7蛋白質(zhì)代謝課件

蛋白質(zhì)代謝

制作人：李利民生物化學(xué)南漳縣職業(yè)教育中心蛋白質(zhì)代謝

制作人：李利民生物化學(xué)問題（學(xué)習(xí)任務(wù)）：1.患者進(jìn)食高蛋白食物與肝性腦病的關(guān)系如何？2.該病的發(fā)病機(jī)制是什么？3.血氨來源、去路如何？運(yùn)輸形式是什么？4.肝臟如何利用血氨合成尿素？5.高血氨癥患者為何禁用堿性肥皂水灌腸？

生物化學(xué)案例：某中年女性患者，半年來出現(xiàn)反復(fù)發(fā)作性昏迷，每次昏迷持續(xù)半小時(shí)，經(jīng)一般處理即可清醒。該患者發(fā)病前一般都進(jìn)食高蛋白食物。查體：肝臟縮小，無壓痛，有門靜脈高壓表現(xiàn)，撲翼樣震顫可見?；?yàn)檢查：血氨明顯增高，肝功能損害（轉(zhuǎn)氨酶活性增高）。蛋白質(zhì)代謝（一）問題（學(xué)習(xí)任務(wù)）：生物化學(xué)案例：某中年女性患者，半年來出學(xué)習(xí)目標(biāo)1234能區(qū)分生糖、生酮氨基酸明確蛋白質(zhì)的營養(yǎng)作用知道氨基酸的脫氨基作用方式、特點(diǎn)、意義能說出氨的來源與去路，知道肝內(nèi)解除氨毒的生化過程與意義學(xué)習(xí)目標(biāo)1234能區(qū)分生糖、生酮氨基酸明確蛋白質(zhì)的營養(yǎng)作用一氨基酸代謝概況血液氨基酸組織氨基酸(AA代謝庫)食物蛋白質(zhì)體內(nèi)合成的非必需AA組織蛋白質(zhì)其他含氮物(嘌呤、嘧啶等)胺類CO2(脫羧)

其他含氮物

氨

α-酮酸糖谷氨酰胺尿素CO2+H2O

脂肪脫氨基TCACO2+H2O第一節(jié)氨基酸的一般代謝一氨基酸代謝概況血液氨基酸食物蛋白質(zhì)體內(nèi)合成的組織蛋白質(zhì)

二氨基酸的脫氨基作用

氧化脫氨基轉(zhuǎn)氨基作用聯(lián)合脫氨基（最重要）嘌呤核苷酸循環(huán)方式

脫氨基作用

是指氨基酸脫去氨基生成相應(yīng)α-酮酸的過程。二氨基酸的脫氨基作用

氧化脫氨基方式1、氧化脫氨基作用氨基酸先在酶的催化下脫氫生成亞氨基酸，后者再與水反應(yīng)產(chǎn)生α-酮酸和氨的過程稱為氧化脫氨基作用。||

R-C-COOH

NH亞氨基酸

R-C

-COOH+NH3

O||α-酮酸最重要的氨基酸氧化酶:

L-谷氨酸脫氫酶+H2O氨基酸氧化酶—2HR-CH-COOH

NH2氨基酸1、氧化脫氨基作用氨基酸先在酶的催化下脫氫生COOHCH2CH2CHNH2COOH谷氨酸COOHCH2CH2C=NHCOOH亞谷氨酸C=OCOOHCH2CH2

COOHα-酮戊二酸反應(yīng)可逆。L-谷氨酸脫氫酶在體內(nèi)非必需氨基酸合成中起著重要作用。

L-谷氨酸脫氫酶NAD+NADH+H+

H2ONH3COOHCH2CH2CHNH2COOH谷氨酸COOHC2、轉(zhuǎn)氨基作用

在轉(zhuǎn)氨酶的催化下，α-氨基酸的氨基轉(zhuǎn)移到α-酮酸的酮基碳原子上，結(jié)果原來的α-氨基酸生成相應(yīng)的α-酮酸，而原來的α-酮酸則形成了相應(yīng)的α-氨基酸，這種作用稱為轉(zhuǎn)氨基作用或氨基移換作用。除甘氨酸、賴氨酸、蘇氨酸、脯氨酸外，絕大多數(shù)氨基酸均可參與轉(zhuǎn)氨基作用。轉(zhuǎn)氨基作用并未產(chǎn)生游離的氨。2、轉(zhuǎn)氨基作用在轉(zhuǎn)氨酶的催化下，α-氨基酸

α-氨基酸

R1-CH-COOH

NH2|α-酮酸

R1-C-COOH

O||

R2-C-COOH

O||α-酮酸R2-CH-COOH

NH2|α-氨基酸轉(zhuǎn)氨酶

輔酶：磷酸吡哆醛（胺）α-氨基酸R1-CH-COOH|α-酮酸R1-C-C最重要的轉(zhuǎn)氨酶:

1.GPT(谷丙轉(zhuǎn)氨酶)

（又稱丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶，ALT）

2.GOT(谷草轉(zhuǎn)氨酶)

（又稱天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶，AST）

分布于細(xì)胞內(nèi)，正常血清含量甚少。某種原因造成細(xì)胞膜通透性增高或組織壞死、細(xì)胞破裂時(shí)，大量氨基轉(zhuǎn)移酶釋放入血，血清氨基轉(zhuǎn)移酶升高。

最重要的轉(zhuǎn)氨酶:

正常人組織中GPT和GOT的活性

(單位/每克濕組織)組織GOTGPT組織GOTGPT

心臟156,000

7,100

胰臟

2,800

2,000

肝臟142,000

44,000

脾臟

1,400

1,200骨骼肌

99,000

4,800

肺

1,000

700

腎臟

91,000

19,000

血清

20

16正常人組織中GPT和GOT的活性

(單位/每克濕

CH3H-C-NH2COOH

CH3C=OCOOH

COOH（CH2）2H-C-NH2COOH++丙氨酸α-酮戊二酸丙酮酸谷氨酸GPT：谷丙轉(zhuǎn)氨酶，急性肝炎時(shí)血清GPT

活性顯著增高。

COOH（CH2）2C=OCOOHGPTCH3CH3COOH++丙氨

COOHCH2H-C-NH2COOH

COOH（CH2）2C=OCOOH+GOT

COOHCH2C=OCOOH

COOH（CH2）2H-C-NH2COOH天冬氨酸α-酮戊二酸草酰乙酸谷氨酸GOT：谷草轉(zhuǎn)氨酶，心肌梗塞時(shí)血清GOT

含量明顯增高。+COOHCOOH+GOTCOOH

R1H-C-NH2COOHAA

CHOHOCH2OH3CN

P磷酸吡哆醛(氨基傳遞體)

