氨基酸代謝1幻燈片

氨基酸代謝費(fèi)嘉第二節(jié)

氨基酸的跨膜轉(zhuǎn)移氨基酸的吸收在小腸中進(jìn)行耗能的主動(dòng)吸收過(guò)程（1）腸粘膜細(xì)胞膜上的氨基酸吸收載體（2）g-谷氨酰基循環(huán)對(duì)氨基酸的轉(zhuǎn)運(yùn)作用（3）肽的吸收γ（一）氨基酸吸收載體載體蛋白與氨基酸、Na+組成三聯(lián)體，由ATP供能將氨基酸、Na+轉(zhuǎn)入細(xì)胞內(nèi)，Na+再由鈉泵排出細(xì)胞。載體類型中性氨基酸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）γ-谷氨?；h(huán)對(duì)氨基酸的轉(zhuǎn)運(yùn)作用γ-谷氨?；h(huán)(γ-glutamylcycle)過(guò)程：谷胱甘肽對(duì)氨基酸的轉(zhuǎn)運(yùn)谷胱甘肽再合成三、氨基酸的來(lái)源與去路氨基酸代謝庫(kù)其它含氮化合物(嘌呤、嘧啶等)體內(nèi)合成氨基酸(非必需aa)組織蛋白質(zhì)食物蛋白質(zhì)a-酮酸胺類氨酮體氧化供能糖尿素脫氨基脫羧基代謝轉(zhuǎn)變消化吸收合成分解第三節(jié)氨基酸的脫氨基作用(重點(diǎn))定義指氨基酸脫去氨基生成相應(yīng)α-酮酸的過(guò)程。脫氨基方式氧化脫氨基轉(zhuǎn)氨基作用聯(lián)合脫氨基非氧化脫氨基

轉(zhuǎn)氨基和氧化脫氨基偶聯(lián)轉(zhuǎn)氨基和嘌呤核苷酸循環(huán)偶聯(lián)以聯(lián)合脫氨基作用為主氨基酸a-酮戊二酸谷氨酸a-酮酸氨NH3NADH+H+H2O+NAD+轉(zhuǎn)氨酶L-谷氨酸脫氫酶（一）轉(zhuǎn)氨基作用(transamination)（重點(diǎn)）1.定義在轉(zhuǎn)氨酶(transaminase)的作用下，某一氨基酸去掉α-氨基生成相應(yīng)的α-酮酸，而另一種α-酮酸得到此氨基生成相應(yīng)的氨基酸的過(guò)程。（一）轉(zhuǎn)氨基作用H—C—NH2+C＝OR1COOHR2COOHC＝O+H—C—NH2

R1COOHR2COOH轉(zhuǎn)氨酶上述反應(yīng)可逆。因此轉(zhuǎn)氨基作用既是氨基酸分解代謝過(guò)程，也是體內(nèi)某些氨基酸（非必需氨基酸）合成的重要途徑。轉(zhuǎn)氨酶

催化氨基酸轉(zhuǎn)氨基的酶是轉(zhuǎn)氨酶，體內(nèi)存在著多種轉(zhuǎn)氨酶。不同氨基酸與a-酮酸之間的轉(zhuǎn)氨基作用只能由專一的轉(zhuǎn)氨酶催化。在各種轉(zhuǎn)氨酶中，以L-谷氨酸與a-酮酸的轉(zhuǎn)氨酶最為重要。如谷丙轉(zhuǎn)氨酶(glutamicpyruvictransaminase,GPT或ALT)谷草轉(zhuǎn)氨酶(glutamicoxaloacetictransaminase,GOT或AST)正常成人各組織中GOT及GPT活性1620血清19,00091,000腎70010,000肺4,80099,000骨骼肌1,20014,000脾44,000142,000肝2,00028,000胰腺7,100156,000心GPTGOT組織GPTGOT組織(單位/克濕組織)轉(zhuǎn)氨基作用的機(jī)制轉(zhuǎn)氨酶的輔酶是維生素B6的磷酸酯，即磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺。在轉(zhuǎn)氨基過(guò)程中，磷酸吡哆醛與磷酸吡哆胺之間相互轉(zhuǎn)變，起著傳遞氨基的作用。轉(zhuǎn)氨基作用的機(jī)制轉(zhuǎn)氨酶的輔酶是磷酸吡哆醛氨基酸磷酸吡哆醛α-酮酸磷酸吡哆胺谷氨酸α-酮戊二酸轉(zhuǎn)氨酶轉(zhuǎn)氨酶通過(guò)此種方式并未產(chǎn)生游離的氨。轉(zhuǎn)氨基作用的生理意義轉(zhuǎn)氨基作用不僅是體內(nèi)多數(shù)氨基酸脫氨基的重要方式，也是機(jī)體合成非必需氨基酸的重要途徑。把氨基酸的氨基氮集中在谷氨酸中，體內(nèi)唯一可快速進(jìn)行氧化脫氨基的氨基酸。參與代謝過(guò)程，如轉(zhuǎn)變?yōu)樘於彼?，參與鳥(niǎo)氨酸循環(huán)和嘌呤核苷酸循環(huán)等過(guò)程。（二）L-谷氨酸氧化脫氨基作用存在于肝、腦、腎的線粒體中輔酶為

