第30章 蛋白質(zhì)降解和氨基酸分解代謝

第30章蛋白質(zhì)降解和氨基酸分解代謝第一頁，共87頁。一、蛋白質(zhì)的降解第二頁，共87頁。食物蛋白組織蛋白[酶、蛋白質(zhì)、激素等]氨基酸庫過剩的氨基酸轉(zhuǎn)氨作用脫氨作用合成新肽、蛋白質(zhì)等非蛋白質(zhì)含氮化合物[嘌呤、嘧啶、肌酸、煙酰胺、卟啉、腎上腺素、甲狀腺素、膽汁鹽、黑色素等。-酮酸糖或酮體TCAATPH2O+CO2氨的來源及去路尿氨基酸糖或脂氨尿素第三頁，共87頁。(一)機(jī)體對食物中蛋白質(zhì)的需求、消化與吸收第四頁，共87頁?；仡櫍旱鞍踪|(zhì)的生理功能組織細(xì)胞重要的組成成分，維持組織、細(xì)胞的生長，更新和修補(bǔ)組織參與多種重要的生理活動(如酶、激素)氧化供能（17.9KJ/g蛋白質(zhì)）氨基酸為含氮化合物的合成提供氮源可轉(zhuǎn)化為糖和脂肪等第五頁，共87頁。氮平衡*總氮平衡：攝入氮=排出氮即蛋白質(zhì)分解與合成處于平衡，如成人*正氮平衡：攝入氮>排出氮即蛋白質(zhì)合成量多于分解量，如兒童、孕婦*負(fù)氮平衡：攝入氮<排出氮

即蛋白質(zhì)分解量多于合成量，如饑餓、消耗性疾病

食物攝入氮-(尿氮+糞氮)可反映體內(nèi)蛋白質(zhì)合成與分解的動態(tài)關(guān)系蛋白質(zhì)的需求第六頁，共87頁。外源蛋白質(zhì)的消化和吸收第七頁，共87頁。幾種常見的蛋白水解酶

酶

位點(diǎn)（或底物）

胰蛋白酶(Trypsin）Lys,Arg的羧基端胰凝乳(糜)蛋白酶Phe,Trp,Tyr的羧基端

(Chymotrypsin)胃蛋白酶(Pepsin)Phe,Trp,Tyr的氨基端氨肽酶(aminopeptidase)肽的氨基端羧肽酶(carboxypeptidase)肽的羧基端二肽酶(dipeptidase)二肽彈性蛋白酶(elastase)各種脂肪族AA形成的肽第八頁，共87頁。腸激酶(Enterokinase)對胰酶的激活胰蛋白酶原(trypsinogen)胰蛋白酶(trypsin)腸激酶糜蛋白酶原糜蛋白羧肽酶原[A和B]羧肽酶[A和B]彈性蛋白酶原彈性蛋白酶胰腺最初分泌出來的各種蛋白酶和肽酶均以無活性的酶原形式存在，胰液中還存在胰蛋白酶抑制劑，能保護(hù)胰組織免受蛋白酶的自身消化作用。第九頁，共87頁。多肽的吸收機(jī)制

過去認(rèn)為，蛋白質(zhì)經(jīng)消化道酶促水解后，主要以氨基酸的形式吸收。近年的研究結(jié)果表明，人體吸收蛋白質(zhì)的主要形式不是以氨基酸的形式吸收的，而是以多肽的形式吸收的，這是人體吸收蛋白質(zhì)機(jī)制的重大突破。科學(xué)試驗(yàn)證明，多肽的吸收機(jī)制具有十大特點(diǎn)：第十頁，共87頁。多肽吸收機(jī)制的特點(diǎn)不需消化，直接吸收吸收快速吸收時，多肽體不會被破壞多肽具有100%被人體吸收的特點(diǎn)多肽具有主動吸收的特點(diǎn)多肽具有優(yōu)先被人體吸收的特點(diǎn)人體對多肽的吸收不需耗費(fèi)能量和增加消化道，特別是胃腸功能負(fù)擔(dān)的特點(diǎn)多肽在人體表現(xiàn)出載體作用多肽可在人體起運(yùn)輸工具的作用多肽被人體吸收后，可在人體中起信使作用第十一頁，共87頁。(二)細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的降解第十二頁，共87頁。蛋白質(zhì)的降解每天都有一定量的細(xì)胞內(nèi)蛋白被降解：—被異常修飾的非正常蛋白、突變蛋白—需及時滅活的具調(diào)節(jié)活性的蛋白（如關(guān)鍵酶）蛋白降解加速—食物蛋白供應(yīng)充足或過量—饑餓或糖尿病時無法獲得充足的糖做燃料第十三頁，共87頁。蛋白質(zhì)降解的反應(yīng)機(jī)制1、溶酶體（lysosome）單層膜結(jié)構(gòu)，含有約50種水解酶，它與吞噬泡及細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的一些自噬泡融合，然后將攝取的各種蛋白質(zhì)全部降解，對被降解的蛋白質(zhì)沒有選擇性。第十四頁，共87頁。2、蛋白酶體

