氨基酸代謝 的學(xué)習(xí)材料

氨基酸代謝的學(xué)習(xí)材料第1頁(yè)/共130頁(yè)第2頁(yè)/共130頁(yè)第3頁(yè)/共130頁(yè)第4頁(yè)/共130頁(yè)第5頁(yè)/共130頁(yè)思考與問(wèn)題1.體內(nèi)兩種重要的轉(zhuǎn)氨酶是？2.氧化脫氨有何特點(diǎn)？3.轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的載體有哪幾種？4.聯(lián)合脫氨有哪兩種方式？主要在哪進(jìn)行進(jìn)行？5.什么叫泛素化？6.氨基酸碳骨架的氧化途徑有哪些？7.動(dòng)物體內(nèi)氨的去路？8.什么是一碳單位，其種類有哪幾種？

第6頁(yè)/共130頁(yè)目錄第一節(jié)體內(nèi)氨基酸的來(lái)源第二節(jié)氨基酸的轉(zhuǎn)換和分解第三節(jié)營(yíng)養(yǎng)非必需氨基酸的合成一、體內(nèi)蛋白質(zhì)代謝狀況可用氮平衡來(lái)描述二、氨基酸可分為營(yíng)養(yǎng)必需氨基酸和營(yíng)養(yǎng)非必需氨基酸三、短的生物合成途徑可合成非必需氨基酸第四節(jié)氨的代謝一、體內(nèi)有毒性的氨有幾個(gè)來(lái)源二、氨在血液中以丙氨酸及谷氨酰胺形式轉(zhuǎn)運(yùn)三、氨在肝合成尿素是氨的主要去第五節(jié)氨基酸代謝的特殊產(chǎn)物和個(gè)別氨基酸代謝一、某些氨基酸代謝產(chǎn)生特殊的產(chǎn)物二、個(gè)別氨基酸有特殊的代謝途徑第7頁(yè)/共130頁(yè)第一節(jié)

體內(nèi)氨基酸的來(lái)源

SourceofAminoAcidsinHumanBody一、外源性蛋白質(zhì)消化成氨基酸和寡肽后被吸收二、體內(nèi)蛋白質(zhì)分解生成氨基酸三、外源性氨基酸和內(nèi)源性氨基酸組成氨基酸代謝庫(kù)第8頁(yè)/共130頁(yè)一、外源性蛋白質(zhì)消化成氨基酸和寡肽后被吸收（一）蛋白質(zhì)在胃和腸道被消化被成氨基酸和寡肽蛋白質(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(guò)敏、毒性反應(yīng)。第9頁(yè)/共130頁(yè)1.蛋白質(zhì)胃中被不完全消化

胃蛋白酶原胃蛋白酶+多肽碎片胃酸、胃蛋白酶(pepsinogen)(pepsin)（1）

最適pH1.5~2.5（2）水解芳香族氨基酸及亮氨酸的羧基端產(chǎn)物,主要為多肽及少量氨基酸。（3）凝乳作用

酪蛋白副酪蛋白Ca復(fù)合物pepsinCa++第10頁(yè)/共130頁(yè)2.蛋白質(zhì)在小腸被水解成氨基酸和小肽——小腸是蛋白質(zhì)消化的主要部位⑴胰液蛋白酶消化蛋白質(zhì)產(chǎn)生寡肽和少量氨基酸胰酶是消化蛋白質(zhì)的主要酶，最適pH為7.0左右，包括內(nèi)肽酶和外肽酶，均以酶原方式分泌，以一定方式激活，各有專一性。第11頁(yè)/共130頁(yè)內(nèi)肽酶(endopeptidase)水解蛋白質(zhì)肽鏈內(nèi)部的一些肽鍵，如胰蛋白酶、糜蛋白酶、彈性蛋白酶。外肽酶(exopeptidase)自肽鏈的末段開(kāi)始每次水解一個(gè)氨基酸殘基，如羧基肽酶(A、B)、氨基肽酶。第12頁(yè)/共130頁(yè)氨基肽酶內(nèi)肽酶羧基肽酶氨基酸

+氨基酸二肽酶蛋白水解酶作用示意圖第13頁(yè)/共130頁(yè)腸液中酶原的激活可保護(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。酶原還可視為酶的儲(chǔ)存形式。酶原激活的意義胰蛋白酶原糜蛋白酶原彈性蛋白酶原羧肽酶原腸激酶(enterokinase)