R2H-C-NH2COOHAA’R1C=OCOOHα-酮酸R2C=OCOOHα-酮酸’氨基傳遞過程N(yùn)

CH2NH2HOCH2OH3CNP磷酸吡哆胺R1AACHONP磷酸吡哆醛3、聯(lián)合脫氨基作用（1）定義轉(zhuǎn)氨基作用和氧化脫氨基作用聯(lián)合進(jìn)行的脫氨基作用方式。（2）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。3、聯(lián)合脫氨基作用（1）定義轉(zhuǎn)氨基作用和氧化脫氨基作用聯(lián)轉(zhuǎn)氨酶

L-谷氨酸脫氫酶NAD++H2ONADH+NH3α-酮酸α-氨基酸α-酮戊二酸L-谷氨酸

RH-C-NH2COOHRC=OCOOH

COOH（CH2）2C=OCOOH

COOH（CH2）2

COOHH-C-NH2轉(zhuǎn)氨酶L-谷氨酸脫氫酶NAD++H2ONADH+NH4、嘌呤核苷酸循環(huán)

氨基酸α-酮戊二酸天冬氨酸IMP

NH3α-酮酸谷氨酸草酰乙酸延胡索酸AMPH2O蘋果酸腺苷酸代琥珀酸腺苷酸脫氨酶（骨骼肌、心?。?、嘌呤核苷酸循環(huán)

氨基酸α-酮戊二酸天冬（三）

α-酮酸的代謝

1、再合成氨基酸

2、轉(zhuǎn)變?yōu)樘腔蛑旧前被岣剩z，纈，組，精，脯，丙，蛋，谷胺，谷，天胺，天，半胱，生酮氨基酸亮，賴生酮兼生糖氨基酸異亮，苯丙，酪，色，蘇

3、氧化供能（三）α-酮酸的代謝1、再合成氨基酸2、轉(zhuǎn)變?yōu)樘腔?/p>

（四）

氨的代謝

（1）氨基酸脫氨產(chǎn)生的氨（主要來源）

（2）腸道吸收的氨

包括食物在結(jié)腸經(jīng)蛋白質(zhì)腐敗作用產(chǎn)生的氨和尿素腸肝循環(huán)產(chǎn)生的氨，這是外源性氨的來源。

（3）腎產(chǎn)生的氨

谷氨酰胺酶水解谷氨酰胺氨。

1、體內(nèi)氨來源正常人血氨濃度一般不超過60μmol/L。（四）氨的代謝

（1）氨基酸脫氨產(chǎn)生的氨（主2、氨的轉(zhuǎn)運(yùn)(2)丙氨酸-葡萄糖循環(huán)肌肉中氨以無毒的丙氨酸形式運(yùn)輸?shù)礁危摪焙笊杀岙惿鸀樘?，為肌肉提供葡萄糖?1)谷氨酰胺的運(yùn)氨作用①氨和谷氨酸在腦、肌肉合成谷氨酰胺，運(yùn)輸?shù)礁魏湍I后再分解，從而進(jìn)行解毒。②谷氨酰胺是氨的解毒產(chǎn)物，也是氨的儲存及運(yùn)輸形式。2、氨的轉(zhuǎn)運(yùn)(2)丙氨酸-葡萄糖循環(huán)肌肉中氨以無毒的丙氨酸3、氨代謝去路

（1）合成尿素

這是氨的主要去路，即體內(nèi)解氨毒的主要方式。肝是體內(nèi)合成尿素的最主要器官。尿素在肝合成后進(jìn)入血液，為血中非蛋白含氮物（簡稱NPN）的主要成分。腎臟是排泄尿素的主要器官。

（2）合成谷氨酰胺

合成谷氨酰胺是體內(nèi)解氨毒的又一種方式，也是氨在體內(nèi)的貯存和運(yùn)輸形式。

（3）合成非必需氨基酸

氨與α-酮酸通過還原氨基化作用，可再生成某些非必需氨基酸。3、氨代謝去路（2）合成谷氨酰胺合成谷氨酰胺是體內(nèi)解尿素的生成

概念總反應(yīng)和過程

由NH3合成尿素是在肝臟中通過一個(gè)循環(huán)機(jī)制完成的，需鳥氨酸參與，最終生成鳥氨酸而構(gòu)成循環(huán)，故稱鳥氨酸(尿素)循環(huán)。

NH3+CO2+3ATP+天冬氨酸+2H2O——

NH2-CO-NH2+

2ADP+

AMP+PPi+延胡索酸尿素的生成

概念總反應(yīng)和過程N(yùn)H3+CO2+3AT鳥氨酸循環(huán)過程（1）氨基甲酰磷酸的合成CO2+NH3+H2O+2ATP氨基甲酰磷酸合成酶（肝）N-乙酰谷氨酸，Mg2+（CPS-I）NH2-C-O~P=O+2ADP+PiO

OHOH鳥氨酸循環(huán)過程（1）氨基甲酰磷酸的合成CO2+NH3+H2O（2）瓜氨酸的合成OCT

NH2C=O

NH（CH2）3CH-NH2COOH

NH2（CH2）3CHNH2COOH++H3PO4氨基甲酰磷酸鳥氨酸瓜氨酸OCT：鳥氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶（線粒體）NH2C-O～PO（2）瓜氨酸的合成OCTNH2NH2++H3（3）精氨酸的合成精氨酸代琥珀酸合成酶（胞液）ATPAMP+PPiH2O

