蛋白質(zhì)的分解代謝藥學(xué)

內(nèi)容蛋白質(zhì)的營養(yǎng)蛋白質(zhì)的消化、吸收和腐敗細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)降解氨基酸的一般代謝個別氨基酸的代謝掌握1．氮平衡的概念和類型，必需氨基酸的種類；2．氨基酸的脫氨基作用：轉(zhuǎn)氨基作用、聯(lián)合脫氨基作用、谷氨酸氧化脫氨基作用和嘌呤核苷酸循環(huán)。掌握轉(zhuǎn)氨基作用的概念和機制；3．氨的來源與去路，氨的轉(zhuǎn)運形式：谷氨酰胺和丙氨酸-葡萄糖循環(huán)；4．尿素合成的部位、鳥氨酸循環(huán)的主要步驟和生理意義；5．一碳單位的概念，一碳單位的代謝：來源、載體、種類和生理意義；6．含硫氨基酸的代謝：甲基的直接供體（S-腺苷甲硫氨酸）、甲硫氨酸循環(huán)、硫酸的活性形式（PAPS）、肌酸的合成蛋白質(zhì)的營養(yǎng)

NutritionalFunctionofProtein

第一節(jié)一、蛋白質(zhì)營養(yǎng)的重要性1.維持細(xì)胞、組織的生長、更新和修補2.參與多種重要的生理活動催化（酶）、免疫（抗原及抗體）、運動（肌肉）、物質(zhì)轉(zhuǎn)運（載體）、凝血（凝血系統(tǒng)）等。3.氧化供能人體每日18%能量由蛋白質(zhì)提供。二、氮平衡1.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。蛋白質(zhì)的每日生理需要量每日分解20克蛋白質(zhì)理論每日攝取50克蛋白質(zhì)推薦每日攝取80克蛋白質(zhì)三、蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值--------蛋白質(zhì)的質(zhì)含有人體所需的各種氨基酸，并且含量充足的蛋白質(zhì)，營養(yǎng)價值高；反之，則營養(yǎng)價值低。也就是說，食物中所含的蛋白質(zhì)越接近人體蛋白質(zhì)的，人體的利用率越高，其營養(yǎng)價值也越高。一般說來動物蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值高于植物蛋白

蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值高低的決定因素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。營養(yǎng)必須氨基酸種類：賴氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸、（組氨酸、精氨酸）半必需氨基酸：酪氨酸、半胱氨酸概念：體內(nèi)不能合成，必須由食物提供的氨基酸。食物蛋白質(zhì)的互補作用----將幾種營養(yǎng)價值較低的食物蛋白質(zhì)混合后食用，則必需氨基酸可以互相補充，從而提高其營養(yǎng)價值，稱為食物蛋白質(zhì)的互補作用。如谷類：賴氨酸少色氨酸多豆類：賴氨酸多色氨酸少第二節(jié)

蛋白質(zhì)的消化、吸收和腐敗Digestion,AbsorptionandPutrefactionofProteins一、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)。消化過程（一）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。胃蛋白酶原胃蛋白酶+多肽碎片胃酸、胃蛋白酶(pepsinogen)(pepsin)

胃蛋白酶對乳中的酪蛋白有凝乳的作用，可使乳液凝成乳塊后增加在胃中的停留時間，有利于充分消化（乳兒）。（二）小腸中的消化——小腸是蛋白質(zhì)消化的主要部位。1.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，包括內(nèi)肽酶和外肽酶。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)自肽鏈的末段開始每次水解一個氨基酸殘基，如羧基肽酶(A、B)、氨基肽酶。腸液中酶原的激活胰蛋白酶原糜蛋白酶原羧基肽酶原彈性蛋白酶原