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NH3α-酮戊二酸NAD(P)+NAD(P)H+H+H2O（二）氧化脫氨基作用HOOC—(CH2)2—CH—COOHNH2NAD+NADH+H+L-谷氨酸脫氫酶HOOC—(CH2)2—C—COOHNHH2ONH3＋HOOC—(CH2)2—C—COOHO亞氨基酸不穩(wěn)定（三）聯(lián)合脫氨基作用（重點(diǎn)）

兩種脫氨基方式的聯(lián)合作用，使氨基酸脫下α-氨基生成α-酮酸的過(guò)程。2.類型①轉(zhuǎn)氨基偶聯(lián)氧化脫氨基作用1.定義②轉(zhuǎn)氨基偶聯(lián)嘌呤核苷酸循環(huán)轉(zhuǎn)氨基偶聯(lián)氧化脫氨基作用氨基酸

谷氨酸

α-酮酸α-酮戊二酸H2O+NAD+轉(zhuǎn)氨酶NH3+NADH+H+L-谷氨酸脫氫酶

此種方式既是氨基酸脫氨基的主要方式，也是體內(nèi)合成非必需氨基酸的主要方式。主要在肝、腎組織進(jìn)行。（四）嘌呤核苷酸循環(huán)氨基酸a-酮戊二酸L-谷氨酸a-酮酸轉(zhuǎn)氨酶天冬氨酸草酰乙酸腺苷酸代琥珀酸延胡索酸蘋(píng)果酸IMPAMPNH3H2O谷草轉(zhuǎn)氨酶AMP脫氨酶轉(zhuǎn)氨基偶聯(lián)嘌呤核苷酸循環(huán)蘋(píng)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α-酮戊二酸氨基酸谷氨酸α-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)琥珀酰CoA延胡索酸草酰乙酸α-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α-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TAC目錄第四節(jié)氨的代謝三、氨基酸的來(lái)源與去路氨基酸代謝庫(kù)其它含氮化合物(嘌呤、嘧啶等)體內(nèi)合成氨基酸(非必需aa)組織蛋白質(zhì)食物蛋白質(zhì)a-酮酸胺類氨酮體氧化供能糖尿素脫氨基脫羧基代謝轉(zhuǎn)變消化吸收合成分解體內(nèi)氨的來(lái)源氨的轉(zhuǎn)運(yùn)尿素的生成一、血氨的來(lái)源與去路1.血氨的來(lái)源①

氨基酸脫氨基作用產(chǎn)生的氨是血氨主要來(lái)源,胺類的分解也可以產(chǎn)生氨RCH2NH2RCHO+NH3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(lái)自谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酸+NH3谷氨酰胺酶2.血氨的去路①在肝內(nèi)合成尿素，這是最主要的去路②合成非必需氨基酸及其它含氮化合物③合成谷氨酰胺谷氨酸+NH3谷氨酰胺

谷氨酰胺合成酶ATPADP+Pi④腎小管泌氨分泌的NH3在酸性條件下生成NH4+，隨尿排出。氨的轉(zhuǎn)運(yùn)丙氨酸—葡萄糖循環(huán)（重點(diǎn)）肌肉蛋白質(zhì)氨基酸NH3谷氨酸a-酮戊二酸葡萄糖丙酮酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙酮酸a-酮戊二酸谷氨酸糖異生葡萄糖葡萄糖糖分解轉(zhuǎn)氨酶轉(zhuǎn)氨酶NH3尿素鳥(niǎo)氨酸循環(huán)血液肝肌肉丙氨酸葡萄糖肌肉蛋白質(zhì)氨基酸NH3谷氨酸α-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α-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)葡萄糖目錄1.丙氨酸-葡萄糖循環(huán)(alanine-glucosecycle)生理意義①肌肉中氨以無(wú)毒的丙氨酸形式運(yùn)輸?shù)礁?。②肝為肌肉提供葡萄糖。氨的轉(zhuǎn)運(yùn)谷氨酰胺的運(yùn)氨作用（1）從腦、肌肉等組織向肝或腎運(yùn)氨。（2）谷氨酰胺既是氨的解毒產(chǎn)物，也是氨的儲(chǔ)存及運(yùn)輸形式。COOH(CH2)2CHNH2COOHCONH2(CH2)2CHNH2COOH谷氨酰胺合成酶谷氨酰胺酶NH3+ATPADP+PiNH3H2O谷氨酰胺可以提供酰胺基使天冬氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)樘於０诽於０?H2O========>>天冬氨酸+NH3天冬酰胺酶氨的去路合成尿素——肝臟（主要去路）胺鹽——隨尿排出（一）尿素的生成正常情況下體內(nèi)的氨主要在肝中合成尿素而解毒，只有少部分氨在腎以銨鹽形式由尿排出肝是尿素合成的主要器官尿素合成的鳥(niǎo)氨酸循環(huán)（重點(diǎn)）鳥(niǎo)氨酸循環(huán)2ADP+PiCO2+NH3