NH2

C=ONH（CH2）3CH-NH2COOH瓜氨酸

COOHH2N-C-HCH2COOH+天冬氨酸

NH2COOH

C=NC-HNHCH2（CH2）3COOHCH-NH2COOH精氨酸代琥珀酸（3）精氨酸的合成精氨酸代琥珀酸ATPAMP+P精氨酸代琥珀酸裂解酶

NH2C=NHNH（CH2）3CH-NH2COOH+COOHCHCHCOOH精氨酸延胡索酸

NH2COOHC=NC-HNHCH2（CH2）3COOHCH-NH2COOH精氨酸代琥珀酸精氨酸代琥NH2+COOH精氨酸延（4）精氨酸水解生成尿素

NH2C=NH

NH（CH2）3CH-NH2COOH精氨酸酶+H2O

NH2（CH2）3CHNH2COOHNH2C=ONH2精氨酸尿素鳥氨酸+（4）精氨酸水解生成尿素NH2精氨酸酶+H2O鳥氨酸循環(huán)NH3+CO2+H2O2ATP2ADP+2Pi氨基甲酰磷酸鳥氨酸瓜氨酸瓜氨酸天冬氨酸ATPAMP+PPi精氨酸代琥珀酸精氨酸延胡索酸+H2O尿素鳥氨酸Pi線粒體鳥氨酸循環(huán)NH3+CO2+H2O2ATP2ADP+2Pi氨基4、高血氨和氨中毒（1）高血氨:肝功嚴(yán)重受損時(shí),尿素合成障礙,造成血氨濃度升高的現(xiàn)象。（2）氨中毒:大量氨入腦,與α-酮戊二酸合成谷氨酸,或與腦中的谷氨酸合成谷氨酰胺,造成腦中α-酮戊二酸減少,TCA減弱,ATP生成減少,引起大腦功能障礙的現(xiàn)象.嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致肝昏迷。4、高血氨和氨中毒（1）高血氨:肝功嚴(yán)重受損時(shí),尿素合成障問題（學(xué)習(xí)任務(wù)）：1.患兒純母乳喂養(yǎng)與巨幼紅細(xì)胞性貧血的關(guān)系如何？2.該病的發(fā)病機(jī)制是什么？3.Vit.B12及葉酸與巨幼紅細(xì)胞貧血有何關(guān)系？4.Vit.B12及葉酸與一碳單位代謝、蛋氨酸循環(huán)有何關(guān)系？

生物化學(xué)案例：患兒男，2歲，6d前患兒出現(xiàn)右上肢及面部抽搐，頻繁眨眼，四肢抽動。2d前出現(xiàn)發(fā)熱。查體：T37.7℃，精神差，面色、瞼結(jié)膜、甲床蒼白，雙側(cè)瞳孔等大等圓，對光反射靈敏，頸軟，四肢肌張力增高，腦電圖檢查：彌散性異常(見尖、慢波)。追問病史，患兒系純母乳喂養(yǎng)，未添加任何輔食，發(fā)育欠佳，同時(shí)患兒抽搐時(shí)能正常吮奶。骨髓檢查：巨核細(xì)胞增生活躍，見巨幼紅細(xì)胞。蛋白質(zhì)代謝（二）問題（學(xué)習(xí)任務(wù)）：生物化學(xué)案例：患兒男，2歲，6d學(xué)習(xí)目標(biāo)1234明確氨基酸脫羧基作用的產(chǎn)物及其作用。知道一碳單位代謝概況與生理作用知道蛋氨酸循環(huán)意義知道尿黑酸癥、苯酮酸尿癥、白化病發(fā)病機(jī)制學(xué)習(xí)目標(biāo)1234明確氨基酸脫羧基作用的產(chǎn)物及其作用。知道一三、個(gè)別氨基酸的代謝概念

氨基酸在氨基酸脫羧酶的作用下脫掉羧基生成相應(yīng)的胺類化合物的作用。脫羧酶的輔酶為磷酸吡哆醛。

直接脫羧胺羥化脫羧羥胺

類型

（一）氨基酸的脫羧基作用三、個(gè)別氨基酸的代謝概念氨基酸在氨基酸脫直接脫羧1、γ-氨基丁酸（GABA）

COOH（CH2）2HC-NH2

COOH谷氨酸

COOH

（CH2）2H2C-NH2

GABA+CO2γ-氨基丁酸是抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，對中樞神經(jīng)系統(tǒng)有抑制作用，臨床已用作鎮(zhèn)靜劑。1、γ-氨基丁酸（GABA）COOH谷氨酸2、?；撬岚腚装彼崤；撬崾墙Y(jié)合膽汁酸的組成成分，腦中亦有。?；撬峄撬岜彼?/p>

CH2SHCH-NH2COOH

CH2SO3HCH-NH2

COOH

CH2SO3HCH2NH2

-CO23[O]2、?；撬岚腚装彼崤；撬崾墙Y(jié)合膽汁酸的組成成分，腦中亦有。牛3、組胺-CO2組氨酸脫羧酶HC=C-CH2CH-COOHHNNNH2CH組氨酸

組胺生理作用：(1)擴(kuò)血管，降血壓，增加毛細(xì)血管通透性。(2)收縮平滑?。ㄖ夤墀d攣-哮喘）(3)刺激胃酸分泌HC=C-CH2CH2NH2HNNCH組胺3、組胺-CO2組氨酸脫羧酶HC=C-CH2CH-COOH組4、5-羥色胺色氨酸羥化酶-CO25-羥色氨酸脫羧酶色氨酸5-羥色胺5-羥色氨酸

NCH2-CH-COOHNH2

NCH2-CH-COOHNH2HO

NOHCH2-CH2NH2腦中5-羥色胺作為抑制性神經(jīng)遞質(zhì)；外周組織中5-羥色胺具有收縮血管的作用。4、5-羥色胺色氨酸羥化酶-CO25-羥色氨酸脫羧酶色氨酸55、多胺鳥氨酸脫羧酶-CO2SAM甲硫腺苷-CO2精脒合成酶-CO2SAM甲硫腺苷