腸激酶(enterokinase)胰蛋白酶糜蛋白酶羧基肽酶彈性蛋白酶(trypsin)(exopeptidase)(carboxypeptidase)(elastase)可保護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2.小腸粘膜細(xì)胞對蛋白質(zhì)的消化作用主要是寡肽酶(oligopeptidase)的作用，例如氨基肽酶(aminopeptidase)及二肽酶(dipeptidase)等。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、二肽吸收機制：耗能的主動吸收過程食物氨基酸是人體氨基酸的主要來源。（一）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。載體類型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（二）γ-谷氨?；h(huán)對氨基酸的轉(zhuǎn)運作用γ-谷氨?；h(huán)(γ-glutamylcycle)過程：谷胱甘肽對氨基酸的轉(zhuǎn)運谷胱甘肽再合成半胱氨酰甘氨酸(Cys-Gly)半胱氨酸甘氨酸肽酶γ-谷氨酸環(huán)化轉(zhuǎn)移酶氨基酸5-氧脯氨酸谷氨酸

5-氧脯氨酸酶ATPADP+Piγ-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)胞內(nèi)γ-谷氨?；h(huán)過程γ-谷氨酰氨基酸氨基酸利用腸粘膜細(xì)胞上的二肽或三肽的轉(zhuǎn)運體系此種轉(zhuǎn)運也是耗能的主動吸收過程吸收作用在小腸近端較強（三）肽的吸收三、蛋白質(zhì)的腐敗作用

腸道細(xì)菌對未被消化和吸收的蛋白質(zhì)及其消化產(chǎn)物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體利用的物質(zhì)。蛋白質(zhì)的腐敗作用(putrefaction)（一）胺類(amines)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

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，使大腦發(fā)生異常抑制。（二）氨的生成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降低腸道pH，NH3轉(zhuǎn)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第三節(jié)

細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)降解GeneraldegradationofProteins一、概述蛋白質(zhì)的半壽期(half-life)蛋白質(zhì)降低其原濃度一半所需要的時間，用t1/2表示真核生物中蛋白質(zhì)的降解有兩條途徑不依賴ATP利用組織蛋白酶(cathepsin)降解外源性蛋白、膜蛋白和長壽命的細(xì)胞內(nèi)蛋白②依賴泛素(ubiquitin)的降解過程①溶酶體內(nèi)降解過程依賴ATP降解異常蛋白和短壽命蛋白泛素76個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結(jié)構(gòu)高度保守1.泛素化(ubiquitination)

泛素與選擇性被降解蛋白質(zhì)形成共價連接，并使其激活。2.蛋白酶體(proteasome)對泛素化蛋白質(zhì)的降解泛素介導(dǎo)的蛋白質(zhì)降解過程如基因表達(dá)、細(xì)胞增殖、炎癥反應(yīng)、誘發(fā)癌瘤（促進抑癌蛋白P53降解）體內(nèi)蛋白質(zhì)降解參與多種生理、病理調(diào)節(jié)作用第四節(jié)

氨基酸的一般代謝GeneralMetabolismofAminoAcids氨基酸代謝庫(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。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體內(nèi)合成氨基酸(非必需氨基酸)二、氨基酸的脫氨基作用定義指氨基酸脫去氨基生成相應(yīng)α-酮酸的過程。

從結(jié)構(gòu)上講，氨基酸脫去氨基脫去羧基都是它的分解途徑，但實際上脫羧基作用只是一部分氨基酸的分解代謝途徑，從量上講，氨基酸的分解代謝是以脫氨基作用為主，氨基酸可以多種方式脫去氨基。脫氨基方式氧化脫氨基轉(zhuǎn)氨基作用聯(lián)合脫氨基非氧化脫氨基

轉(zhuǎn)氨基和氧化脫氨基偶聯(lián)（最重要）轉(zhuǎn)氨基和嘌呤核苷酸循環(huán)偶聯(lián)（一）轉(zhuǎn)氨基作用(transamination)1.定義在轉(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)的氨基酸的過程。2.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。