胰蛋白酶糜蛋白酶彈性蛋白酶羧肽酶

(trypsin)

(chymotrypsin)

(elastase)

(carboxypeptidase)胰蛋白酶第14頁(yè)/共130頁(yè)

⑵小腸粘膜細(xì)胞的消化酶水解寡肽為氨基酸

主要是寡肽酶(oligopeptidase)的作用，例如氨基肽酶(aminopeptidase)及二肽酶(dipeptidase)等，最終產(chǎn)生氨基酸?！谛∧c粘膜細(xì)胞中進(jìn)行第15頁(yè)/共130頁(yè)（二）氨基酸的吸收是一個(gè)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程吸收部位：主要在小腸粘膜細(xì)胞吸收形式：氨基酸、寡肽、二肽吸收機(jī)制：耗能的主動(dòng)吸收過(guò)程第16頁(yè)/共130頁(yè)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。七種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（transporter）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β-氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白二肽、三肽轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白

第17頁(yè)/共130頁(yè)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)谷胱甘肽再合成第18頁(yè)/共130頁(yè)（三）未被吸收的蛋白質(zhì)在腸道細(xì)菌作用下發(fā)生腐敗作用在消化過(guò)程中，有一小部分蛋白質(zhì)未被消化或雖經(jīng)消化、但未被吸收的消化產(chǎn)物在腸道細(xì)菌作用下發(fā)生以無(wú)氧分解為主要過(guò)程的化學(xué)變化所起的作用。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等可被機(jī)體利用的物質(zhì)。蛋白質(zhì)的腐敗作用(putrefaction)第19頁(yè)/共130頁(yè)

未消化蛋白質(zhì)

HR-C-COOHNH2未吸收的消化產(chǎn)物腐?。╬utrefaction）脫氨NH3脫羧胺碳鏈降解其它有害物質(zhì)第20頁(yè)/共130頁(yè)1．腸道細(xì)菌使氨基酸脫羧基產(chǎn)生胺類蛋白質(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

酪氨酸酪胺第21頁(yè)/共130頁(yè)

假神經(jīng)遞質(zhì)(falseneurotransmitter)

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

β-羥酪胺第22頁(yè)/共130頁(yè)β-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。第23頁(yè)/共130頁(yè)2．在腸道細(xì)菌作用下氨基酸脫氨基生成氨未被吸收的氨基酸滲入腸道的尿素氨(ammonia)腸道細(xì)菌脫氨基作用尿素酶第24頁(yè)/共130頁(yè)

脫氨生成氨

RCH（NH2）COOHRCH2COOH+NH3

NH3

C=O2NH3+CO2

NH3

NH3

重吸收入肝NH3NH4+氨有毒性，NH3

比NH4+易吸收，降低腸道pH，可減少NH3的吸收，這是酸性灌腸的依據(jù)。第25頁(yè)/共130頁(yè)3．腐敗作用產(chǎn)生其它有害物質(zhì)酪氨酸

苯酚半胱氨酸

硫化氫

色氨酸

吲哚、甲基吲哚除了胺類和氨以外，通過(guò)腐敗作用還可產(chǎn)生一些其它有害物質(zhì)，例如苯酚、吲哚、甲基吲哚及硫化氫等。大部分排泄，少量重吸收由肝轉(zhuǎn)化解毒。第26頁(yè)/共130頁(yè)二、體內(nèi)蛋白質(zhì)分解生成氨基酸（一）不同蛋白質(zhì)有不同半壽期蛋白質(zhì)降低其原濃度一半所需要的時(shí)間，用t1/2表示。各種蛋白質(zhì)降解速率不同；這些速率隨生理需要而變化。第27頁(yè)/共130頁(yè)（二）真核細(xì)胞內(nèi)有兩條主要的蛋白質(zhì)的降解途徑不依賴ATP利用溶酶體中的組織蛋白酶(cathepsin)降解外源性蛋白、膜蛋白和長(zhǎng)壽命的細(xì)胞內(nèi)蛋白1．外在和長(zhǎng)壽蛋白質(zhì)在溶酶體通過(guò)ATP-非依賴途徑降解第28頁(yè)/共130頁(yè)溶酶體的主要功能是消化作用，是細(xì)胞內(nèi)的消化器官。

根據(jù)完成生理功能的不同階段可將其分為:

初級(jí)溶酶體次級(jí)溶酶體殘?bào)w

第29頁(yè)/共130頁(yè)2．異常和短壽蛋白質(zhì)在蛋白酶體通過(guò)需要ATP的泛素途徑降解

依賴ATP

降解異常蛋白和短壽命蛋白泛素(ubiquitin)76個(gè)氨基酸的小分子蛋白(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30頁(yè)/共130頁(yè)泛素共價(jià)地結(jié)合于底物蛋白質(zhì)，蛋白酶體（proteasome）特異性地識(shí)別被泛素標(biāo)記的蛋白質(zhì)并將其迅速降解，泛素的這種標(biāo)記作用是非底物特異性的，稱為泛素化（ubiquitination）。第31頁(yè)/共130頁(yè)Ubiquitin:TheUbiquitinCycle:第32頁(yè)/共130頁(yè)（1）泛素化使蛋白質(zhì)貼上了被降解的標(biāo)簽

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。（2）泛素化的蛋白質(zhì)在蛋白酶體降解

泛素介導(dǎo)的蛋白質(zhì)降解過(guò)程蛋白酶體對(duì)泛素化蛋白質(zhì)的降解。第33頁(yè)/共130頁(yè)泛素化過(guò)程E1：泛素活化酶E2：泛素?cái)y帶蛋白E3：泛素蛋白連接酶泛素CO-O+HS-E1ATPAMP+PPi泛素COSE1HS-E2HS-E1泛素COSE2泛素COSE1被降解蛋白質(zhì)HS-E2泛素COSE2泛素CNH被降解蛋白質(zhì)OE3第34頁(yè)/共130頁(yè)α-亞基β-亞基

β-亞基α-亞基核心顆粒調(diào)節(jié)顆粒調(diào)節(jié)顆粒蛋白酶體是一個(gè)26S蛋白質(zhì)復(fù)合物，由20S的核心顆粒(coreparticle,CP)和19S的調(diào)節(jié)顆粒(regulatoryparticle,RP)組成第35頁(yè)/共130頁(yè)門(mén)催化部位門(mén)蛋白酶體的核心顆粒是由4個(gè)環(huán)——2個(gè)α環(huán)和2個(gè)β環(huán)組成的圓柱體，每個(gè)α環(huán)由7個(gè)α類型的亞基組成，它們位于圓柱體的頂端。每個(gè)β環(huán)由7個(gè)β類型的亞基組成，它們位于圓柱體的中央。第36頁(yè)/共130頁(yè)氨基酸代謝庫(kù)(metabolicpool)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(kù)。三、外源性氨基酸和內(nèi)源性氨基酸組成氨基酸代謝庫(kù)第37頁(yè)/共130頁(yè)氨基酸代謝庫(kù)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α-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)合成目錄第38頁(yè)/共130頁(yè)第二節(jié)

氨基酸的轉(zhuǎn)換和分解AminoAcidConversionandCatabolism一、轉(zhuǎn)氨基作用是氨基酸與α-酮酸之間的氨基交換

二、體內(nèi)有幾條氨基酸凈脫氨基的途徑三、氨基酸碳鏈骨架可進(jìn)行轉(zhuǎn)換或分第39頁(yè)/共130頁(yè)一般在下列3種代謝狀況下，氨基酸才氧化降解：①細(xì)胞的蛋白質(zhì)進(jìn)行正常的合成和降解時(shí)，蛋白質(zhì)合成并不需要蛋白質(zhì)降解釋放出的某些氨基酸，這些氨基酸會(huì)進(jìn)行氧化分解。②食品富含蛋白質(zhì)，消化產(chǎn)生的氨基酸超過(guò)了蛋白質(zhì)合成的需要，由于氨基酸不能在體內(nèi)儲(chǔ)存，過(guò)量的氨基酸在體內(nèi)被氧化降解。③機(jī)體處于饑餓狀態(tài)或未控制的糖尿病狀態(tài)時(shí)，機(jī)體不能利用或不能合適地利用糖作為能源，細(xì)胞的蛋白質(zhì)被用做重要的能源。第40頁(yè)/共130頁(yè)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(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一、轉(zhuǎn)氨基作用是氨基酸與α-酮酸之間的氨基交換第41頁(yè)/共130頁(yè)轉(zhuǎn)氨基作用（transamination）：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）待分解的氨基酸經(jīng)轉(zhuǎn)氨酶作用移去α-氨基第42頁(yè)/共130頁(yè)

