第九章蛋白質(zhì)分解代謝

第九章蛋白質(zhì)的分解代謝

分解代謝蛋白質(zhì)的代謝合成代謝

第一節(jié)蛋白質(zhì)的營養(yǎng)作用

一、蛋白質(zhì)的功能

1.組織細胞的結構材料

2.運輸功能

3.提供能量二、蛋白質(zhì)的需要量人體每日分解一定量的組織蛋白質(zhì)，并以含氮終產(chǎn)物的形式排出體外。同時，須從食物中攝取一定量的蛋白質(zhì)，以維持正常生理活動之需。由于食物中的含氮物主要是蛋白質(zhì)，故可用氮的攝入量來代表蛋白質(zhì)的攝入量。

（一）氮平衡體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成與分解處于動態(tài)平衡中，故每日氮的攝入量與排出量也維持著動態(tài)平衡，這種動態(tài)平衡就稱為氮平衡。

氮總平衡：攝入氮＝排出氮健康成年人

氮正平衡：攝入氮＞排出氮兒童、孕婦、恢復期病人

氮負平衡：攝入氮＜排出氮長期饑餓、消耗性疾病等1．氮總平衡：每日攝入氮量與排出氮量大致相等，表示體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成量與分解量大致相等，稱為氮總平衡。此種情況見于正常成人。2．氮正平衡：每日攝入氮量大于排出氮量，表明體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成量大于分解量，稱為氮正平衡。此種情況見于兒童、孕婦、病后恢復期。3．氮負平衡：每日攝入氮量小于排出氮量，表明體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成量小于分解量，稱為氮負平衡。此種情況見于消耗性疾病患者（結核、腫瘤），饑餓者。根據(jù)計算，正常成人每日最低分解約20g蛋白質(zhì)。由于食物蛋白質(zhì)與人體蛋白質(zhì)組成的差異，故每日食物蛋白質(zhì)的最低需要量為30~50g。為了長期保持氮總平衡，正常成人每日蛋白質(zhì)的生理需要量應為80g（推薦量）。（二）蛋白質(zhì)需要量體內(nèi)不能合成，必須由食物蛋白質(zhì)供給的氨基酸稱為營養(yǎng)必需氨基酸。體內(nèi)能夠自行合成，不必由食物供給的氨基酸就稱為非必需氨基酸。

三、蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值（一）必需氨基酸必需氨基酸（共8種）：賴氨酸（Lys）色氨酸（Trp）苯丙氨酸（Phe）蛋氨酸（Met）蘇氨酸（Thr）亮氨酸（Leu）異亮氨酸（Ile）纈氨酸（Val）

決定食物蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值高低的因素有：①必需氨基酸的含量；②必需氨基酸的種類；③必需氨基酸的比例，即具有與人體需求相符的氨基酸組成。（二）蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值及互補作用將幾種營養(yǎng)價值較低的食物蛋白質(zhì)混合后食用，以提高其營養(yǎng)價值的作用稱為食物蛋白質(zhì)的互補作用。例如，谷類蛋白質(zhì)含賴氨酸較少而色氨酸較多，而豆類蛋白質(zhì)含色氨酸較少而賴氨酸較多，二者混合后食用，即可提高營養(yǎng)價值。四

蛋白質(zhì)的消化、吸收與腐?。ㄒ唬┑鞍踪|(zhì)的消化

蛋白質(zhì)消化的生理意義由大分子轉變?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。

消化過程1.胃中的消化作用

胃蛋白酶的最適pH為1.5～2.5，對蛋白質(zhì)肽鍵作用特異性差，產(chǎn)物主要為多肽及少量氨基酸。2.小腸中的消化——小腸是蛋白質(zhì)消化的主要部位。胰蛋白酶及其作用胰蛋白酶是消化蛋白質(zhì)的主要酶，最適pH為7.0左右。（二）、氨基酸的吸收

吸收部位：主要在小腸吸收形式：氨基酸、寡肽、二肽（三）、蛋白質(zhì)的腐敗作用

腸道細菌對未被消化和未被吸收的蛋白質(zhì)及其消化產(chǎn)物進行氧化分解的反應過程。

腐敗作用的產(chǎn)物大多有害，如胺、氨、苯酚、吲哚等。

蛋白質(zhì)的腐敗作用(putrefaction)（一）胺類的生成蛋白質(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（二）

氨的生成未被吸收的氨基酸滲入腸道的尿素氨腸道細菌脫氨基作用尿素酶

降低腸道pH，NH3轉變?yōu)镹H4+以胺鹽形式排出，可減少氨的吸收，這是酸性灌腸的依據(jù)。

（三）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、甲基吲哚第二節(jié)氨基酸的一般代謝氨基酸代謝庫食物蛋白質(zhì)消化吸收組織蛋白質(zhì)分解體內(nèi)合成非必需氨基酸合成組織蛋白一般代謝脫氨脫羧α-酮酸胺類特殊代謝其他含氮化合物一、氨基酸代謝庫二、氨基酸的脫氨基作用脫氨基作用是氨基酸的分解代謝的主要途徑1.轉氨基作用2.氧化脫氨基作用3.聯(lián)合脫氨基作用4.嘌呤核苷酸循環(huán)氨基酸氨α-酮酸（一）轉氨基作用