CH3

H-C-NH2+

COOH

COOH

（CH2）2

C=O

COOH丙氨酸α-酮戊二酸

CH3

C=O

+

COOH

COOH

（CH2）2

H-C-NH2

COOH丙酮酸谷氨酸ALTGPT

COOH

CH2+H-C-NH2

COOH

COOH（CH2）2

C=O

COOHAST天冬氨酸

COOH

CH2+C=O

COOH

COOH（CH2）2

H-C-NH2

COOH谷氨酸α-酮戊二酸上述反應(yīng)可逆，平衡常數(shù)接近1，故轉(zhuǎn)氨基作用既是氨基酸的分解代謝過程，也是體內(nèi)某些氨基酸（非必需氨基酸）合成的重要途徑（反應(yīng)方向取決于四種反應(yīng)物的相對濃度）GOT草酰乙酸3.轉(zhuǎn)氨基作用的特點：轉(zhuǎn)氨基作用只有氨基的轉(zhuǎn)移，沒有氨基的真正脫落（無游離氨產(chǎn)生）。4.轉(zhuǎn)氨酶

正常人各組織GOT及GPT活性(單位/克濕組織)

5.轉(zhuǎn)氨酶活性檢測的臨床應(yīng)用：(1)作為診斷指標(biāo)

體內(nèi)重要的轉(zhuǎn)氨酶有ALT和AST，正常時主要分布在細(xì)胞內(nèi)，分別以肝臟和心臟活性最高，血清活性最低。當(dāng)某種原因使細(xì)胞膜通透性增高或細(xì)胞破壞時，大量轉(zhuǎn)氨酶可釋放入血使血清轉(zhuǎn)氨酶活性增高。如急性肝炎患者血清ALT活性顯著增高；心肌梗死患者AST異常增高。(2)作為觀察指標(biāo)

新藥研究中，有關(guān)治療肝臟疾病的藥物或涉及在肝臟解毒的藥物，常測定轉(zhuǎn)氨酶活性作為重要的觀察指標(biāo)。6.轉(zhuǎn)氨基作用的機制轉(zhuǎn)氨酶的輔酶是磷酸吡哆醛（維生素B6的磷酸酯）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p轉(zhuǎn)氨基作用的意義：轉(zhuǎn)氨酶催化的轉(zhuǎn)氨基作用是可逆反應(yīng)，它不僅是體內(nèi)多數(shù)氨基酸脫氨基的重要方式，也是體內(nèi)合成非必需基酸的主要途徑。7.轉(zhuǎn)氨基作用的生理意義（二）氧化脫氨基作用

1.概念：指氨基酸在酶作用下，氧化脫氫，水解脫氨，產(chǎn)生游離氨和α-酮酸。（或氨基酸脫氨伴有氧化反應(yīng)稱之）2、催化氨基酸氧化脫氨的酶

催化氨基酸氧化脫氨的酶氨基酸氧化酶L-谷氨酸脫氫酶（輔酶NAD+，NADP+）L-氨基酸氧化酶D-氨基酸氧化酶氨基酸氧化酶：屬黃素酶，輔酶為FAD，F(xiàn)MN。在氧參與下，它催化氨基酸氧化脫氨生成α-酮酸、NH3和H2O2

L-氨基酸氧化酶：在體內(nèi)分布不廣，活性不高，對脫氨基作用不重要。

D-氨基酸氧化酶：在體內(nèi)分布廣，活性較高但體內(nèi)相應(yīng)底物極少，對脫氨基作用意義不大。L-谷氨酸脫氫酶：

此酶分布廣，特別在肝、腎、腦中活性較強，肌肉中活性低。最適pH7.6-8.0，在生理條件下發(fā)揮較大作用。

H2ONH3NAD+NADH+H+L-谷氨酸脫氫酶谷氨酸COOHCH2CH2C=NHCOOH亞谷氨酸α-酮戊二酸COOHCH2CH2C=OCOOHCOOHCH2CH2CH-NH2COOH（三）聯(lián)合脫氨基作用

