第八章氨基酸代謝

第八章氨基酸代謝第1頁，共132頁。氮平衡和必需氨基酸

第一節(jié)第2頁，共132頁。一、氨基酸的生理功能1.合成蛋白質(zhì)2.合成某些重要的含氮化合物，如激素3.轉(zhuǎn)變?yōu)樘腔蛑?.其他功能:神經(jīng)遞質(zhì)、生物轉(zhuǎn)化等第3頁，共132頁。營養(yǎng)必需氨基酸指體內(nèi)需要而又不能自身合成，必須由食物供給的氨基酸。二、氨基酸的營養(yǎng)價(jià)值第4頁，共132頁。必需氨基酸（共8種）：異亮氨酸（Ile）蛋氨酸（Met）纈氨酸（Val）

亮氨酸（Leu）色氨酸（Trp）

苯丙氨酸（Phe）蘇氨酸（Thr）

賴氨酸（Lys）

第5頁，共132頁。半必需氨基酸（2種）：酪氨酸（Tyr）半胱氨酸（Cys）由于酪氨酸在體內(nèi)需由苯丙氨酸為原料來合成，半胱氨酸需以蛋氨酸為原料來合成，故這兩種氨基酸被稱為半必需氨基酸。第6頁，共132頁。其余12種氨基酸體內(nèi)可以合成，稱為營養(yǎng)非必需氨基酸。營養(yǎng)必需氨基酸決定食物蛋白的營養(yǎng)價(jià)值。第7頁，共132頁。

蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價(jià)值蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價(jià)值是指食物蛋白質(zhì)在體內(nèi)的利用率，取決于必需氨基酸的數(shù)量、種類。第8頁，共132頁。

蛋白質(zhì)的互補(bǔ)作用指營養(yǎng)價(jià)值較低的蛋白質(zhì)混合食用，其必需氨基酸可以互相補(bǔ)充而提高營養(yǎng)價(jià)值。第9頁，共132頁。例如，谷類蛋白質(zhì)含Lys較少而Trp較多，而豆類蛋白質(zhì)含Trp較少而Lys較多，二者混合后食用，即可提高營養(yǎng)價(jià)值。第10頁，共132頁。三、蛋白質(zhì)的代謝狀況氮平衡

攝入食物的含氮量與排泄物（尿與糞）中含氮量之間的數(shù)量對(duì)比關(guān)系。第11頁，共132頁。氮總平衡：攝入氮=排出氮（正常成人）氮正平衡：攝入氮>排出氮（兒童、孕婦等）氮負(fù)平衡：攝入氮<排出氮（饑餓、消耗性疾病患者）第12頁，共132頁。蛋白質(zhì)的生理需要量成人每日蛋白質(zhì)最低生理需要量為30g~50g，我國營養(yǎng)學(xué)會(huì)推薦成人每日蛋白質(zhì)需要量為80g。氮平衡的意義可以反映體內(nèi)蛋白質(zhì)代謝的概況。第13頁，共132頁。第二節(jié)

蛋白質(zhì)的消化、吸收和腐敗第14頁，共132頁。一、外源性蛋白質(zhì)的消化蛋白質(zhì)消化的生理意義由大分子轉(zhuǎn)變?yōu)樾》肿?，便于吸收。消除種屬特異性和抗原性，防止過敏、毒性反應(yīng)。（一）蛋白質(zhì)消化成氨基酸和寡肽第15頁，共132頁。1.胃中的消化

胃蛋白酶原胃蛋白酶+多肽碎片胃酸、胃蛋白酶(pepsinogen)(pepsin)胃蛋白酶水解食物蛋白質(zhì)為多肽、寡肽及少量氨基酸。第16頁，共132頁。胃蛋白酶的最適pH為1.5~2.5，對(duì)蛋白質(zhì)肽鍵的作用特異性較差，主要水解由芳香族氨基酸、蛋氨酸和亮氨酸羧基所形成的肽鍵。第17頁，共132頁。2.小腸中的消化