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43頁(yè)/共130頁(yè)體內(nèi)存在多種轉(zhuǎn)氨酶，不同氨基酸與α-酮酸之間的轉(zhuǎn)氨基作用只能由專一的轉(zhuǎn)氨酶催化。體內(nèi)有兩種重要的轉(zhuǎn)氨酶:一種是谷氨酸轉(zhuǎn)氨酶另一種是丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶第44頁(yè)/共130頁(yè)（二）所有的轉(zhuǎn)氨酶均有相同的輔基和相同的作用機(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)氨酶第45頁(yè)/共130頁(yè)維生素B6的磷酸酯－磷酸吡哆醛（PLP）是所有轉(zhuǎn)氨酶的輔酶，在轉(zhuǎn)氨酶的底物不存在時(shí)，PLP的醛基和酶活性位點(diǎn)賴氨酸的ε-氨基形成共價(jià)Schiff-base連接。氨基酸底物存在時(shí)，氨基酸的α-氨基與PLP的醛基形成新的Schiff-base連接。磷酸吡哆醛（PLP）第46頁(yè)/共130頁(yè)第47頁(yè)/共130頁(yè)二、體內(nèi)有幾條氨基酸凈脫氨基的途徑定義：指氨基酸脫去氨基生成相應(yīng)α-酮酸的過(guò)程。

脫氨基方式轉(zhuǎn)氨基作用氧化脫氨基聯(lián)合脫氨基轉(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)第48頁(yè)/共130頁(yè)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NH3α-酮戊二酸NAD(P)+NAD(P)H+H+H2O（glutamatedehydrogenase）（一）在肝內(nèi)谷氨酸脫氫酶催化Ｌ-谷氨酸脫去氨基第49頁(yè)/共130頁(yè)

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，如轉(zhuǎn)氨作用和谷氨酸脫氫作用的結(jié)合。定義聯(lián)合脫氨基作用類型①轉(zhuǎn)氨基偶聯(lián)氧化脫氨基作用②轉(zhuǎn)氨基偶聯(lián)嘌呤核苷酸循環(huán)第50頁(yè)/共130頁(yè)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。第51頁(yè)/共130頁(yè)（二）肌肉中的氨基酸通過(guò)嘌呤核苷酸循環(huán)脫去氨基此種方式主要在肌肉組織進(jìn)行。第52頁(yè)/共130頁(yè)

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腺苷酸脫氫酶H2ONH3延胡索酸腺嘌呤核苷酸(AMP)第53頁(yè)/共130頁(yè)（三）氨基酸氧化酶也可以從α-氨基酸中去除氨基O2+FMNH2氨基酸α-酮酸NH4++H2O2L-氨基酸氧化酶L-氨基酸氧化酶，屬于黃酶類，存在于哺乳類動(dòng)物的肝和腎組織內(nèi)。第54頁(yè)/共130頁(yè)三、氨基酸碳鏈骨架可進(jìn)行轉(zhuǎn)換或分解（一）α-酮酸（α-ketoacid）經(jīng)氨基化生成非必需氨基酸（二）α-酮酸可轉(zhuǎn)變成糖及脂類第55頁(yè)/共130頁(yè)（三）α-酮酸可徹底氧化分解并供能氧化供能α-酮酸在體內(nèi)可通過(guò)TAC和氧化磷酸化徹底氧化為H2O和CO2，同時(shí)生成ATP。綜上可見(jiàn)，氨基酸代謝與糖和脂肪代謝的代謝密切相關(guān)。第56頁(yè)/共130頁(yè)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TCA循環(huán)目錄第57頁(yè)/共130頁(yè)第三節(jié)

營(yíng)養(yǎng)非必需氨基酸的合成

FormationofNutritionallyNonessentialAminoAcids第58頁(yè)/共130頁(yè)一、體內(nèi)蛋白質(zhì)代謝狀況可用氮平衡來(lái)描述氮平衡(nitrogenbalance)攝入食物的含氮量與排泄物（尿與糞）中含氮量之間的關(guān)系。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）氮平衡的意義：可以反映體內(nèi)蛋白質(zhì)代謝的慨況。第59頁(yè)/共130頁(yè)蛋白質(zhì)的生理需要量成人每日最低蛋白質(zhì)需要量為30～50g，我國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)推薦成人每日蛋白質(zhì)需要量為80g。第60頁(yè)/共130頁(yè)二、氨基酸可分為營(yíng)養(yǎng)必需氨基酸和營(yíng)養(yǎng)非必需氨基酸營(yíng)養(yǎng)必需氨基酸(nutritionallyessentialaminoacid)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，共有8種：Val、Ile、Leu、Thr、Met、Lys、Phe、Trp。其余12種氨基酸體內(nèi)可以合成，稱非必需氨基酸。（nutritionallysemiessentialaminoacid）