1.轉(zhuǎn)氨基偶聯(lián)氧化脫氨作用：

α-氨基酸與α-酮戊二酸經(jīng)轉(zhuǎn)氨基作用生成谷氨酸，后者在L-谷氨酸脫氫酶催化下，經(jīng)氧化脫氨作用而釋出游離氨。α-酮酸谷氨酸NH3

+NADH+H+

R

H-C-NH2

COOH氨基酸

COOH（CH2）2

C=OCOOH

α-酮戊二酸轉(zhuǎn)氨酶NAD++H2OL-谷氨酸脫氫酶

R

H-C=O

COOH

COOH（CH2）2H-C-NH2COOH反應(yīng)過程如下：特點：1、偶聯(lián)順序：對多數(shù)氨基酸的脫氨作用，一般

先轉(zhuǎn)氨基然后再氧化脫氨。2、轉(zhuǎn)氨基作用的氨基受體是α-酮戊二酸，只有它接受氨基才能生成GlU，后者在谷氨酸脫氫酶催化下氧化脫氨。3、此反應(yīng)主要在肝、腎、腦組織中進行。意義：

該聯(lián)合脫氨基作用全程可逆，它是體內(nèi)氨基酸脫氨基的最重要方式，其逆過程又是體內(nèi)合成非必需氨基酸的主要途徑。2、轉(zhuǎn)氨基偶聯(lián)AMP循環(huán)脫氨作用

轉(zhuǎn)氨基偶聯(lián)氧化脫氨作用主要在肝、腎、腦組織中進行，而骨骼肌、心肌組織中GlU脫氫酶活性很低，難以進行以上聯(lián)合脫氨基作用，但可以通過嘌呤核苷酸循環(huán)過程脫去氨基。轉(zhuǎn)氨基偶聯(lián)嘌呤核苷酸循環(huán)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)

特點及意義：由于腺苷酸脫氨酶在肌組織中活性較強，故此反應(yīng)主要在肌肉組織中進行，據(jù)此可使肌肉組織中氨基酸得以脫去氨基。此外，腦組織中約50%的氨是通過此過程產(chǎn)生的。（四）非氧化脫氨基作用

某些氨基酸可進行非氧化脫氨基作用，產(chǎn)生NH3和α-酮酸。這種方式主要存在于微生物，動物亦有但不多。非氧化脫氨基方式?jīng)]有氧化和聯(lián)合脫氨基作用重要。1、脫水脫氨

2、脫硫化氫脫氨

3、直接脫氨三、α-酮酸的代謝（一）經(jīng)氨基化生成非必需氨基酸（二）轉(zhuǎn)變成糖及脂類（三）氧化供能α-酮酸在體內(nèi)可通過TAC和氧化磷酸化徹底氧化為H2O和CO2，同時生成ATP。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TAC氨是機體正常代謝產(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0.6μmol/L。

三、氨的代謝一、血氨的來源與去路1.血氨的來源①氨基酸脫氨基作用產(chǎn)生的氨是血氨主要來源,胺類的分解也可以產(chǎn)生氨RCH2NH2RCHO+NH3胺氧化酶②腸道吸收的氨氨基酸在腸道細(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)胞分泌的氨主要來自谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酸+NH3谷氨酰胺酶2.血氨的去路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。二、氨的轉(zhuǎn)運丙氨酸-葡萄糖循環(huán)

(alanine-glucosecycle)反應(yīng)過程生理意義①肌肉中氨以無毒的丙氨酸形式運輸?shù)礁?。②肝為肌肉提供葡萄糖。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2.谷氨酰胺的運氨作用反應(yīng)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的解毒產(chǎn)物，也是氨的儲存及運輸形式。鳥氨酸循環(huán)

（ornithinecycle)1、氨基甲酰磷酸的合成2、瓜氨酸的合成3、精氨酸的合成4、精氨酸水解生成尿素1.氨基甲酰磷酸的合成酶：氨基甲酰磷酸合成酶I(CPS-I)場所：肝細(xì)胞線粒體中1.氨基甲酰磷酸的合成