——小腸是蛋白質(zhì)消化的主要部位胰酶及其作用胰酶是消化蛋白質(zhì)的主要酶，最適pH為7.0左右。第18頁，共132頁。蛋白水解酶作用示意圖氨基酸二肽酶氨基肽酶內(nèi)肽酶氨基酸+NHNH羧基肽酶56第19頁，共132頁。腸液中酶原的激活胰蛋白酶(trypsin)腸激酶(enterokinase)胰蛋白酶原彈性蛋白酶(elastase)彈性蛋白酶原糜蛋白酶(chymotrypsin)糜蛋白酶原羧基肽酶(A或B)(carboxypeptidase)羧基肽酶原(A或B)第20頁，共132頁。可保護(hù)胰組織免受蛋白酶的自身消化作用。保證酶在其特定的部位和環(huán)境發(fā)揮催化作用。酶原還可視為酶的貯存形式。酶原激活的意義第21頁，共132頁。小腸粘膜細(xì)胞對(duì)蛋白質(zhì)的消化作用主要是寡肽酶的作用，例如氨基肽酶及二肽酶等,最終產(chǎn)物為氨基酸。第22頁，共132頁。（二）氨基酸和低分子肽的吸收吸收部位：主要在小腸吸收形式：氨基酸、寡肽、二肽吸收機(jī)制：耗能的主動(dòng)吸收過程第23頁，共132頁。

耗能需Na+的載體轉(zhuǎn)運(yùn)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)入腸細(xì)胞內(nèi)，Na+再由鈉泵排出細(xì)胞。第24頁，共132頁。七種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(transporter)中性氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白酸性氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白堿性氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白亞氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白β氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白二肽轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白三肽轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白第25頁，共132頁。

γ-谷氨酰基循環(huán)對(duì)氨基酸的轉(zhuǎn)運(yùn)作用γ-谷氨酰基循環(huán)(γ-glutamylcycle)：谷胱甘肽對(duì)氨基酸的轉(zhuǎn)運(yùn)谷胱甘肽再合成第26頁，共132頁。谷氨酸

5-氧脯氨酸酶ATPADP+Pi半胱氨酰甘氨酸(Cys-Gly)半胱氨酸甘氨酸肽酶γ-谷氨酰環(huán)化轉(zhuǎn)移酶氨基酸5-氧脯氨酸γ-谷氨酰半胱氨酸γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶ADP+PiATP谷胱甘肽合成酶ATPADP+Pi細(xì)胞外

γ-谷氨?；D(zhuǎn)移酶細(xì)胞膜谷胱甘肽GSH細(xì)胞液γ-谷氨酰氨基酸氨基酸關(guān)鍵酶第27頁，共132頁。二、蛋白質(zhì)的腐敗作用腸道細(xì)菌對(duì)未被消化的蛋白質(zhì)及其消化產(chǎn)物的分解和轉(zhuǎn)化作用。

定義第28頁，共132頁。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等可被機(jī)體利用的物質(zhì)。第29頁，共132頁。1.胺類的生成蛋白質(zhì)

氨基酸胺類(amines)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第30頁，共132頁。苯乙胺苯乙醇胺酪胺

β-羥酪胺第31頁，共132頁。假神經(jīng)遞質(zhì)

某些物質(zhì)結(jié)構(gòu)(如苯乙醇胺，β-羥酪胺）與神經(jīng)遞質(zhì)（如兒茶酚胺）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)。第32頁，共132頁。2.氨的生成未被吸收的氨基酸滲入腸道的尿素氨脫氨基作用尿素酶第33頁，共132頁。臨床上用酸性灌腸降低腸道pH，NH3轉(zhuǎn)變?yōu)镹H4+以銨鹽形式排出，可減少氨的吸收，防止血氨升高。第34頁，共132頁。3.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第35頁，共132頁。正常情況下，上述有害物質(zhì)大部分隨糞便排出，只有小部分被吸收，經(jīng)肝的代謝轉(zhuǎn)變而解毒，故不會(huì)發(fā)生中毒現(xiàn)象。第36頁，共132頁。第三節(jié)

氨基酸的一般代謝GeneralMetabolismofAminoAcids第37頁，共132頁。一、體內(nèi)蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)換更新成人體內(nèi)的蛋白質(zhì)每天約有1%~2%被降解，主要是肌肉蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)降解產(chǎn)生的氨基酸，大約70%~80%被重新利用合成新的蛋白質(zhì)。第38頁，共132頁。