NH2（CH2）3CHNH2

COOH鳥氨酸

NH2（CH2）4NH（CH2）3NH2

精胺

NH2（CH2）4NH2

腐胺

NH（CH2）3NH2（CH2）4NH（CH2）3NH2

精脒5、多胺鳥氨酸脫羧酶-CO2SAM甲硫

精胺與精脒是調(diào)節(jié)細(xì)胞生長的重要物質(zhì)。凡生長旺盛的組織（胚胎、再生肝及癌瘤組織），多胺含量有所增加。推測其具有促進(jìn)核酸及蛋白質(zhì)合成的作用。故臨床測定癌瘤病人血、尿多胺含量作為觀察病情和輔助診斷癌癥的生化指標(biāo)之一。精胺與精脒是調(diào)節(jié)細(xì)胞生長的重要物質(zhì)。凡生長旺盛的組織（二一碳單位（基團(tuán)）代謝

（二）一碳單位載體一碳基團(tuán)的轉(zhuǎn)移由相應(yīng)的一碳基團(tuán)轉(zhuǎn)移酶催化，其輔酶為四氫葉酸（FH4）。

-CH3甲基

-CH2-亞甲基(甲烯基)-CH=次甲基(甲炔基)-CHO甲酰基

-CH=NH亞氨甲基

一碳基團(tuán)（一）一碳單位概念某些氨基酸在分解代謝過程中，可以產(chǎn)生含有一個(gè)碳原子的有機(jī)基團(tuán)（不包括CO2）稱為一碳基團(tuán)。二一碳單位（基團(tuán)）代謝（二）一碳單位載體一碳基團(tuán)5,6,7,8-四氫葉酸(FH4)CN1CNCOHH2N-CCH2NCH-CH2-NH-HNH-C-NH-CH-CH2-CH2-COOHOCOOH10987635一碳單位通常是結(jié)合在FH4分子的N5、N10位上。N5—CH=NH—FH4N5—CH3—FH4N5、N10—CH2—FH4N5、N10=CH—FH4N10—CHO—FH45,6,7,8-四氫葉酸(FH4)CNCNCOHH2N-CC（三）

一

碳

基

團(tuán)

的

來

源

與

轉(zhuǎn)

變S-腺苷蛋氨酸N5-CH3-FH4N5，N10-

CH2-FH4N5，N10=CH-FH4

N10-CHO-FH4N5，

N10-CH2-FH4還原酶N5，

N10-CH2-FH4脫氫酶環(huán)水化酶

絲氨酸

組氨酸甘氨酸參與

甲基化反應(yīng)為胸腺嘧啶合成提供甲基參與嘌呤合成FH4FH4FH4

HCOOHH2ONAD+NDAH+H+NAD+NDAH+H+H+參與嘌呤合成

色氨酸（三）

一

碳

基

團(tuán)

的

來

源

與

轉(zhuǎn)

變S-腺苷蛋氨酸三含硫氨基酸代謝

含硫氨基酸胱氨酸蛋氨酸半胱氨酸CH2SHCHNH2COOHCHCHNHCOOHCH2CHNH2COOH2CHNH2COOHSSCHCHNHCOOHCHCHNHCOOHSSSCH3CH2CHNH2COOHCH2SCHCHCHNHCOOHCH(四)

一碳單位的功能1.作為合成嘌呤和嘧啶的原料。2.參與甲基化反應(yīng),

N5-CH3-FH4參與蛋氨酸循環(huán),是體內(nèi)甲基化反應(yīng)的間接供三含硫氨基酸代謝含硫氨基酸胱氨酸蛋氨酸半胱氨1、蛋（甲硫）氨酸的代謝（1）蛋氨酸與轉(zhuǎn)甲基作用蛋氨酸(S-CH3)

腺苷轉(zhuǎn)移酶PPi+PiSAM

甲基轉(zhuǎn)移酶R-HR-CH3

(SAM：活性蛋氨酸）(SAM)S-腺苷蛋氨酸+ATPS-腺苷同型半胱氨酸1、蛋（甲硫）氨酸的代謝（1）蛋氨酸與轉(zhuǎn)甲基作用蛋氨酸(S-由SAM參加的一些轉(zhuǎn)甲基作用

甲基接受體甲基化產(chǎn)物去甲腎上腺素腎上腺素胍乙酸肌酸磷脂酰乙醇胺磷脂酰膽堿

RNA甲基RNADNA甲基DNA

蛋白質(zhì)甲基蛋白質(zhì)由SAM參加的一些轉(zhuǎn)甲基作用甲基接受體甲蛋氨酸循環(huán)蛋氨酸S-腺苷同型半胱氨酸S-腺苷蛋氨酸同型半胱氨酸FH4N5—CH3—FH4N5—CH3—FH4

轉(zhuǎn)甲基酶(VitB12)H2O腺苷RHATPPPi+PiR-CH3蛋氨酸循環(huán)蛋氨酸S-腺苷同型蛋氨酸循環(huán)的生理意義

蛋氨酸循環(huán)能將其他來源的一碳單位轉(zhuǎn)變?yōu)榛钚约谆?參加體內(nèi)各種甲基化反應(yīng)。其中:

S-腺苷蛋氨酸(SAM)是體內(nèi)具有活性甲基的化合物，又稱為活性蛋氨酸。

維生素B12是N5-CH3-FH4轉(zhuǎn)甲基酶的輔酶。B12缺乏時(shí)，F(xiàn)H4轉(zhuǎn)變受阻，造成核酸合成障礙，影響細(xì)胞分裂，可致巨幼紅細(xì)胞性貧血。蛋氨酸循環(huán)的生理意義蛋氨酸循環(huán)能將其他來源的一碳單位2、半胱氨酸與胱氨酸的代謝-2H+2HCH2SHCHNH2COOHCH2CHNH2COOHCH2CHNH2COOHSS2×半胱氨酸胱氨酸半胱氨酸含有-SH，體內(nèi)許多重要的酶如乳酸脫氫酶、琥珀酸脫氫酶等的活性都以其分子中的半胱氨酸上巰基來表現(xiàn)，有巰基酶之稱，而毒物又以與巰基結(jié)合而抑制活性。二巰基丙醇可以使被結(jié)合的巰基恢復(fù)原來狀態(tài)，故具有解毒功能。2、半胱氨酸與胱氨酸的代謝-2H+2HCH2SHCHNH2C含硫氨基酸分解可產(chǎn)生硫酸根，半胱氨酸是主要來源。