蛋白酶體是一個大的寡聚體結(jié)構(gòu)，有一個中空的腔，蛋白質(zhì)降解就發(fā)生在這個腔中。真核細(xì)胞含有兩種蛋白酶體：20S和26S蛋白酶體。被降解的蛋白質(zhì)在進(jìn)入蛋白酶體降解之前，需要被泛肽標(biāo)記。26S蛋白酶體第十五頁，共87頁。泛素識別機(jī)制過期蛋白質(zhì)泛素復(fù)合體溶酶體氨基酸泛素細(xì)胞如何選擇降解“過期蛋白”，而不影響細(xì)胞的正常功能？第十六頁，共87頁。泛肽依賴性蛋白降解途徑

泛肽依賴性蛋白降解途徑(Ubiquitin-dependentproteolyticpathway)是目前已知的最重要的，有高度選擇性的蛋白質(zhì)降解途徑。它通過調(diào)節(jié)功能蛋白質(zhì)的周轉(zhuǎn)(turnover)或降解不正常蛋白，實(shí)現(xiàn)對多種代謝過程的調(diào)節(jié)。第十七頁，共87頁。第十八頁，共87頁。泛素

泛素（ubiquitin）又名泛肽，它是一個由76個氨基酸殘基組成的小蛋白質(zhì)。它通過C端Gly的羧基與被降解的蛋白質(zhì)的氨基共價結(jié)合（如結(jié)合在Lys的ε氨基上），這是一個需要消耗ATP的反應(yīng)。這樣給被降解的蛋白質(zhì)作了一個標(biāo)記，隨后將標(biāo)記了的靶蛋白質(zhì)引入蛋白酶體中降解。一般有多個串聯(lián)的泛肽連接到一個靶蛋白上，形成多泛肽鏈，后面的每一個泛肽的C端羧基連接到前一個泛肽的Lys48的ε氨基上。第十九頁，共87頁。催化泛肽與靶蛋白連接的酶

使泛肽與靶蛋白質(zhì)連接涉及到3種酶E1：泛肽活化酶（ubiquitin-activatingenzyme）E2：泛肽載體蛋白（ubiquitin-carrierprotein）E3：泛肽-蛋白質(zhì)連接酶（ubiquitin-proteinligase）

第二十頁，共87頁。①泛肽的活化泛肽活化酶泛肽C端的羧基與E1巰基以硫酯鍵相偶聯(lián)第二十一頁，共87頁。②泛肽的轉(zhuǎn)移泛肽載體蛋白泛肽從E1轉(zhuǎn)移到E2上第二十二頁，共87頁。③泛肽與靶蛋白連接泛肽-蛋白質(zhì)連接酶E3首先與靶蛋白結(jié)合形成復(fù)合物，然后催化泛素C端Gly的羧基與靶蛋白上的一個Lys的ε-氨基形成一個異肽鍵。第二十三頁，共87頁。泛肽蛋白質(zhì)連接酶

E3是一個蛋白質(zhì)家族，根據(jù)它們識別靶蛋白質(zhì)特異性位點(diǎn)的不同，可將它們可分為3種識別類型：類型Ⅰ識別N末端為堿性氨基酸的蛋白質(zhì)，如Arg、Lys或His；類型Ⅱ識別N末端為大疏水基團(tuán)氨基酸的蛋白質(zhì)，如Phe、Tyr、Trp或Leu；類型Ⅲ識別肽鏈中間的特異序列。