+H2O氨基甲酰磷酸2ATPN-乙酰谷氨酸Pi鳥(niǎo)氨酸瓜氨酸精氨酸延胡索酸氨基酸草酰乙酸蘋(píng)果酸α-酮戊二酸谷氨酸α-酮酸精氨酸代琥珀酸瓜氨酸天冬氨酸ATPAMP+PPi鳥(niǎo)氨酸尿素線粒體胞液目錄鳥(niǎo)氨酸循環(huán)(1)氨基甲酰磷酸的合成—線粒體內(nèi)CO2+NH3+H2O+2ATPH2N—C—O~PO32-+2ADP+PiO氨基甲酰磷酸合成酶IN-乙酰谷氨酸Mg2+鳥(niǎo)氨酸循環(huán)(2)瓜氨酸的合成——線粒體內(nèi)NH2(CH2)3CHNH2COOHNH2C＝OO~PO32-鳥(niǎo)氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶NH(CH2)3CHNH2COOHNH2C＝OH3PO4氨基甲酰磷酸鳥(niǎo)氨酸瓜氨酸鳥(niǎo)氨酸循環(huán)(3)精氨酸的合成——胞液中NH(CH2)3CHNH2COOHNH2C＝OCOOHCH2NH2—CHCOOHNH(CH2)3CHNH2COOHNH2C＝NCOOHCH2—CHCOOH精氨酸代琥珀酸合成酶ATPH2OAMP+PPi瓜氨酸天冬氨酸精氨酸代琥珀酸NH(CH2)3CHNH2COOHNH2C＝NHCOOHCH2CHCOOH精氨酸代琥珀酸裂解酶精氨酸延胡索酸鳥(niǎo)氨酸循環(huán)(4)精氨酸水解生成尿素和鳥(niǎo)氨酸NH(CH2)3CHNH2COOHNH2C＝NHH2ONH2C＝ONH2精氨酸酶NH2(CH2)3CHNH2COOH精氨酸尿素鳥(niǎo)氨酸尿素合成的總反應(yīng)（重點(diǎn)）

2NH3+CO2+3ATP+3H2ONH2C＝ONH2+2ADP+AMP+4Pi尿素分子中的兩個(gè)N原子，一個(gè)來(lái)自氨，另一個(gè)來(lái)自天冬氨酸，而天冬氨酸有可從其他氨基酸通過(guò)轉(zhuǎn)氨基作用而生成。由此，尿素分子中2個(gè)N原子都是直接或間接來(lái)自各種氨基酸。另外，尿素合成是一個(gè)耗能的過(guò)程，合成1分子尿素需要消耗4個(gè)高能磷酸鍵第五節(jié)

α-酮酸的代謝a-酮酸的代謝經(jīng)氨基化生成非必需氨基酸轉(zhuǎn)變成糖及脂類生糖氨基酸、生酮氨基酸生糖兼生酮氨基酸氧化供能（重點(diǎn)）琥珀酰CoA延胡索酸草酰乙酸α-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α-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TAC目錄（三）氧化供能α-酮酸在體內(nèi)可通過(guò)TCA和氧化磷酸化徹底氧化為H2O和CO2，同時(shí)生成ATP。氨基酸可轉(zhuǎn)變成糖和脂肪。糖也可轉(zhuǎn)變成脂肪及多數(shù)非必需氨基酸的碳架部分。脂肪不容易轉(zhuǎn)變成糖和氨基酸。三羧酸循環(huán)是物質(zhì)代謝的總樞紐。第六節(jié)氨基酸的脫羧基作用催化反應(yīng)的是氨基酸脫羧酶氨基酸脫羧酶的輔酶是磷酸吡哆醛氨基酸脫羧產(chǎn)生的胺類具有重要的生理功用胺氧化酶將胺氧化成醛類，再進(jìn)一步將醛氧化成羧酸，從而避免胺類在體內(nèi)蓄積兒茶酚胺1兒茶酚胺與黑色素的合成多巴胺去甲腎上腺素腎上腺素2酪氨酸的分解代謝酪氨酸苯丙氨酸多巴多巴羥苯丙氨酸去甲腎上腺素多巴胺黑色素多巴醌尿黑酸延胡索酸、乙酰乙酸酪氨酸酶(黑色素細(xì)胞)酪氨酸羥化酶(神經(jīng)組織、腎上腺組織)苯丙氨酸羥化酶苯乙酸苯丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶腎上腺素2.苯酮酸尿癥(phenylkeronuria,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。一碳單位（重點(diǎn)）某些氨基酸在分解代謝過(guò)程中產(chǎn)生的含有一個(gè)碳原子的基團(tuán),稱為一碳單位，其代謝的輔酶是四氫葉酸。第七節(jié)氨基酸代謝與其他含氮物質(zhì)的生成一碳單位種類甲基(methyl)-CH3甲烯基(methylene)-CH2-甲炔基(methenyl)-CH=甲?；?formyl)-CHO亞胺甲基(formimino)-CH=NH