在轉氨酶的作用下，-氨基酸的氨基轉移到-酮酸的-碳上，生成相應的氨基酸，而原來的氨基酸則轉變成-酮酸。4.轉氨基作用的機制轉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-酮戊二酸轉氨酶⑴丙氨酸轉氨酶(ALT或GPT)⑵天冬氨酸轉氨酶(AST或GOT)CH3CHNH2COOH+ALTCH3C=OCOOH+丙氨酸α-酮戊二酸丙酮酸谷氨酸COOH(CH2)2C=OCOOHCOOH(CH2)2CHNH2COOHCOOH(CH2)2C=OCOOHCOOHCH2CHNH2COOH+ASTCOOHCH2C=OCOOHCOOH(CH2)2CHNH2COOH天冬氨酸α-酮戊二酸草酰乙酸谷氨酸+ALT、AST的臨床意義ALT常用于急性肝炎的輔助診斷AST常用于心肌梗塞的輔助診斷正常成人各組織中AST和ALT活性（單位/g濕組織）組織名稱ASTALT心臟1560007100肝臟骨骼肌990004800腎臟9100019000胰臟280002000脾臟140001200肺臟10000700血清2016只轉移氨基而并沒有脫氨轉氨基作用的局限性：（二）氧化脫氨基作用（三）聯(lián)合脫氨基作用在轉氨酶和谷氨酸脫氫酶的聯(lián)合作用下，使各種氨基酸脫下氨基的過程。它是體內(nèi)各種氨基酸脫氨基的主要形式。其逆反應也是體內(nèi)生成非必需氨基酸的途徑。(肌肉組織中活性低)●

使體內(nèi)許多氨基酸能真正脫氨●其逆反應是合成非必需氨基酸

的主要途徑聯(lián)合脫氨基作用的意義：（四）嘌呤核苷酸循環(huán)是肌肉組織中的聯(lián)合脫氨基作用三、α-酮酸的代謝（一）經(jīng)氨基化生成非必需氨基酸（二）轉變成糖及脂類（三）氧化供能第三節(jié)氨的代謝

一、氨的來源去路●

血中尿素擴散到腸管水解產(chǎn)生的氨腸道PH↑，NH4+→NH3，腸道氨吸收↑高血氨病人禁用堿性肥皂液灌腸●

蛋白質(zhì)的腐敗作用產(chǎn)生的氨腸管吸收的氨

腸道對氨的吸收與腸道pH有關：3.腎小管上皮細胞泌氨

（二）氨在血中的轉運氨是有毒物質(zhì)，血中的NH3主要是以無毒的丙氨酸及谷氨酰胺兩種形式運輸?shù)摹?/p>

反應過程谷氨酸+NH3谷氨酰胺谷氨酰胺合成酶ATPADP+Pi谷氨酰胺酶在腦、肌肉合成谷氨酰胺，運輸?shù)礁魏湍I后再分解為氨和谷氨酸，從而進行解毒。

生理意義谷氨酰胺是氨在血液中的運輸形式，對機體無毒性。（三）尿素的生成是體內(nèi)解除氨毒的主要方式。也是體內(nèi)氨的最主要去路。鳥氨酸循環(huán)又叫尿素循環(huán)部位：肝細胞的線粒體和胞液鳥氨酸尿素精氨酸瓜氨酸鳥氨酸循環(huán)尿素循環(huán)2、尿素合成的小結及意義CO2+2NH3

+3H2O+3ATP===NH2CNH2

+2ADP+AMP+4PiO=耗能：3ATP（4個高能磷酸鍵）意義：是肝臟解除氨毒的主要方式高氨血癥和氨中毒

血氨濃度升高稱高氨血癥，常見于肝功能嚴重損傷時。

高氨血癥時可引起腦功能障礙，稱氨中毒也稱肝昏迷。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↓氨中毒的可能機制（肝昏迷）第四節(jié)氨基酸的特殊代謝

一、氨基酸的脫羧基作用氨基酸脫羧酶的輔酶是磷酸吡哆醛。

由谷氨酸脫羧生成。（一）-氨基丁酸（GABA）-氨基丁酸是一種重要的神經(jīng)遞質(zhì)，由L-谷氨酸脫羧而產(chǎn)生。（二）組胺由組氨酸脫羧生成。具有促進平滑肌收縮，促進胃酸分泌和強烈的舒血管作用。組胺的釋放與過敏反應和應激反應有關。

（三）5-羥色胺（5-HT）由色氨酸羥化后脫羧而成。5-羥色胺（5-HT）也是一種重要的神經(jīng)遞質(zhì)，且具有強烈的縮血管作用。兒茶酚胺與黑色素的合成

帕金森病(Parkinsondisease)患者多巴胺生成減少。在黑色素細胞中，酪氨酸可經(jīng)酪氨酸酶等催化合成黑色素。人體缺乏酪氨酸酶，黑色素合成障礙，皮膚、毛發(fā)等發(fā)白，稱為白化病。59皮膚乳白色，毛發(fā)淡黃或銀白色，瞳孔淡紅，虹膜淡灰或淡紅，半透明視網(wǎng)膜缺乏色素。白化病3.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變?yōu)槔野彼?，苯丙氨酸?jīng)轉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病。PKU患者智力低下，60%患兒有腦電圖異常，頭發(fā)細黃，皮膚色淡和虹膜淡黃色，驚厥，尿有“發(fā)霉”臭味或鼠尿味。第四節(jié)個別氨基酸的代謝1.一碳單位代謝2.含硫氨基酸代謝3.芳香族氨基酸代謝4.支鏈氨基酸代謝一、一碳單位代謝含一個碳原子的活性基團，稱為一碳基團概念：載體：不能游離存在，與四氫葉酸（FH4）

結合轉運一碳單位結構與FH4結合位點甲基-CH3N5甲烯基-CH2-N5和N10甲酰基-CHO-