以酸性氨基酸為N末端的蛋白質(zhì)的降解需要tRNA參與，將Arg-tRNA的Arg轉(zhuǎn)移到酸性蛋白質(zhì)的N末端，使之轉(zhuǎn)變成堿性N末端，然后與泛肽連接。第二十四頁，共87頁。RelationshipbetweenProtein

Half-LifeandAmino-TerminalAminoAcidResidueAmino-terminalresidueHalf-lifeStabilizingMet,Gly,Ala,Ser,Thr,Val>20hDestabilizingIle,Gln~30minTyr,Glu~10minPro~7minLeu,Phe,Asp,Lys~3minArg~2min第二十五頁，共87頁。依賴于ATP的泛素降解途徑第二十六頁，共87頁。被泛肽介導(dǎo)降解蛋白質(zhì)的特點(diǎn)

大多數(shù)具有敏感N末端氨基酸殘基的蛋白質(zhì)不是正常的細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)，而很可能是分泌性蛋白質(zhì)，這些蛋白質(zhì)通過信號肽酶的作用暴露出敏感的N末端氨基酸殘基。也許N末端識別系統(tǒng)的功能之一就是識別和清除任何入侵的異質(zhì)蛋白質(zhì)或分泌性蛋白質(zhì)。

其他觸發(fā)泛肽連接和蛋白酶體降解的蛋白質(zhì)含有PEST序列，PEST序列是一個富含Pro、Glu、Ser和Thr殘基的高度保守的短序列。第二十七頁，共87頁。蛋白酶體

蛋白酶體是一個大的寡聚體結(jié)構(gòu)，有一個中空的腔，蛋白質(zhì)降解就發(fā)生在這個腔中。蛋白酶體降解蛋白質(zhì)的產(chǎn)物為7～9個氨基酸殘基的寡肽。第二十八頁，共87頁。古細(xì)菌T.acidophilum20S蛋白酶體的結(jié)構(gòu)側(cè)面觀700kD的桶狀結(jié)構(gòu)，由兩種不同的亞基α和β組成，它們締合成α7β7β7α7四個堆積的環(huán)。這個桶有15nm高，直徑11nm。兩端的α7環(huán)解折疊被降解的蛋白質(zhì)，并將其送入中央的腔內(nèi)，而β亞基具有蛋白裂解活性。第二十九頁，共87頁。真核細(xì)胞中的蛋白酶體

真核細(xì)胞含有兩種蛋白酶體：20S和26S蛋白酶體。26S蛋白酶體（1700kD）是一個45nm長的結(jié)構(gòu)，是在20S蛋白酶體的兩端各加上1個19S的帽結(jié)構(gòu)或稱PA700（Proteasomeactivator-700kD），這種帽結(jié)構(gòu)至少由15個不同的亞基組成，其中6個亞基有ATP酶活性。與古細(xì)菌20S蛋白酶體不同，真核細(xì)胞的蛋白酶體含有7個不同的α亞基及7個不同的β亞基。第三十頁，共87頁。真核細(xì)胞中的蛋白酶體第三十一頁，共87頁。二、氨基酸的分解代謝第三十二頁，共87頁?；仡櫍喊被岬墓δ艿鞍踪|(zhì)的組成單位能量代謝含氮化合物的前體：血紅素、胺類、谷胱甘肽、核苷酸第三十三頁，共87頁。氨基酸分解的基本反應(yīng)氨基酸分解的三個步驟第一步：脫氨基第二步：脫下的氨基排出體外，或轉(zhuǎn)變成尿素或尿酸排出體外；第三步：碳骨架轉(zhuǎn)化為一般代謝中間體第三十四頁，共87頁。（一）脫氨基作用定義：氨基酸失去氨基的作用叫脫氨基作用。脫氨基作用是氨基酸分解代謝最主要的反應(yīng)。氨基酸脫氨基的主要方式：轉(zhuǎn)氨基（氨基轉(zhuǎn)移）作用氧化脫氨基作用聯(lián)合脫氨基作用