PAPS為活性硫酸，是體內(nèi)硫酸基的供體。SO42-+ATPAMP-SO3-(腺苷-5′-磷酸硫酸)CH2HOOOPO3H2腺嘌呤OPOSO3-OOH(3′-磷酸腺苷-5′-磷酸硫酸，PAPS)含硫氨基酸分解可產(chǎn)生硫酸根，半胱氨酸是主要來源。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CHNH2COOHCH2OHCHNH2COOHCH2HCHNH2COOHCH2N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1、苯丙氨酸和酪氨酸的代謝

酪氨酸去甲腎上腺素腎上腺素乙酰乙酸延胡索酸黑色素苯丙氨酸E兒茶酚胺氧化脫羧白化病E：酪氨酸酶。先天性缺乏生糖兼生酮AA（1）兒茶酚胺和黑色素的合成多巴多巴胺1、苯丙氨酸和酪氨酸的代謝酪氨酸去甲（2）酪氨酸的分解代謝酪氨酸尿黑酸延胡索酸+乙酰乙酸E尿黑酸尿癥：體內(nèi)代謝尿黑酸的酶先天性缺陷導(dǎo)致尿黑酸分解受阻。對羥苯丙酮酸（2）酪氨酸的分解代謝酪氨酸尿黑酸延胡索酸+乙酰乙酸E（3）苯丙酮酸尿癥（PKU）苯丙氨酸苯丙酮酸（異常去路）（轉(zhuǎn)氨基）PKU：苯丙氨酸羥化酶先天性缺乏時(shí)，體內(nèi)苯丙氨酸蓄積轉(zhuǎn)變成苯丙酮酸，造成尿中出現(xiàn)大量苯丙酮酸等代謝產(chǎn)物，患兒智力發(fā)育障礙。酪氨酸（正常去路）苯丙氨酸羥化酶（3）苯丙酮酸尿癥（PKU）苯丙氨酸苯丙酮酸（異常去路）（轉(zhuǎn)2、色氨酸的代謝色氨酸5-羥色胺丙氨酸尼克酸（煙酸）生糖兼生酮丙酮酸乙酰輔酶A一碳單位2、色氨酸的代謝色氨酸5-羥色胺丙氨酸尼克酸（煙酸）生糖兼生第三節(jié)糖、脂類和氨基酸代謝的相互聯(lián)系糖攝入超量時(shí)葡萄糖乙酰CoA合成脂肪膽固醇合成糖原、氨基酸脂酸乙酰CoA葡萄糖脂肪甘油甘油激酶肝、腎、腸磷酸-甘油葡萄糖氨基酸絲氨酸磷脂酰絲氨酸膽胺腦磷脂膽堿卵磷脂蛋白質(zhì)氨基酸葡萄糖酮體第三節(jié)糖、脂類和氨基酸代謝的相互聯(lián)系糖攝入超量時(shí)葡萄糖乙酰C7蛋白質(zhì)代謝課件蛋白質(zhì)代謝

制作人：李利民生物化學(xué)南漳縣職業(yè)教育中心蛋白質(zhì)代謝

制作人：李利民生物化學(xué)問題（學(xué)習(xí)任務(wù)）：1.患者進(jìn)食高蛋白食物與肝性腦病的關(guān)系如何？2.該病的發(fā)病機(jī)制是什么？3.血氨來源、去路如何？運(yùn)輸形式是什么？4.肝臟如何利用血氨合成尿素？5.高血氨癥患者為何禁用堿性肥皂水灌腸？

生物化學(xué)案例：某中年女性患者，半年來出現(xiàn)反復(fù)發(fā)作性昏迷，每次昏迷持續(xù)半小時(shí)，經(jīng)一般處理即可清醒。該患者發(fā)病前一般都進(jìn)食高蛋白食物。查體：肝臟縮小，無壓痛，有門靜脈高壓表現(xiàn)，撲翼樣震顫可見。化驗(yàn)檢查：血氨明顯增高，肝功能損害（轉(zhuǎn)氨酶活性增高）。蛋白質(zhì)代謝（一）問題（學(xué)習(xí)任務(wù)）：生物化學(xué)案例：某中年女性患者，半年來出學(xué)習(xí)目標(biāo)1234能區(qū)分生糖、生酮氨基酸明確蛋白質(zhì)的營養(yǎng)作用知道氨基酸的脫氨基作用方式、特點(diǎn)、意義能說出氨的來源與去路，知道肝內(nèi)解除氨毒的生化過程與意義學(xué)習(xí)目標(biāo)1234能區(qū)分生糖、生酮氨基酸明確蛋白質(zhì)的營養(yǎng)作用一氨基酸代謝概況血液氨基酸組織氨基酸(AA代謝庫)食物蛋白質(zhì)體內(nèi)合成的非必需AA組織蛋白質(zhì)其他含氮物(嘌呤、嘧啶等)胺類CO2(脫羧)

其他含氮物

氨

α-酮酸糖谷氨酰胺尿素CO2+H2O

脂肪脫氨基TCACO2+H2O第一節(jié)氨基酸的一般代謝一氨基酸代謝概況血液氨基酸食物蛋白質(zhì)體內(nèi)合成的組織蛋白質(zhì)

二氨基酸的脫氨基作用

氧化脫氨基轉(zhuǎn)氨基作用聯(lián)合脫氨基（最重要）嘌呤核苷酸循環(huán)方式

脫氨基作用

是指氨基酸脫去氨基生成相應(yīng)α-酮酸的過程。二氨基酸的脫氨基作用

氧化脫氨基方式1、氧化脫氨基作用氨基酸先在酶的催化下脫氫生成亞氨基酸，后者再與水反應(yīng)產(chǎn)生α-酮酸和氨的過程稱為氧化脫氨基作用。||

R-C-COOH

NH亞氨基酸

R-C

-COOH+NH3

O||α-酮酸最重要的氨基酸氧化酶:

L-谷氨酸脫氫酶+H2O氨基酸氧化酶—2HR-CH-COOH

NH2氨基酸1、氧化脫氨基作用氨基酸先在酶的催化下脫氫生COOHCH2CH2CHNH2COOH谷氨酸COOHCH2CH2C=NHCOOH亞谷氨酸C=OCOOHCH2CH2

COOHα-酮戊二酸反應(yīng)可逆。L-谷氨酸脫氫酶在體內(nèi)非必需氨基酸合成中起著重要作用。

L-谷氨酸脫氫酶NAD+NADH+H+

H2ONH3COOHCH2CH2CHNH2COOH谷氨酸COOHC2、轉(zhuǎn)氨基作用

在轉(zhuǎn)氨酶的催化下，α-氨基酸的氨基轉(zhuǎn)移到α-酮酸的酮基碳原子上，結(jié)果原來的α-氨基酸生成相應(yīng)的α-酮酸，而原來的α-酮酸則形成了相應(yīng)的α-氨基酸，這種作用稱為轉(zhuǎn)氨基作用或氨基移換作用。除甘氨酸、賴氨酸、蘇氨酸、脯氨酸外，絕大多數(shù)氨基酸均可參與轉(zhuǎn)氨基作用。轉(zhuǎn)氨基作用并未產(chǎn)生游離的氨。2、轉(zhuǎn)氨基作用在轉(zhuǎn)氨酶的催化下，α-氨基酸

α-氨基酸

R1-CH-COOH

NH2|α-酮酸

R1-C-COOH

O||

R2-C-COOH

O||α-酮酸R2-CH-COOH

NH2|α-氨基酸轉(zhuǎn)氨酶

輔酶：磷酸吡哆醛（胺）α-氨基酸R1-CH-COOH|α-酮酸R1-C-C最重要的轉(zhuǎn)氨酶:

1.GPT(谷丙轉(zhuǎn)氨酶)

（又稱丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶，ALT）

2.GOT(谷草轉(zhuǎn)氨酶)

（又稱天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶，AST）

分布于細(xì)胞內(nèi)，正常血清含量甚少。某種原因造成細(xì)胞膜通透性增高或組織壞死、細(xì)胞破裂時(shí)，大量氨基轉(zhuǎn)移酶釋放入血，血清氨基轉(zhuǎn)移酶升高。

最重要的轉(zhuǎn)氨酶:

正常人組織中GPT和GOT的活性

(單位/每克濕組織)組織GOTGPT組織GOTGPT

心臟156,000

7,100

胰臟

2,800

2,000

肝臟142,000

44,000

脾臟

1,400

1,200骨骼肌

99,000

4,800

肺

1,000

700

腎臟

91,000

19,000

血清

20

16正常人組織中GPT和GOT的活性

(單位/每克濕

CH3H-C-NH2COOH

CH3C=OCOOH

COOH（CH2）2H-C-NH2COOH++丙氨酸α-酮戊二酸丙酮酸谷氨酸GPT：谷丙轉(zhuǎn)氨酶，急性肝炎時(shí)血清GPT

活性顯著增高。

COOH（CH2）2C=OCOOHGPTCH3CH3COOH++丙氨

COOHCH2H-C-NH2COOH

COOH（CH2）2C=OCOOH+GOT

COOHCH2C=OCOOH

COOH（CH2）2H-C-NH2COOH天冬氨酸α-酮戊二酸草酰乙酸谷氨酸GOT：谷草轉(zhuǎn)氨酶，心肌梗塞時(shí)血清GOT

含量明顯增高。+COOHCOOH+GOTCOOH

R1H-C-NH2COOHAA

CHOHOCH2OH3CN

P磷酸吡哆醛(氨基傳遞體)

R2H-C-NH2COOHAA’R1C=OCOOHα-酮酸R2C=OCOOHα-酮酸’氨基傳遞過程N(yùn)

CH2NH2HOCH2OH3CNP磷酸吡哆胺R1AACHONP磷酸吡哆醛3、聯(lián)合脫氨基作用（1）定義轉(zhuǎn)氨基作用和氧化脫氨基作用聯(lián)合進(jìn)行的脫氨基作用方式。（2）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。3、聯(lián)合脫氨基作用（1）定義轉(zhuǎn)氨基作用和氧化脫氨基作用聯(lián)轉(zhuǎn)氨酶

L-谷氨酸脫氫酶NAD++H2ONADH+NH3α-酮酸α-氨基酸α-酮戊二酸L-谷氨酸

RH-C-NH2COOHRC=OCOOH

COOH（CH2）2C=OCOOH

COOH（CH2）2

COOHH-C-NH2轉(zhuǎn)氨酶L-谷氨酸脫氫酶NAD++H2ONADH+NH4、嘌呤核苷酸循環(huán)

氨基酸α-酮戊二酸天冬氨酸IMP

NH3α-酮酸谷氨酸草酰乙酸延胡索酸AMPH2O蘋果酸腺苷酸代琥珀酸腺苷酸脫氨酶（骨骼肌、心肌）4、嘌呤核苷酸循環(huán)

氨基酸α-酮戊二酸天冬（三）

α-酮酸的代謝

1、再合成氨基酸

2、轉(zhuǎn)變?yōu)樘腔蛑旧前被岣?，絲，纈，組，精，脯，丙，蛋，谷胺，谷，天胺，天，半胱，生酮氨基酸亮，賴生酮兼生糖氨基酸異亮，苯丙，酪，色，蘇

3、氧化供能（三）α-酮酸的代謝1、再合成氨基酸2、轉(zhuǎn)變?yōu)樘腔?/p>

（四）

氨的代謝

（1）氨基酸脫氨產(chǎn)生的氨（主要來源）

（2）腸道吸收的氨

包括食物在結(jié)腸經(jīng)蛋白質(zhì)腐敗作用產(chǎn)生的氨和尿素腸肝循環(huán)產(chǎn)生的氨，這是外源性氨的來源。

（3）腎產(chǎn)生的氨

谷氨酰胺酶水解谷氨酰胺氨。

1、體內(nèi)氨來源正常人血氨濃度一般不超過60μmol/L。（四）氨的代謝

（1）氨基酸脫氨產(chǎn)生的氨（主2、氨的轉(zhuǎn)運(yùn)(2)丙氨酸-葡萄糖循環(huán)肌肉中氨以無毒的丙氨酸形式運(yùn)輸?shù)礁危摪焙笊杀岙惿鸀樘?，為肌肉提供葡萄糖?1)谷氨酰胺的運(yùn)氨作用①氨和谷氨酸在腦、肌肉合成谷氨酰胺，運(yùn)輸?shù)礁魏湍I后再分解，從而進(jìn)行解毒。②谷氨酰胺是氨的解毒產(chǎn)物，也是氨的儲存及運(yùn)輸形式。2、氨的轉(zhuǎn)運(yùn)(2)丙氨酸-葡萄糖循環(huán)肌肉中氨以無毒的丙氨酸3、氨代謝去路