蛋白質(zhì)的半壽期蛋白質(zhì)降低其原濃度一半所需要的時(shí)間，用t1/2表示。（一）蛋白質(zhì)以不同的速率進(jìn)行降解不同的蛋白質(zhì)降解速率不同，降解速率隨生理需要而變化。第39頁，共132頁。不依賴ATP和泛素；利用溶酶體中的組織蛋白酶降解外源性蛋白、膜蛋白和長(zhǎng)壽蛋白質(zhì)。1.不依賴ATP的溶酶體途徑（二）真核細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的降解第40頁，共132頁。2.依賴ATP-泛素蛋白酶體途徑依賴ATP和泛素；降解異常蛋白和短壽蛋白質(zhì)。第41頁，共132頁。泛素（Ub）76個(gè)氨基酸組成的多肽(8.5kD)普遍存在于真核生物而得名一級(jí)結(jié)構(gòu)高度保守第42頁，共132頁。靶蛋白的泛素化：泛素與選擇性被降解蛋白質(zhì)形成共價(jià)連接，并使其激活，包括三種酶參與的3步反應(yīng)，并消耗ATP。泛素化蛋白質(zhì)在蛋白酶體(proteasome)中降解。泛素介導(dǎo)的蛋白質(zhì)降解過程第43頁，共132頁。泛素化過程E1：泛素激活酶E2：泛素結(jié)合酶E3：泛素蛋白連接酶UbCO-O+HS-E1ATPAMP+PPiUbCOS

E1HS-E2HS-E1UbCOSE2UbCOSE1Ub：泛素Pr：靶蛋白PrHS-E2UbCOSE2UbCNHOE3賴Prε第44頁，共132頁。蛋白酶體存在于細(xì)胞核和胞漿內(nèi)，主要降解異常蛋白質(zhì)和短壽蛋白質(zhì)。26S蛋白質(zhì)酶體20S的核心顆粒(CP)19S的調(diào)節(jié)顆粒(RP):18個(gè)亞基,6個(gè)亞基具有ATP酶活性2個(gè)α環(huán)：7個(gè)α亞基2個(gè)β環(huán)：7個(gè)β亞基第45頁，共132頁。第46頁，共132頁。（三）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。第47頁，共132頁。氨基酸代謝概況：合成分解嘌呤、嘧啶、肌酸等含氮化合物代謝轉(zhuǎn)變胺類+CO2脫羧基作用脫氨基作用消化吸收其它含氮物質(zhì)非必需氨基酸NH3CO2+H2O糖或脂類α-酮酸谷氨酰胺尿素食物蛋白質(zhì)組織蛋白質(zhì)血液氨基酸組織氨基酸氨基酸代謝庫第48頁，共132頁。氨基酸代謝庫的來源與去路氨基酸代謝庫食物蛋白質(zhì)消化吸收組織蛋白質(zhì)分解非必需氨基酸合成合成蛋白質(zhì)和多肽脫氨基作用脫羧基作用轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌锏?9頁，共132頁。氨基酸的分解代謝概況特殊分解代謝→特殊側(cè)鏈的分解代謝一般分解代謝脫羧基作用→脫氨基作用→