動物的脫氨主要發(fā)生在肝臟中。

第三十五頁，共87頁。氨基酸的轉(zhuǎn)氨作用××轉(zhuǎn)氨酶

α-酮酸1氨基酸2氨基酸1α-酮酸2特點(diǎn)：a.可逆，受平衡影響

b.氨基大多轉(zhuǎn)給了α-酮戊二酸（產(chǎn)物谷氨酸）第三十六頁，共87頁。轉(zhuǎn)氨基作用舉例谷氨酸+丙酮酸α-酮戊二酸+丙氨酸天冬氨酸+α-酮戊二酸

草酰乙酸+谷氨酸①谷丙轉(zhuǎn)氨酶(glutamicpyruvictransaminase,GPT)②谷草轉(zhuǎn)氨酶(glutamicoxaloacetictransaminase,GOT)①②肝細(xì)胞中轉(zhuǎn)氨酶活力比其他組織高出許多，是血液的100倍。抽血化驗(yàn)若轉(zhuǎn)氨酶比正常水平偏高則有可能：肝組織受損破裂查肝功抽血化驗(yàn)轉(zhuǎn)氨酶指數(shù)第三十七頁，共87頁。底物A先與E結(jié)合成AE二元復(fù)合物，AE→PF（修飾酶形式），釋放第一個產(chǎn)物P，接著底物B與F形成FB，F(xiàn)B→EQ，釋放第二個產(chǎn)物Q。A與Q競爭自由酶形式E，B與P競爭修飾酶形式F。整個反應(yīng)歷程中只有二元復(fù)合物形式，沒有三元復(fù)合物形式。乒乓反應(yīng)（pingpongreaction）回顧：酶學(xué)第三十八頁，共87頁。轉(zhuǎn)氨酶催化轉(zhuǎn)氨反應(yīng)：氨基酸1

＋

酮酸2

→酮酸1＋

氨基酸2ABPQ第三十九頁，共87頁。磷酸吡哆醛參與氨基向酮基的轉(zhuǎn)移

所有的氨基轉(zhuǎn)移酶都是一個共同的輔基和作用機(jī)理，輔基是磷酸吡哆醛(PLP)。PLP作為轉(zhuǎn)氨酶活性位點(diǎn)的氨基中間載體起作用，在PLP（受氨形式)與磷酸吡哆胺(PMP，供氨形式）間進(jìn)行可逆轉(zhuǎn)換。PLP通常共價結(jié)合到酶的活性位點(diǎn)（與酶的Lys的-氨基結(jié)合）。第四十頁，共87頁。PLP，氨基酸轉(zhuǎn)氨酶的輔基第四十一頁，共87頁。谷草轉(zhuǎn)氨酶第四十二頁，共87頁。PLP[紅色（帶有黃色的磷酸）與酶的Lys258

（紫色）以酰胺鍵相連PLP與底物類似物2-甲基天冬氨酸（綠色）通過Schiffbase相連。第四十三頁，共87頁。II、逆反應(yīng)：PMP的氨基轉(zhuǎn)移給另一個α-酮酸生成一個新aa及PLP

轉(zhuǎn)氨基作用的機(jī)制：

轉(zhuǎn)氨酶的輔酶：迄今發(fā)現(xiàn)的轉(zhuǎn)氨酶都以磷酸吡哆醛（PLP）為輔基，它與酶蛋白（Lys上的ε-氨基）以牢固的共價鍵形式結(jié)合。PLPPMPI、正反應(yīng)：aa的α-氨基轉(zhuǎn)移給PLP生成PMP及α-酮酸第四十四頁，共87頁。葡萄糖－丙氨酸循環(huán)

在肌肉中有一組轉(zhuǎn)氨酶，可把肌肉中糖酵解產(chǎn)生的丙酮酸當(dāng)作氨基的受體。形成的丙氨酸進(jìn)入血液，運(yùn)輸?shù)礁闻K，在肝臟中再次轉(zhuǎn)氨產(chǎn)生丙酮酸，丙酮酸可進(jìn)入糖異生途徑產(chǎn)生葡萄糖，再回到肌肉中。一舉兩得：將肌肉中的氨和丙酮酸運(yùn)輸?shù)搅烁闻K；在肝臟中，氨可轉(zhuǎn)變成尿素，從尿液中排出；而丙酮酸可進(jìn)入糖異生途徑產(chǎn)生葡萄糖，再回到肌肉中。第四十五頁，共87頁。L-氨基酸氧化酶（活性低，分布于肝及腎臟，輔基為FMN）