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)在肝細(xì)胞線粒體中進行反應(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)

CPS-ICPS-II功能用于尿素合成用于嘧啶合成存在部位肝細(xì)胞線粒體胞液（主要在肝）產(chǎn)物氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸氮源氨Gln的酰胺基激活劑N-乙酰谷氨酸活性檢作為肝細(xì)胞作為細(xì)胞增殖測意義分化程度指標(biāo)程度指標(biāo)兩種氨基甲酰磷酸合成酶的比較CPS-Ⅰ參與尿素合成，是肝細(xì)胞獨特的重要功能，是肝細(xì)胞高度分化的結(jié)果，其活性可作為肝細(xì)胞分化程度的指標(biāo)之一。CPS-Ⅱ參與嘧啶核苷酸的從頭合成，與細(xì)胞分裂增殖過程中核酸的合成有關(guān)，其活性作為細(xì)胞增殖程度的指標(biāo)。2.瓜氨酸的合成—線粒體內(nèi)NH2(CH2)3CHNH2COOHNH2C＝OO-PO32-鳥氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶NH(CH2)3CHNH2COOHNH2C＝OH3PO4鳥氨酸瓜氨酸3精氨酸的合成——胞液中COOHCOOHNH(CH2)3CHNH2COOHNH2C＝OCOOHCH2NH

—CHCOOHNH(CH2)3CHNH2COOHNH2C＝NCH2—CH精氨酸代琥珀酸合成酶ATPH2OAMP+PPi瓜氨酸精氨酸代琥珀酸限速酶天冬氨酸裂解生成精氨酸延胡索酸NH(CH2)3CHNH2COOHNH2C＝NHCOOHCH2CHCOOH精氨酸代琥珀酸裂解酶NH(CH2)3CHNH2COOHNH2C＝NCOOHCH2—CHCOOH精氨酸代琥珀酸精氨酸天冬氨酸4.精氨酸水解生成尿素

(胞液中)NH(CH2)3CHNH2COOHNH2C＝NHH2ONH2C＝ONH2精氨酸酶NH2(CH2)3CHNH2COOH精氨酸尿素鳥氨酸尿素合成的總反應(yīng)2NH3+CO2+3ATP+3H2ONH2C＝ONH2+2ADP+AMP+4Pi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鳥氨酸尿素胞液尿素合成小結(jié)1、尿素合成的最主要器官是肝臟，其細(xì)胞定位為肝線粒體和胞液，合成途徑為鳥氨酸循環(huán)（尿素循環(huán)），發(fā)現(xiàn)者為Krebs和Henseleit。2、合成一分子尿素要消耗一分子CO2，兩分子NH3，其兩個氮原子分別來自NH3和ASP。3、合成一分子尿素要消耗3個ATP中的4個高能磷酸鍵，其合成過程不可逆。4、尿素合成的限速酶是精氨酸代琥珀酸合成酶，其活性高低可影響尿素合成速度。5、由于肝細(xì)胞中精氨酸酶含量極其豐富（有的書寫該酶只存在于肝臟），所以尿素主要在肝臟合成。6、補充鳥氨酸循環(huán)中間產(chǎn)物如鳥氨酸、瓜氨酸和精氨酸可加速尿素合成，故臨床常注射精氨酸、谷氨酸（使NH3轉(zhuǎn)變?yōu)闊o毒的Gln）以促進尿素合成，降低血氨。尿素合成的生理意義肝臟通過鳥氨酸循環(huán)將有毒的氨轉(zhuǎn)變成無毒的尿素，經(jīng)腎排出。氨的其它去路①谷氨酸谷氨酰氨谷氨酰氨合成酶谷氨酰氨酶谷氨酸＋氨腎臟②經(jīng)還原性加氨生成氨基酸：如谷氨酸（五）高氨血癥和氨中毒血氨濃度升高稱高氨血癥(hyperammonemia)，常見于肝功能嚴(yán)重?fù)p傷時，尿素合成酶的遺傳缺陷也可導(dǎo)致高氨血癥。高氨血癥時可引起腦功能障礙，稱氨中毒(ammoniapoisoning)。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↓氨中毒的可能機制第五節(jié)