CO2

胺NH3-酮酸第50頁，共132頁。二、氨基酸的脫氨基作用

定義指氨基酸脫去α-氨基生成相應(yīng)α-酮酸的過程。

第51頁，共132頁。氨基酸主要通過三種方式脫氨基，即氧化脫氨基，聯(lián)合脫氨基和轉(zhuǎn)氨基。聯(lián)合脫氨基作用最為重要；而非氧化脫氨基作用主要見于微生物中。第52頁，共132頁。（一）轉(zhuǎn)氨基作用定義在轉(zhuǎn)氨酶的作用下，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)的氨基酸的過程。第53頁，共132頁。反應(yīng)式大多數(shù)氨基酸可參與轉(zhuǎn)氨基作用，但賴氨酸、脯氨酸、羥脯氨酸除外。第54頁，共132頁。⑴丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（ALT），又稱為谷丙轉(zhuǎn)氨酶（GPT）：ALT催化丙氨酸與-酮戊二酸之間的氨基移換反應(yīng)，為可逆反應(yīng)。重要的轉(zhuǎn)氨酶丙氨酸+-酮戊二酸ALT丙酮酸+谷氨酸第55頁，共132頁。ALT在肝細(xì)胞中活性較高，肝的疾病時(shí)，肝細(xì)胞大量破損，ALT釋放入血，可引起血清中ALT活性明顯升高。第56頁，共132頁。⑵天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（AST），又稱為谷草轉(zhuǎn)氨酶（GOT）：AST催化天冬氨酸與-酮戊二酸之間的氨基移換反應(yīng)，為可逆反應(yīng)。天冬氨酸+-酮戊二酸草酰乙酸+谷氨酸AST第57頁，共132頁。AST在心肌細(xì)胞中中活性較高，在心肌疾患時(shí)，血清中AST活性明顯升高。

血清轉(zhuǎn)氨酶活性，臨床上可作為疾病診斷和預(yù)后的指標(biāo)之一。第58頁，共132頁。正常人各組織中GPT及GOT活性(單位/克濕組織)表8-1第59頁，共132頁。2.各種轉(zhuǎn)氨酶都以磷酸吡哆醛(胺)為輔酶（B6）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NH2第60頁，共132頁。第61頁，共132頁。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。通過此種方式并未產(chǎn)生游離的氨。轉(zhuǎn)氨基作用的生理意義第62頁，共132頁。（二）氧化脫氨基作用氧化脫氨基包括脫氫和水解兩步反應(yīng)。其中，脫氫反應(yīng)需酶催化，而水解反應(yīng)則不需酶的催化。R-CH-COOHNH2

2H

R-C-COOH+NH3

OH2OR-C-COOHNH

酶第63頁，共132頁。催化氧化脫氨基的酶L-氨基酸氧化酶：該酶活性不高，在各組織器官中分布局限，因此作用不大。第64頁，共132頁。

L-谷氨酸脫氫酶是一種不需氧脫氫酶，以NAD+或NADP+為輔酶，生成的NADH或NADPH可進(jìn)入呼吸鏈經(jīng)氧化磷酸化產(chǎn)生ATP。該酶活性高，分布廣泛，存在于肝、腦、腎中，因而作用較大；該酶屬于變構(gòu)酶，其活性受ATP，GTP的抑制，受ADP，GDP的激活。第65頁，共132頁。L-谷氨酸NH3α-酮戊二酸NAD(P)+NAD(P)H+H+H2O第66頁，共132頁。（三）聯(lián)合脫氨基作用轉(zhuǎn)氨基和脫氨基方式的聯(lián)合作用，使氨基酸脫下α-氨基生成α-酮酸的過程。定義第67頁，共132頁。轉(zhuǎn)氨酶氨基酸-酮酸L-谷氨酸脫氫酶NH3

+NADH+H+H2O+NAD+

-酮戊二酸谷氨酸1.轉(zhuǎn)氨基偶聯(lián)氧化脫氨基作用第68頁，共132頁。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、腎和腦組織進(jìn)行。第69頁，共132頁。嘌呤核苷酸循環(huán)（PNC）是存在于骨骼肌和心肌中的一種特殊的聯(lián)合脫氨基作用方式，在骨骼肌和心肌中腺苷酸脫氨酶的活性較高。2.嘌呤核苷酸循環(huán)脫氨基作用第70頁，共132頁。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腺苷酸脫氨酶H2ONH3延胡索酸腺嘌呤核苷酸(AMP)第71頁，共132頁。三、α-酮酸的代謝

氨基酸脫氨基后生成的-酮酸主要有三條代謝去路。1.α-酮酸可徹底氧化分解并提供能量2.α-酮酸經(jīng)氨基化生成非必需氨基酸3.α-酮酸可轉(zhuǎn)變成糖及脂類化合物第72頁，共132頁。表8-2第73頁，共132頁。第四節(jié)