D-氨基酸氧化酶（活性強(qiáng)，但體內(nèi)D-氨基酸少，輔基為FAD）氨基酸氧化脫氨的主要酶：（二）氧化脫氨基L-谷氨酸脫氫酶專一性強(qiáng)，分布廣泛（動、植、微生物），活力強(qiáng)，以NAD+或NADP+為輔酶，是別構(gòu)調(diào)節(jié)酶：別構(gòu)抑制劑，ATP、GTP；別構(gòu)激活劑，ADP、GDP定義：-AA在酶的作用下，氧化生成-酮酸，同時消耗氧并產(chǎn)生氨的過程。第四十六頁，共87頁。谷氨酸的氧化脫氨反應(yīng)谷氨酸α-亞氨基戊二酸α-酮戊二酸谷氨酸脫氫酶谷氨酸脫氫酶為什么轉(zhuǎn)氨基反應(yīng)多將氨基轉(zhuǎn)給α-酮戊二酸？來源有保證，谷氨酸可由氧化脫氨迅速降解產(chǎn)生α-酮戊二酸,三羧酸循環(huán)亦可產(chǎn)生α-酮戊二酸。該酶以NAD+作為氧化劑。而在催化逆反應(yīng)時（α-酮戊二酸→谷氨酸）以NADPH為還原劑。第四十七頁，共87頁。（三）聯(lián)合脫氨作用（transdeamination)——轉(zhuǎn)氨與氧化脫氨的聯(lián)合由于轉(zhuǎn)氨并不能最后脫掉氨基，氧化脫氨中只有谷氨酸脫氫酶活力高，轉(zhuǎn)氨基和氧化脫氨聯(lián)合在一起才能迅速脫氨。1、轉(zhuǎn)氨酶與谷氨酸脫氫酶的聯(lián)合脫氨基作用由于兩種酶活性強(qiáng)，分布廣，是動物體內(nèi)主要的氨基酸聯(lián)合脫氨方式。第四十八頁，共87頁。

天冬氨酸次黃嘌呤核苷酸腺苷酸代琥珀酸(IMP)2.在骨骼肌、心肌、肝臟及腦中，L-谷氨酸脫氫酶的活性弱，難于進(jìn)行氧化脫氨，這些組織中的氨基酸主要通過嘌呤核苷酸循環(huán)進(jìn)行聯(lián)合脫氨作用。第四十九頁，共87頁。腺苷酸次黃嘌呤核苷酸腺苷酸代琥珀酸腺苷酸（AMP）延胡索酸裂解酶脫氨酶第五十頁，共87頁。脫氨酶第五十一頁，共87頁。（四）氨基酸的脫羧基作用

機(jī)體內(nèi)部分氨基酸可進(jìn)行脫羧反應(yīng)，生成相應(yīng)的一級胺。催化脫羧反應(yīng)的酶稱為脫羧酶（decarboxylase），這類酶的輔基為磷酸吡哆醛。脫羧酶的專一性很高，一般是一種aa對應(yīng)一種脫羧酶。

氨基酸磷酸吡哆醛醛亞胺

一級胺磷酸吡哆醛第五十二頁，共87頁。第五十三頁，共87頁。GeneralMetabolismofAminoAcid氨基酸代謝庫(metabolicpool)食物蛋白質(zhì)消化吸收組織蛋白質(zhì)分解合成①合成脫氨基作用NH3α-

酮酸尿素糖氧化供能酮體脫羧基作用CO2胺類含氮化合物嘌呤、嘧啶、GSH、heme轉(zhuǎn)變

②

③第五十四頁，共87頁。（五）氨的命運(yùn)

氨對生物機(jī)體是有毒物質(zhì)，特別是高等動物的腦對氨極為敏感，血液中1%的氨就可引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)中毒，因此氨的排泄是生物體維持正常生命活動所必需的。若外環(huán)境NH3大量進(jìn)入細(xì)胞，或細(xì)胞內(nèi)NH3大量積累α酮戊二酸大量轉(zhuǎn)化NADPH大量消耗三羧酸循環(huán)中斷，能量供應(yīng)受阻，某些敏感器官（如神經(jīng)、大腦）功能障礙。表現(xiàn)：語言障礙、視力模糊、昏迷、死亡。氨中毒原理第五十五頁，共87頁。1、氨的轉(zhuǎn)運(yùn)（向動物肝臟的運(yùn)輸）