個別氨基酸的代謝MetabolismofIndividualAminoAcids

一、氨基酸的脫羧基作用產(chǎn)生特殊的胺類化合物脫羧基作用(decarboxylation)氨基酸脫羧酶氨基酸胺類RCH2NH2+CO2磷酸吡哆醛（一）γ-氨基丁酸(γ-aminobutyricacid,GABA)L-谷氨酸GABACO2L-谷氨酸脫羧酶催化此反應(yīng)的酶在腦、腎組織中活性較高腦中GABA含量較多，是抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，對中樞神經(jīng)有抑制作用。（二）?；撬?taurine)?；撬崾墙Y(jié)合膽汁酸的組成成分。腦組織含有較多的?；撬?，可能有重要的生理功能L-半胱氨酸磺酸丙氨酸?；撬?/p>

磺酸丙氨酸脫羧酶CO2（三）組胺(histamine)L-組氨酸組胺組氨酸脫羧酶CO2組胺是強烈的血管舒張劑，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。組胺的釋放與過敏反應(yīng)和應(yīng)激反應(yīng)有關(guān)。（四）5-羥色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)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。（五）多胺(polyamines)鳥氨酸腐胺

S-腺苷甲硫氨酸(SAM)脫羧基SAM

鳥氨酸脫羧酶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)精脒與精胺是調(diào)節(jié)細(xì)胞生長的重要物質(zhì)。在生長旺盛的組織（如胚胎、再生肝、腫瘤組織）含量較高，其限速酶鳥氨酸脫羧酶活性較強。二、一碳單位的代謝定義（一）概述某些氨基酸代謝過程中產(chǎn)生的只含有一個碳原子的基團，稱為一碳單位(onecarbonunit)。

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

（二）一碳單位的載體四氫葉酸FH4的生成FFH2FH4FH2還原酶FH2還原酶NADPH+H+NADP+NADPH+H+NADP+

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—FH4一碳單位主要來源于氨基酸代謝絲氨酸

N5,N10—CH2—FH4甘氨酸

N5,N10—CH2—FH4組氨酸

N5—CH=NH—FH4色氨酸N10—CHO—FH4（三）一碳單位與氨基酸代謝（四）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（五）一碳單位的生理功能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（一）甲硫氨酸的代謝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)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+PiRH-CH31、SAM和FH4是C1的載體：FH4由葉酸經(jīng)FH2還原酶的催化，通過兩步還原反應(yīng)而生成。它是“C1”的載體。C1基團的轉(zhuǎn)移需B12的參與。當(dāng)FH4和B12缺乏時，嘌呤和dTMP不能合成，DNA的合成障礙導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)育停止于S期，RBC成熟緩慢形態(tài)異常（巨幼紅細(xì)胞性貧血）。2、抗代謝藥物：葉酸類似物：氨基蝶呤和氨甲基蝶呤可競爭性抑制FH2還原酶而抑制核酸的代謝達(dá)到抗腫瘤的目的。注意點：嘌呤dTMP還原酶還原酶FFH2FH4

生理意義：由N5-CH3-FH4供給甲基合成甲硫氨酸，再通過些循環(huán)的SAM提供甲基，以進行體內(nèi)廣泛存在的甲基化反應(yīng)。N5-CH3-FH4是體內(nèi)甲基的間接供體由N5-CH3-FH4供給甲基合成甲硫氨酸，就目前知道體內(nèi)利用N5-CH3-FH4唯一反應(yīng)所需酶為甲硫氨酸合成酶，輔酶是維生素B12甲硫氨酸循環(huán)3.肌酸的合