第61頁(yè)/共130頁(yè)三、短的生物合成途徑可合成非必需氨基酸（一）α-酮戊二酸還原氨化生成谷氨酸谷氨酸脫氫酶H2ONH4+α－酮戊二酸L－谷氨酸第62頁(yè)/共130頁(yè)（二）谷氨酸在谷氨酰胺合成酶催化下合成谷氨酰胺谷氨酸合成酶L－谷氨酰胺L－谷氨酸NH4+Mg－ATPMg－ADP＋PiNH3+NH3+第63頁(yè)/共130頁(yè)（三）丙酮酸和草酰乙酸通過(guò)轉(zhuǎn)氨基作用生成丙氨酸和天冬氨酸丙酮酸轉(zhuǎn)氨酶丙氨酸谷氨酸或天冬氨酸α－酮戊二酸或草酰乙酸第64頁(yè)/共130頁(yè)（四）天冬氨酸在天冬酰胺合成酶催化下形成天冬酰胺L－天冬酰胺L－天冬氨酸天冬酰胺合成酶NH3+NH3+GlnGluMg－ATPMg－AMP＋PPi第65頁(yè)/共130頁(yè)（五）絲氨酸從糖酵解的中間產(chǎn)物D-3-磷酸甘油酸形成轉(zhuǎn)氨酶NH3+NH3+NAD＋NADH＋H+L-絲氨酸磷酸羥基丙酮酸磷酸-L-絲氨酸D–3–磷酸甘油醛

α－KA

α－AAH2OPi第66頁(yè)/共130頁(yè)（六）甘氨酸在哺乳動(dòng)物中有幾條合成途徑第67頁(yè)/共130頁(yè)（七）脯氨酸是從谷氨酸形成的L－谷氨酸L－脯氨酸L－谷氨酸－γ－半縮醛Δ2－吡咯－5－羧酸H2ONADH＋H+NADH＋H+NAD＋NAD＋H2ONH3＋NH2＋NH＋H3N＋第68頁(yè)/共130頁(yè)（八）半胱氨酸可由甲硫氨酸和絲氨酸合成NH3+NH3+NH3+NH3+NH3+NH3+H2OH2OL－絲氨酸L－同型半胱氨酸L－半胱氨酸L－同型絲氨酸胱硫醚第69頁(yè)/共130頁(yè)（九）苯丙氨酸在苯丙氨酸羥化酶催化下形成酪氨酸四氫生物蝶呤二氫生物蝶呤L－丙氨酸L－酪氨酸NADP＋NADPH＋H＋酶II酶IO2H2OCH2–CH–COO-CH2–CH–COO-NH3+NH3+HO第70頁(yè)/共130頁(yè)（十）組氨酸和精氨酸是營(yíng)養(yǎng)性半必需氨基酸組氨酸和精氨酸雖能在人體內(nèi)合成，但合成量不多，長(zhǎng)期缺乏也能造成負(fù)氮平衡，可以將這兩種氨基酸視為營(yíng)養(yǎng)半必需氨基酸（nutritionallysemi－essentialaminoacid）。第71頁(yè)/共130頁(yè)第四節(jié)

氨的代謝TheFateofAmmonia第72頁(yè)/共130頁(yè)一、體內(nèi)有毒性的氨有幾個(gè)來(lái)源（一）體內(nèi)氨有3個(gè)主要來(lái)源1.氨基酸脫氨基作用和胺類的分解均可以產(chǎn)生氨RCH2NH2RCHO+NH3胺氧化酶2.腸道細(xì)菌腐敗作用產(chǎn)生氨氨基酸在腸道細(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谷氨酰胺酶第73頁(yè)/共130頁(yè)