氨的代謝MetabolismofAmmonia第74頁，共132頁。氨具有毒性，血氨過高，可引起腦功能紊亂，與肝性腦病的發(fā)病有關(guān)。正常人血液中氨的濃度很低，一般不超過60mol/L。體內(nèi)代謝產(chǎn)氨或經(jīng)腸道吸收的氨主要在肝合成尿素而解毒。第75頁，共132頁。NH3氨基酸脫氨基作用腸道蛋白質(zhì)的腐敗谷氨酰胺（腎）尿素合成非必需氨基酸合成核苷酸等NH4尿+一、血氨的來源與去路第76頁，共132頁。二、氨的轉(zhuǎn)運(yùn)（一）丙氨酸-葡萄糖循環(huán)

肌肉中的氨基酸將氨基轉(zhuǎn)給丙酮酸生成丙氨酸，后者經(jīng)血液循環(huán)轉(zhuǎn)運(yùn)至肝再脫氨基生成丙酮酸異生為葡萄糖再經(jīng)血循環(huán)轉(zhuǎn)運(yùn)至肌肉重新分解產(chǎn)生丙酮酸。

第77頁，共132頁。丙氨酸葡萄糖肌肉蛋白質(zhì)氨基酸α-酮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)葡萄糖第78頁，共132頁。生理意義肌肉中氨以無毒的丙氨酸形式運(yùn)輸?shù)礁?。肝為肌肉提供葡萄糖。為糖異生提供氨基酸。?9頁，共132頁。（二）谷氨酰胺的運(yùn)氨作用

腦、心肌產(chǎn)生的氨在谷氨酰胺合成酶的催化下，合成谷氨酰胺，以谷氨酰胺的形式經(jīng)血液循環(huán)轉(zhuǎn)運(yùn)到肝，再由谷氨酰胺酶將其分解，產(chǎn)生的氨即可用于合成尿素。第80頁，共132頁。反應(yīng)過程

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。谷氨酸+NH3谷氨酰胺谷氨酰胺合成酶ATPADP+Pi谷氨酰胺酶+

H2O生理意義第81頁，共132頁。三、尿素的生成體內(nèi)氨的主要代謝去路是合成無毒的尿素。合成尿素的主要器官是肝，腎及腦中也可少量合成。第82頁，共132頁。（一）合成尿素的鳥氨酸循環(huán)學(xué)說尿素生成的過程稱為鳥氨酸循環(huán)，由HansKrebs和KurtHenseleit提出，又稱尿素循環(huán)或Krebs-Henseleit循環(huán)。第83頁，共132頁。1.NH3、CO2和ATP縮合生成氨基甲酰磷酸

CO2+NH3+H2O+2ATP氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ（N-乙酰谷氨酸，Mg2+）COH2NO