氨的轉(zhuǎn)運(yùn)主要是通過谷氨酰胺的形式。多數(shù)動物細(xì)胞中有谷氨酰胺合成酶（glutaminesynthetase），它催化氨和谷氨酸反應(yīng)生成谷氨酰胺，同時消耗1個ATP。谷氨酰胺（中性，易透膜）由血液運(yùn)送到肝臟，肝細(xì)胞的谷氨酰胺酶又將其分解為谷氨酸和氨。NH4++Glu+ATPGln+ADP+Pi+H+Gln+H2OGlu+NH4+Gln合成酶Gln酶尿素循環(huán)第五十六頁，共87頁。以Ala轉(zhuǎn)運(yùn)（葡萄糖-丙氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)：肌肉）

NH4++-酮戊二酸+NADPH+H+Glu+NADP++H2OGlu+丙酮酸-酮戊二酸+AlaAla+-酮戊二酸Glu+丙酮酸

Glu脫氫酶

轉(zhuǎn)氨酶肌肉

轉(zhuǎn)氨酶肝尿素循環(huán)第五十七頁，共87頁。氨尿酸尿素排氨動物：某些水生或海洋動物，如原生動物和線蟲以及魚類、水生兩棲類等，以Gln形式運(yùn)送到排泄部位。排尿酸動物：鳥類和陸生的爬行動物。排尿素動物：絕大多數(shù)陸生動物。2、氨的排泄第五十八頁，共87頁。三、尿素的形成

氨是通過尿素循環(huán)合成尿素的。尿素循環(huán)是由發(fā)現(xiàn)檸檬酸循環(huán)的Krebs和他的學(xué)生KurtHenseleit發(fā)現(xiàn)的，并且比發(fā)現(xiàn)檸檬酸循環(huán)還早5年。

Krebs和他的學(xué)生觀察到，往懸浮有肝臟切片的緩沖液中加入鳥氨酸、瓜氨酸或精氨酸中的任何一種時，都可以促使肝臟切片顯著加快尿素的合成，而其他任何氨基酸或含氮化合物都沒有這個作用。他們研究了這3種氨基酸的結(jié)構(gòu)關(guān)系，提出了尿素循環(huán)途徑。第五十九頁，共87頁。Krebs和Henseleit最早提出的尿素循環(huán)場所：肝臟原料：CO2、NH3產(chǎn)物：尿素第六十頁，共87頁。氨進(jìn)入尿素循環(huán)的反應(yīng)第六十一頁，共87頁。1.氨甲酰磷酸的合成（線粒體）氨甲酰磷酸合成酶Ⅰ（CPS-Ⅰ）：線粒體中，用氨做氮的供體，參與尿素的合成。氨甲酰磷酸合成酶Ⅱ（CPS-Ⅱ

）：細(xì)胞質(zhì)中，用谷氨酸做氮的供給體，參與嘧啶生物合成。HCO3-第六十二頁，共87頁。2.瓜氨酸的合成（線粒體）第六十三頁，共87頁。3、4.精氨琥珀酸和精氨酸的合成（細(xì)胞質(zhì)）精氨琥珀酸合成酶精氨酸代琥珀酸精氨琥珀酸酶第六十四頁，共87頁。5.精氨酸水解生成尿素（細(xì)胞質(zhì)）第六十五頁，共87頁。

尿素的兩個氨基，一個來源于氨，另一個來源于天冬氨酸；一個碳原子來源于HCO3-，共消耗4個高能磷酸鍵，是一個需能過程，但谷氨酸脫氫酶催化谷氨酸反應(yīng)生成1分子NADH；延胡索酸經(jīng)草酰乙酸轉(zhuǎn)化為天冬氨酸也形成1分子NADH。兩個NADH再氧化，可產(chǎn)生5個ATP。總反應(yīng)第六十六頁，共87頁。檸檬酸循環(huán)和尿素循環(huán)相連接