（二）氨中毒是致命的氨是機(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(guò)60μmol/L。第74頁(yè)/共130頁(yè)二、氨在血液中以丙氨酸及谷氨酰胺形式轉(zhuǎn)運(yùn)（一）丙氨酸-葡萄糖循環(huán)將氨從肌肉運(yùn)輸?shù)礁畏磻?yīng)過(guò)程生理意義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。丙氨?葡萄糖循環(huán)(alanine-glucosecycle)第75頁(yè)/共130頁(yè)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)葡萄糖目錄第76頁(yè)/共130頁(yè)(二）谷氨酰胺是氨的另一種運(yùn)輸形式反應(yīng)過(guò)程在腦、肌肉合成谷氨酰胺，運(yùn)輸?shù)礁魏湍I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。第77頁(yè)/共130頁(yè)三、氨在肝合成尿素是氨的主要去路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。體內(nèi)氨的去路：第78頁(yè)/共130頁(yè)

（一）在肝進(jìn)行的鳥(niǎo)氨酸循環(huán)合成尿素——主要在肝細(xì)胞的線粒體及胞液中尿素生成的過(guò)程由HansKrebs和KurtHenseleit提出，稱為鳥(niǎo)氨酸循環(huán)(orinithinecycle)，又稱尿素循環(huán)(ureacycle)或Krebs-Henseleit循環(huán)。第79頁(yè)/共130頁(yè)

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氨基甲酰磷酸反應(yīng)在線粒體中進(jìn)行1.CO2、氨和ATP縮合形成氨基甲酰磷酸第80頁(yè)/共130頁(yè)反應(yīng)由氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ(carbamoylphosphatesynthetaseⅠ,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)第81頁(yè)/共130頁(yè)鳥(niǎo)氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶H3PO4+氨基甲酰磷酸2．氨基甲酰磷酸與鳥(niǎo)氨酸反應(yīng)生成瓜氨酸第82頁(yè)/共130頁(yè)由鳥(niǎo)氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶(ornithinecarbamoyltransferase,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83頁(yè)/共130頁(yè)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第84頁(yè)/共130頁(yè)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成精氨酸和延胡索酸第85頁(yè)/共130頁(yè)反應(yīng)在胞液中進(jìn)行。5.精氨酸裂解釋放出尿素并再形成鳥(niǎo)氨酸

第86頁(yè)/共130頁(yè)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第87頁(yè)/共130頁(yè)反應(yīng)小結(jié)原料：2分子氨，一個(gè)來(lái)自于游離氨，另一個(gè)來(lái)自天冬氨酸。過(guò)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。第88頁(yè)/共130頁(yè)（二）尿素合成受膳食蛋白質(zhì)和兩個(gè)限速酶活性的調(diào)節(jié)1.高蛋白質(zhì)膳食促進(jìn)尿素合成

2.N-乙酰谷氨酸別位激活氨基甲酰磷酸合酶Ⅰ啟動(dòng)尿素合成

3.精氨酸代琥珀酸合酶活性促進(jìn)尿素合成AGA、精氨酸為其激活劑第89頁(yè)/共130頁(yè)第90頁(yè)/共130頁(yè)（三）尿素合成障礙引起高血氨癥和氨中毒1.高血氨時(shí)腦內(nèi)α-酮戊二酸減少導(dǎo)致能量代謝障礙2.鳥(niǎo)氨酸循環(huán)任何一個(gè)合成酶遺傳缺陷均可引起高氨血癥血氨濃度升高稱高氨血癥(hyperammonemia)，常見(jiàn)于肝功能?chē)?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(ammoniapoisoning)。第91頁(yè)/共130頁(yè)TAC↓

腦供能不足α-酮戊二酸谷氨酸谷氨酰胺NH3NH3

腦內(nèi)α-酮戊二酸↓氨中毒的可能機(jī)制第92頁(yè)/共130頁(yè)第五節(jié)

氨基酸代謝的特殊產(chǎn)物和個(gè)別氨基酸代謝SpecialProductsandIndividualPathwayofAminoAcids第93頁(yè)/共130頁(yè)

一、某些氨基酸代謝產(chǎn)生特殊的產(chǎn)物（一）氨基酸的脫羧基(decarboxylation)產(chǎn)生特殊的胺類化合物氨基酸脫羧酶(decarboxylase)氨基酸胺類RCH2NH2+CO2磷酸吡哆醛RCH2NH2RCHORCOOH醛胺單胺氧化酶O21/2羧酸NH3H2O2H2OO2第94頁(yè)/共130頁(yè)1．谷氨酸脫羧酶催化谷氨酸脫羧生成γ-氨基丁酸

L-谷氨酸GABACO2L-谷氨酸脫酶GABA是抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，其作用是抑制突觸傳導(dǎo)