（二）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+109葉酸四氫葉酸910HH還原一碳單位與四氫葉酸

四氫葉酸是一碳單位的載體，一碳單位通常結(jié)合在FH4分子的N5、N10位上一碳單位與氨基酸代謝（重點(diǎn)）一碳單位主要來(lái)源于絲氨酸、甘氨酸、組氨酸及色氨酸的代謝一碳單位的相互轉(zhuǎn)變一碳單位的代謝

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）N5—CH3—FH4N5、N10—CH2—FH4N5、N10=CH—FH4N10—CHO—FH4N5—CH=NH—FH4一碳單位主要來(lái)源于氨基酸代謝絲氨酸

N5,N10—CH2—FH4甘氨酸

N5,N10—CH2—FH4組氨酸

N5—CH=NH—FH4色氨酸N10—CHO—FH4（三）一碳單位與氨基酸代謝（四）一碳單位的互相轉(zhuǎn)變N10—CHO—FH4N5,N10=CH—FH4N5,N10—CH2—FH4N5—CH3—FH4N5—CH=NH—FH4H+H2ONADPH+H+NADP+NADH+H+NAD+NH3一碳單位的生理功用

主要功能是作為合成嘌呤及嘧啶的原料一碳單位將氨基酸與核酸代謝聯(lián)系起來(lái)一碳單位的障礙可造成某些病理情況含硫氨基酸的代謝甲硫氨酸的代謝（1）甲硫氨酸與轉(zhuǎn)甲基作用甲硫氨酸與ATP作用，生成S-腺苷甲硫氨酸（SAM），然后通過(guò)各種轉(zhuǎn)甲基作用可以生成多種含甲基的重要生理活性物質(zhì)。SAM中的甲基稱為活性甲基，SAM稱為活性甲硫氨酸CH2CHNH2COOHS—CH3CH2OHOH腺嘌呤CH2腺苷轉(zhuǎn)移酶PPi+PiCH2CHNH2COOHS+CH2OHOH腺嘌呤CH2P~PP~CH3OO甲硫氨酸ATPS—腺苷甲硫氨酸(SAM)甲基轉(zhuǎn)移酶RHR—CH3OHOH腺嘌呤CH2CH2CHNH2COOHS+CH2HO腺苷CH2CHNH2COOHSHCH2S—腺苷同型半胱氨酸同型半胱氨酸（2）甲硫氨酸循環(huán)甲硫氨酸S-腺苷同型半胱氨酸同型半胱氨酸S-腺苷甲硫氨酸N5—CH3—FH4H2O腺苷ATPPPi+PiRHFH4R—CH3(VitB12)N5—CH3—FH4轉(zhuǎn)甲基酶生理意義：由N5-CH3-FH4供給甲基合成甲硫氨酸，再通過(guò)此循環(huán)的SAM提供甲基，以進(jìn)行體內(nèi)廣泛存在的甲基化反應(yīng)。N5-CH3-FH4是體內(nèi)甲基的間接供體由N5-CH3-FH4供給甲基合成甲硫氨酸，就目前知道體內(nèi)利用N5-CH3-FH4唯一反應(yīng)所需酶為甲硫氨酸合成酶，輔酶是維生素B12（3）肌酸的合成肌酸和磷酸肌酸都是能量?jī)?chǔ)存、利用的重要化合物肌酸以甘氨酸為骨架，由精氨酸提供脒基，S-腺苷甲硫氨酸供給甲基而合成。肝是合成肌酸的主要器官肌酸激酶由兩種亞基組成，M亞基(肌型)與B亞基(腦型)，有三種同工酶形式肌酸與磷酸肌酸的代謝終產(chǎn)物是肌酸酐H2O+目錄谷胱甘肽半胱氨酸與胱氨酸的互變CH2SHCHNH2COOHCH2—S—CHNH2COOHS—CH2CHNH2COOH2-2H+2H蛋白質(zhì)中兩個(gè)半胱氨酸殘基之間形成的二硫鍵對(duì)維持蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)具有重要作用，體內(nèi)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相關(guān)。硫酸根的代謝

含