（1）合成尿素

這是氨的主要去路，即體內(nèi)解氨毒的主要方式。肝是體內(nèi)合成尿素的最主要器官。尿素在肝合成后進(jìn)入血液，為血中非蛋白含氮物（簡稱NPN）的主要成分。腎臟是排泄尿素的主要器官。

（2）合成谷氨酰胺

合成谷氨酰胺是體內(nèi)解氨毒的又一種方式，也是氨在體內(nèi)的貯存和運(yùn)輸形式。

（3）合成非必需氨基酸

氨與α-酮酸通過還原氨基化作用，可再生成某些非必需氨基酸。3、氨代謝去路（2）合成谷氨酰胺合成谷氨酰胺是體內(nèi)解尿素的生成

概念總反應(yīng)和過程

由NH3合成尿素是在肝臟中通過一個(gè)循環(huán)機(jī)制完成的，需鳥氨酸參與，最終生成鳥氨酸而構(gòu)成循環(huán)，故稱鳥氨酸(尿素)循環(huán)。

NH3+CO2+3ATP+天冬氨酸+2H2O——

NH2-CO-NH2+

2ADP+

AMP+PPi+延胡索酸尿素的生成

概念總反應(yīng)和過程N(yùn)H3+CO2+3AT鳥氨酸循環(huán)過程（1）氨基甲酰磷酸的合成CO2+NH3+H2O+2ATP氨基甲酰磷酸合成酶（肝）N-乙酰谷氨酸，Mg2+（CPS-I）NH2-C-O~P=O+2ADP+PiO

OHOH鳥氨酸循環(huán)過程（1）氨基甲酰磷酸的合成CO2+NH3+H2O（2）瓜氨酸的合成OCT

NH2C=O

NH（CH2）3CH-NH2COOH

NH2（CH2）3CHNH2COOH++H3PO4氨基甲酰磷酸鳥氨酸瓜氨酸OCT：鳥氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶（線粒體）NH2C-O～PO（2）瓜氨酸的合成OCTNH2NH2++H3（3）精氨酸的合成精氨酸代琥珀酸合成酶（胞液）ATPAMP+PPiH2O

NH2

C=ONH（CH2）3CH-NH2COOH瓜氨酸

COOHH2N-C-HCH2COOH+天冬氨酸

NH2COOH

C=NC-HNHCH2（CH2）3COOHCH-NH2COOH精氨酸代琥珀酸（3）精氨酸的合成精氨酸代琥珀酸ATPAMP+P精氨酸代琥珀酸裂解酶

NH2C=NHNH（CH2）3CH-NH2COOH+COOHCHCHCOOH精氨酸延胡索酸

NH2COOHC=NC-HNHCH2（CH2）3COOHCH-NH2COOH精氨酸代琥珀酸精氨酸代琥NH2+COOH精氨酸延（4）精氨酸水解生成尿素

NH2C=NH

NH（CH2）3CH-NH2COOH精氨酸酶+H2O

NH2（CH2）3CHNH2COOHNH2C=ONH2精氨酸尿素鳥氨酸+（4）精氨酸水解生成尿素NH2精氨酸酶+H2O鳥氨酸循環(huán)NH3+CO2+H2O2ATP2ADP+2Pi氨基甲酰磷酸鳥氨酸瓜氨酸瓜氨酸天冬氨酸ATPAMP+PPi精氨酸代琥珀酸精氨酸延胡索酸+H2O尿素鳥氨酸Pi線粒體鳥氨酸循環(huán)NH3+CO2+H2O2ATP2ADP+2Pi氨基4、高血氨和氨中毒（1）高血氨:肝功嚴(yán)重受損時(shí),尿素合成障礙,造成血氨濃度升高的現(xiàn)象。（2）氨中毒:大量氨入腦,與α-酮戊二酸合成谷氨酸,或與腦中的谷氨酸合成谷氨酰胺,造成腦中α-酮戊二酸減少,TCA減弱,ATP生成減少,引起大腦功能障礙的現(xiàn)象.嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致肝昏迷。4、高血氨和氨中毒（1）高血氨:肝功嚴(yán)重受損時(shí),尿素合成障問題（學(xué)習(xí)任務(wù)）：1.患兒純母乳喂養(yǎng)與巨幼紅細(xì)胞性貧血的關(guān)系如何？2.該病的發(fā)病機(jī)制是什么？3.Vit.B12及葉酸與巨幼紅細(xì)胞貧血有何關(guān)系？4.Vit.B12及葉酸與一碳單位代謝、蛋氨酸循環(huán)有何關(guān)系？

生物化學(xué)案例：患兒男，2歲，6d前患兒出現(xiàn)右上肢及面部抽搐，頻繁眨眼，四肢抽動。2d前出現(xiàn)發(fā)熱。查體：T37.7℃，精神差，面色、瞼結(jié)膜、甲床蒼白，雙側(cè)瞳孔等大等圓，對光反射靈敏，頸軟，四肢肌張力增高，腦電圖檢查：彌散性異常(見尖、慢波)。追問病史，患兒系純母乳喂養(yǎng)，未添加任何輔食，發(fā)育欠佳，同時(shí)患兒抽搐時(shí)能正常吮奶。骨髓檢查：巨核細(xì)胞增生活躍，見巨幼紅細(xì)胞。蛋白質(zhì)代謝（二）問題（學(xué)習(xí)任務(wù)）：生物化學(xué)案例：患兒男，2歲，6d學(xué)習(xí)目標(biāo)1234明確氨基酸脫羧基作用的產(chǎn)物及其作用。知道一碳單位代謝概況與生理作用知道蛋氨酸循環(huán)意義知道尿黑酸癥、苯酮酸尿癥、白化病發(fā)病機(jī)制學(xué)習(xí)目標(biāo)1234明確氨基酸脫羧基作用的產(chǎn)物及其作用。知道一三、個(gè)別氨基酸的代謝概念