。γ-氨基丁酸(γ-aminobutyricacid,GABA)第95頁(yè)/共130頁(yè)2．組氨酸經(jīng)組氨酸脫羧酶催化脫羧生成組胺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(histamine)第96頁(yè)/共130頁(yè)3．色氨酸經(jīng)5-羥色氨酸生成5-羥色胺色氨酸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-hydroxytryptamine,5-HT)第97頁(yè)/共130頁(yè)4．某些氨基酸在體內(nèi)經(jīng)脫羧作用可產(chǎn)生多胺類物質(zhì)L－鳥(niǎo)氨酸腐胺S-腺苷甲硫氨酸

(SAM)脫羧基SAM

鳥(niǎo)氨酸脫羧酶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)多胺(polyamines)是調(diào)節(jié)細(xì)胞生長(zhǎng)的重要物質(zhì)。在生長(zhǎng)旺盛的組織（如胚胎、再生肝、腫瘤組織）含量較高，其限速酶鳥(niǎo)氨酸脫羧酶活性較強(qiáng)。第98頁(yè)/共130頁(yè)一碳單位的主要功能是參與嘌呤、嘧啶的合成

作為合成嘌呤和嘧啶的原料把氨基酸代謝和核酸代謝聯(lián)系起來(lái)（二）一碳單位是甘氨酸、絲氨酸、甲硫氨酸和組氨酸的特殊產(chǎn)物第99頁(yè)/共130頁(yè)定義1．一碳單位代謝需有四氫葉酸參與

某些氨基酸代謝過(guò)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(onecarbonunit)。

第100頁(yè)/共130頁(yè)甲基

(methyl)-CH3甲烯基

(methylene)-CH2-甲炔基

(methenyl)-CH=甲酰基

(formyl)-CHO亞胺甲基

(formimino)-CH=NH

種類第101頁(yè)/共130頁(yè)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第102頁(yè)/共130頁(yè)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第103頁(yè)/共130頁(yè)（1）一碳單位由絲氨酸和甘氨酸生成2．來(lái)自4種氨基酸的一碳單位可以相互轉(zhuǎn)變種類絲氨酸

N5,N10—CH2—FH4甘氨酸

N5,N10—CH2—FH4羥甲基轉(zhuǎn)移酶甘氨酸裂解酶系第104頁(yè)/共130頁(yè)（2）一碳單位由組氨酸生成組氨酸酶第105頁(yè)/共130頁(yè)（3）一碳單位由色氨酸代謝生成

色氨酸第106頁(yè)/共130頁(yè)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107頁(yè)/共130頁(yè)（一）3種含硫氨基酸的代謝途徑有聯(lián)系又有差別胱氨酸甲硫氨酸半胱氨酸三種含硫氨基酸二、個(gè)別氨基酸有特殊的代謝途徑第108頁(yè)/共130頁(yè)（1）甲硫氨酸轉(zhuǎn)甲基作用與甲硫氨酸循環(huán)有關(guān)：1.甲硫氨酸與轉(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109頁(yè)/共130頁(yè)甲基轉(zhuǎn)移酶RHRH—CH3腺苷SAMS—腺苷同型半胱氨酸同型半胱氨酸SAM為體內(nèi)甲基的直接供體第110頁(yè)/共130頁(yè)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+PiRH-CH3第111頁(yè)/共130頁(yè)（2）甲硫氨酸為肌酸合成提供甲基：肌酸(creatine)和磷酸肌酸(creatinephosphate)是能量?jī)?chǔ)存、利用的重要化合物。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。肌酸在肌酸激酶的作用下，轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿峒∷?。肌酸和磷酸肌酸代謝的終產(chǎn)物為肌酸酐(creatinine)。第112頁(yè)/共130頁(yè)H2O+目錄肌酸的代謝第113頁(yè)/共130頁(yè)（1）半胱氨酸與胱氨酸的互變2．半胱氨酸有多種代謝途徑-2H+2HCH2SHCHNH2COOHCH2CHNH2COOHCH2CHNH2COOHSS2半胱氨酸胱氨酸第114頁(yè)/共130頁(yè)⑵半胱氨酸可生成?；撬幔?/p>

牛磺酸是結(jié)合膽汁酸的組成成份之一。第115頁(yè)/共130頁(yè)含硫氨基酸分解可產(chǎn)生硫酸根，半胱氨酸是主要來(lái)源。SO4