~

PO32-+2ADP+Pi氨基甲酰磷酸（二）鳥氨酸循環(huán)的詳細(xì)步驟關(guān)鍵酶第84頁，共132頁。反應(yīng)由氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ(CPS-Ⅰ)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)在線粒體中進(jìn)行第85頁，共132頁。2.氨基甲酰磷酸與鳥氨酸反應(yīng)生成瓜氨酸鳥氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶H3PO4+氨基甲酰磷酸第86頁，共132頁。反應(yīng)由鳥氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶(OCT)催化，OCT常與CPS-Ⅰ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。第87頁，共132頁。3.瓜氨酸與天冬氨酸反應(yīng)生成精氨酸代琥珀酸反應(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NHCHCOOHNH2NH2CO瓜氨酸(CH2)3限速酶ASS第88頁，共132頁。精氨酸延胡索酸精氨酸代琥珀酸裂解酶精氨酸代琥珀酸4.精氨酸代琥珀酸裂解生成精氨酸和延胡索酸反應(yīng)在胞液中進(jìn)行。第89頁，共132頁。5.精氨酸水解釋放尿素并再生成鳥氨酸反應(yīng)在胞液中進(jìn)行。尿素鳥氨酸精氨酸H2O第90頁，共132頁。鳥氨酸循環(huán)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鳥氨酸尿素線粒體胞液第91頁，共132頁。反應(yīng)小結(jié)：原料：2分子氨，分別來自于游離氨和天冬氨酸。耗能：3個(gè)ATP，4個(gè)高能磷酸鍵。關(guān)鍵反應(yīng)：第1,3步(CPS-Ⅰ和ASS催化)。場(chǎng)所：肝臟的線粒體和胞液。第92頁，共132頁。1.AGA變構(gòu)激活CPS-Ⅰ啟動(dòng)尿素合成。2.精氨酸代琥珀酸合成酶的活性決定尿素合成的速度。3.谷氨酸促進(jìn)尿素合成。4.食物蛋白質(zhì)的影響（三）尿素合成的調(diào)節(jié)高蛋白膳食合成↑低蛋白膳食合成↓第93頁，共132頁。酶相對(duì)活性氨基甲酰磷酸合成酶鳥氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶精氨酸代琥珀酸合成酶精氨酸代琥珀酸裂解酶精氨酸酶4.5163.01.03.3149.0正常成人肝尿素合成酶的相對(duì)活性酶相對(duì)活性氨基甲酰磷酸合成酶鳥氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶精氨酸代琥珀酸合成酶精氨酸代琥珀酸裂解酶精氨酸酶4.5163.01.03.3149.0第94頁，共132頁。血氨濃度升高稱高血氨癥高血氨癥時(shí)可引起腦功能障礙，稱氨中毒。（四）高血氨癥與氨中毒常見于肝功能嚴(yán)重?fù)p傷或尿素合成相關(guān)酶的遺傳缺陷。第95頁，共132頁。肝昏迷氨中毒的機(jī)理：肝損害解氨毒↓血NH3↑NH3＋α-酮戊二酸GluGlnATP↓腦功能障礙NH3血腦屏障血液腦組織腦內(nèi)α-酮戊二酸↓TAC↓第96頁，共132頁。第五節(jié)

個(gè)別氨基酸的代謝MetabolismofIndividualAminoAcids第97頁，共132頁。由氨基酸脫羧酶催化，輔酶為磷酸吡哆醛，產(chǎn)物為CO2和胺。

氨基酸脫羧酶R-CH(NH2)COOHR-CH2NH2+CO2

(磷酸吡哆醛)一、氨基酸的脫羧基作用胺類第98頁，共132頁。所產(chǎn)生的胺可由胺氧化酶氧化為醛、酸。酸可由尿液排出，也可再氧化為CO2和水。第99頁，共132頁。（一）-氨基丁酸的生成（GABA）GABA由L-谷氨酸脫羧而產(chǎn)生是抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，對(duì)中樞神經(jīng)有抑制作用。反應(yīng)由L-谷氨酸脫羧酶催化，在腦及腎中活性很高。第100頁，共132頁。GABACOOH(CH2)2CH2NH2

CO2L-谷氨酸脫羧酶COOH(CH2)2CHNH2COOHL-谷氨酸第101頁，共132頁。（二）牛磺酸L-半胱氨酸磺酸丙氨酸?；撬?/p>

磺酸丙氨酸脫羧酶CO2牛磺酸是結(jié)合膽汁酸的組成成分。第102頁，共132頁。（三）組胺組胺是強(qiáng)烈的血管舒張劑，可增加毛細(xì)血管的通透性，還可刺激胃蛋白酶原及胃酸的分泌。L-組氨酸組胺組氨酸脫羧酶CO2HNNCH2CHCOOHNH2HNNCH2CH2NH2第103頁，共132頁。（四）5-羥色胺(5-HT)5-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-羥色氨酸5-HT色氨酸羥化酶5-羥色氨酸脫羧酶CO2色氨酸CH2CHCOOHNH2CH2CHCOOHNH2HOCH2CH2NH2HO第104頁，共132頁。精脒和精胺均屬于多胺，它們與細(xì)胞生長(zhǎng)繁殖的調(diào)節(jié)有關(guān)。多胺合成的原料為鳥氨酸，關(guān)鍵酶是鳥氨酸脫羧酶。

