它的

37、活性決定整個(gè)代謝途徑的方向；酶活性除受底物控制外，還受多種代謝物或效應(yīng)劑的調(diào)節(jié)。 代謝途徑實(shí)質(zhì)上是一系列酶催化的化學(xué)反應(yīng)，其速度和方向2酶的變構(gòu)調(diào)節(jié) （1）變構(gòu)調(diào)節(jié)的機(jī)制：變構(gòu)酶多為兩個(gè)以上亞基組成的具有一定構(gòu)象的四級(jí)結(jié)構(gòu)的聚合體。在變構(gòu)酶分子中有的亞基能與底物結(jié)合，起催化作用，稱為催化亞基；有的亞基能與變構(gòu)效應(yīng)劑結(jié)合而起調(diào)節(jié)作用，稱為調(diào)節(jié)亞基。使酶發(fā)生變構(gòu)效應(yīng)的物質(zhì)，稱為變構(gòu)效應(yīng)劑；能引起酶活性增加的稱為變構(gòu)激活劑；引起酶活性降低的則稱為變構(gòu)抑制劑。 2酶的變構(gòu)調(diào)節(jié) （2）變構(gòu)調(diào)節(jié)的生理意義：通過變構(gòu)調(diào)節(jié)可使代謝物的生成不致過多。代謝途徑終產(chǎn)物?？墒勾呋撏緩狡鹗挤磻?yīng)的酶受到抑制，即反饋抑制。這類抑制多為變構(gòu)抑制，例如長鏈脂酰輔酶A可反饋抑制乙酰輔酶A羧化酶，從而抑制脂酸的合成。變構(gòu)調(diào)節(jié)還可使能量得以有效利用，不致浪費(fèi)。例如G-6-P抑制糖原磷酸化酶以阻斷糖酵解及糖的氧化，使ATP不致產(chǎn)生過多；同時(shí)G-6-P又激活糖原合酶，使多余的磷酸葡萄糖合成糖原，能量得以有效儲(chǔ)存。又如ATP可變構(gòu)抑制磷酸果糖激酶-1、丙酮酸激酶及檸檬酸合酶阻斷糖酵解、有氧氧化及三羧酸循環(huán)，使ATP的生成不致過多，造成浪費(fèi)。變構(gòu)調(diào)節(jié)還可使不同代謝