氨基酸在氨基酸脫羧酶的作用下脫掉羧基生成相應(yīng)的胺類化合物的作用。脫羧酶的輔酶為磷酸吡哆醛。

直接脫羧胺羥化脫羧羥胺

類型

（一）氨基酸的脫羧基作用三、個(gè)別氨基酸的代謝概念氨基酸在氨基酸脫直接脫羧1、γ-氨基丁酸（GABA）

COOH（CH2）2HC-NH2

COOH谷氨酸

COOH

（CH2）2H2C-NH2

GABA+CO2γ-氨基丁酸是抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，對中樞神經(jīng)系統(tǒng)有抑制作用，臨床已用作鎮(zhèn)靜劑。1、γ-氨基丁酸（GABA）COOH谷氨酸2、牛磺酸半胱氨酸?；撬崾墙Y(jié)合膽汁酸的組成成分，腦中亦有。?；撬峄撬岜彼?/p>

CH2SHCH-NH2COOH

CH2SO3HCH-NH2

COOH

CH2SO3HCH2NH2

-CO23[O]2、?；撬岚腚装彼崤；撬崾墙Y(jié)合膽汁酸的組成成分，腦中亦有。牛3、組胺-CO2組氨酸脫羧酶HC=C-CH2CH-COOHHNNNH2CH組氨酸

組胺生理作用：(1)擴(kuò)血管，降血壓，增加毛細(xì)血管通透性。(2)收縮平滑?。ㄖ夤墀d攣-哮喘）(3)刺激胃酸分泌HC=C-CH2CH2NH2HNNCH組胺3、組胺-CO2組氨酸脫羧酶HC=C-CH2CH-COOH組4、5-羥色胺色氨酸羥化酶-CO25-羥色氨酸脫羧酶色氨酸5-羥色胺5-羥色氨酸

NCH2-CH-COOHNH2

NCH2-CH-COOHNH2HO

NOHCH2-CH2NH2腦中5-羥色胺作為抑制性神經(jīng)遞質(zhì)；外周組織中5-羥色胺具有收縮血管的作用。4、5-羥色胺色氨酸羥化酶-CO25-羥色氨酸脫羧酶色氨酸55、多胺鳥氨酸脫羧酶-CO2SAM甲硫腺苷-CO2精脒合成酶-CO2SAM甲硫腺苷

NH2（CH2）3CHNH2

COOH鳥氨酸

NH2（CH2）4NH（CH2）3NH2

精胺

NH2（CH2）4NH2

腐胺

NH（CH2）3NH2（CH2）4NH（CH2）3NH2

精脒5、多胺鳥氨酸脫羧酶-CO2SAM甲硫

精胺與精脒是調(diào)節(jié)細(xì)胞生長的重要物質(zhì)。凡生長旺盛的組織（胚胎、再生肝及癌瘤組織），多胺含量有所增加。推測其具有促進(jìn)核酸及蛋白質(zhì)合成的作用。故臨床測定癌瘤病人血、尿多胺含量作為觀察病情和輔助診斷癌癥的生化指標(biāo)之一。精胺與精脒是調(diào)節(jié)細(xì)胞生長的重要物質(zhì)。凡生長旺盛的組織（二一碳單位（基團(tuán)）代謝

（二）一碳單位載體一碳基團(tuán)的轉(zhuǎn)移由相應(yīng)的一碳基團(tuán)轉(zhuǎn)移酶催化，其輔酶為四氫葉酸（FH4）。

-CH3甲基

-CH2-亞甲基(甲烯基)-CH=次甲基(甲炔基)-CHO甲?；?/p>

-CH=NH亞氨甲基

一碳基團(tuán)（一）一碳單位概念某些氨基酸在分解代謝過程中，可以產(chǎn)生含有一個(gè)碳原子的有機(jī)基團(tuán)（不包括CO2）稱為一碳基團(tuán)。二一碳單位（基團(tuán)）代謝（二）一碳單位載體一碳基團(tuán)5,6,7,8-四氫葉酸(FH4)CN1CNCOHH2N-CCH2NCH-CH2-NH-HNH-C-NH-CH-CH2-CH2-COOHOCOOH10987635一碳單位通常是結(jié)合在FH4分子的N5、N10位上。N5—CH=NH—FH4N5—CH3—FH4N5、N10—CH2—FH4N5、N10=CH—FH4N10—CHO—FH45,6,7,8-四氫葉酸(FH4)CNCNCOHH2N-CC（三）

一

碳

基

團(tuán)

的

來

源

與

轉(zhuǎn)

變S-腺苷蛋氨酸N5-CH3-FH4N5，N10-

CH2-FH4N5，N10=CH-FH4

N10-CHO-FH4N5，

N10-CH2-FH4還原酶N5，

N10-CH2-FH4脫氫酶環(huán)水化酶

絲氨酸

組氨酸甘氨酸參與

甲基化反應(yīng)為胸腺嘧啶合成提供甲基參與嘌呤合成FH4FH4FH4

HCOOHH2ONAD+NDAH+H+NAD+NDAH+H+H+參與嘌呤合成

色氨酸（三）

一

碳

基

團(tuán)

的

來

源

與

轉(zhuǎn)

變S-腺苷蛋氨酸三含硫氨基酸代謝

含硫氨基酸胱氨酸蛋氨酸半胱氨酸CH2SHCHNH2COOHCHCHNHCOOHCH2CHNH2COOH2CHNH2COOHSSCHCHNHCOOHC