（五）多胺的生成第105頁，共132頁。鳥氨酸脫羧酶鳥氨酸腐胺

S-腺苷甲硫氨酸(SAM)脫羧基SAM

CO2SAM脫羧酶CO2精脒(spermidine)丙胺轉(zhuǎn)移酶5'-甲基-硫-腺苷丙胺轉(zhuǎn)移酶

精胺(spermine)第106頁，共132頁。二、一碳單位的代謝一碳單位的定義

某些氨基酸在分解代謝過程中產(chǎn)生的含有一個(gè)碳原子的有機(jī)基團(tuán)。

一碳單位不能游離存在，需載體四氫葉酸（FH4）攜帶參加代謝反應(yīng)。第107頁，共132頁。一碳單位的種類甲基(methyl)-CH3甲烯基(methylene)-CH2-甲炔基(methenyl)-CH=甲?；?formyl)-CHO亞胺甲基(formimino)-CH=NH第108頁，共132頁。四氫葉酸的結(jié)構(gòu)FH4的生成FFH2FH4FH2還原酶FH2還原酶NADPH+H+NADP+NADPH+H+NADP+5第109頁，共132頁。常見的一碳單位的四氫葉酸衍生物

1．N10-甲酰四氫葉酸（N10-CHOFH4）。

2．N5-亞氨甲基四氫葉酸（N5-CH=NHFH4）。

3．N5,N10-亞甲基四氫葉酸（N5,N10-CH2-FH4）。

4．N5,N10-次甲基四氫葉酸（N5,N10=CH-FH4）。

5．N5-甲基四氫葉酸（N5-CH3FH4）。

一碳單位通常結(jié)合在FH4分子的N5、N10位上。第110頁，共132頁。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（二）一碳單位的相互轉(zhuǎn)變第111頁，共132頁。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第112頁，共132頁。（三）一碳單位代謝的功能N10-CHO-FH4與N5,N10=CH-FH4分別為嘌呤合成提供C2與C8，N5,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。第113頁，共132頁。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第114頁，共132頁。（一）甲硫氨酸的代謝1.甲硫氨酸的轉(zhuǎn)甲基作用腺苷轉(zhuǎn)移酶PPi+Pi+甲硫氨酸ATPS—腺苷甲硫氨酸(SAM)第115頁，共132頁。甲基轉(zhuǎn)移酶RHR—CH3腺苷SAMS—腺苷同型半胱氨酸同型半胱氨酸SAM為體內(nèi)甲基的直接供體活性甲基第116頁，共132頁。蛋氨酸是體內(nèi)合成許多重要化合物，如腎上腺素、膽堿、肌酸和核酸等的甲基供體。甲基供體的活性形式為S-腺苷蛋氨酸（SAM）。第117頁，共132頁。2.甲硫氨酸循環(huán)(methioninecycle)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FH4N5—CH3—FH4N5—CH3—FH4

轉(zhuǎn)甲基酶(VitB12)H2O腺苷RHATPPPi+PiR-CH3第118頁，共132頁。同型半胱氨酸由N5-CH3-FH4提供甲基而合成蛋氨酸，由N5甲基四氫葉酸轉(zhuǎn)甲基酶催化，輔酶是維生素B12。臨床意義：維生素B12缺乏時(shí)，四氫葉酸再生受到影響，體內(nèi)游離四氫葉酸減少，一碳單位代謝障礙，核酸合成抑制，而產(chǎn)生巨幼紅細(xì)胞性貧血。第119頁，共132頁。（二）半胱氨酸與胱氨酸代謝半胱氨酸與胱氨酸可以互變-2H+2HCH2SHCHNH2COOHCH2CHNH2COOHCH2CHNH2COOHSS2第120頁，共132頁。（三）硫酸根的代謝半胱氨酸、蛋氨酸氧化分解均可產(chǎn)生硫酸根。半胱氨酸是體內(nèi)硫酸根的主要來源。第121頁，共132頁。體內(nèi)代謝產(chǎn)生的硫酸根一部分以無機(jī)硫酸鹽的形式隨尿液排出體外，另一部分則可被活化形成活性硫酸根——PAPS（3-磷酸腺苷-5-磷酰硫酸）。第122頁，共132頁。SO42-+ATPAMP-SO3-(腺苷-5′-磷酸硫酸)3-PO3H2-AMP-SO3-（3′-磷酸腺苷-5′-磷酸硫酸，PAPS）PAPS為活性硫酸根，是體內(nèi)