精氨酸裂解酶生成的延胡索酸也是TCA的中間產(chǎn)物，原則上說，兩個循環(huán)是相互連接的。然而兩個循環(huán)可以獨(dú)立進(jìn)行，也可以相互連接，取決于線粒體和細(xì)胞質(zhì)間關(guān)鍵中間物的運(yùn)輸。

TCA的幾個酶，包括延胡索酸酶和蘋果酸脫氫酶在細(xì)胞質(zhì)中也有同工酶存在。細(xì)胞質(zhì)精氨酸合成中生成的延胡索酸可以被轉(zhuǎn)化為蘋果酸，草酰乙酸。這些中間物可以進(jìn)一步在胞質(zhì)中被代謝或運(yùn)輸?shù)骄€粒體中參與TCA循環(huán)。線粒體中生產(chǎn)的Asp可被運(yùn)輸?shù)桨|(zhì)作為氮供體參與尿素循環(huán)。第六十七頁，共87頁。尿素循環(huán)與檸檬酸循環(huán)的聯(lián)系Krebs’Bicycle精氨酸精氨酸代琥珀酸鳥氨酸氨基甲酰磷酸瓜氨酸天冬氨酸延胡索酸蘋果酸第六十八頁，共87頁。尿素循環(huán)的活性在兩個水平被調(diào)節(jié)

通過尿素循環(huán)的氮流量因生物體的食物而不同，以蛋白質(zhì)為主要食物，碳架作為“燃料”，產(chǎn)生更多的尿素。過分饑餓時肌肉分解蛋白質(zhì)供能，尿素產(chǎn)生也多。

尿素循環(huán)的五個酶在饑餓的動物和高蛋白質(zhì)食物動物肝臟的合成速率更高，尿素產(chǎn)生多，缺乏蛋白質(zhì)食物的動物的尿素循環(huán)活性低。

關(guān)鍵酶：氨甲酰磷酸合成酶I被N-乙酰谷氨酸變構(gòu)激活。第六十九頁，共87頁。高血氨癥和氨中毒血氨濃度↑高血氨癥常見原因：①肝功能嚴(yán)重?fù)p害②尿素合成的酶缺陷肝昏迷氨中毒的機(jī)理：肝損害解氨能力↓血NH3↑NH3＋α-酮戊二酸GluGlnATP↓腦功能障礙NH3血腦屏障腦組織血液智力遲鈍、嗜睡肝昏迷第七十頁，共87頁。四、氨基酸碳骨架的氧化途徑TCACycle第七十一頁，共87頁。生糖氨基酸和生酮氨基酸生糖氨基酸:凡能形成丙酮酸、α－酮戊二酸、琥珀酸和草酰乙酸的氨基酸稱為生糖氨基酸（glucogenicaminoacids）。Arg、His、Pro、Gln、Glu、Met、Ile、Val、Asp、Asn、Phe、Tyr、Ala、Gly、Ser、Thr、Cys

生酮氨基酸：在分解過程中轉(zhuǎn)變成乙酰乙酰CoA的氨基酸稱為生酮氨基酸（ketogenicaminoacids），因?yàn)橐阴Ｒ阴oA可以轉(zhuǎn)變?yōu)橥w（乙酰乙酸和β-羥丁酸）。Lys、Trp、Phe、Tyr、Leu

生酮和生糖氨基酸：既可生成酮體又可生成糖，稱為生酮和生糖氨基酸。Phe、Tyr、Ala、Gly、Ser、Thr、Cys

第七十二頁，共87頁。氨基酸碳架的氧化途徑

人體10-15%的能量可來自于氨基酸的氧化分解，氨基酸的碳架以5種產(chǎn)物形式進(jìn)入TCA（分別為PyorAcetylCoA,-Ketoglutaricacid,SuccinylCoA,Fumarate,Oxaloacetate）徹底氧化為H2O和CO2、還可以糖元異生、生酮或生脂。

第七十三頁，共87頁。氨基酸轉(zhuǎn)變成糖類或脂類co2co2ketonebodiesAspAsnglycerolglucosetriose-pfatacidTGPheTyrLeuLysPheTyrTrpArgGlnHisProIieMetSerThrValIleLeuTrpAlaCysGlySerThrTrpPEPpyruvateGluacetoacetyl-CoAacetyl-CoAcitrate|á-ketoglutara