氨基酸代謝-氨的代謝（生物化學(xué)課件）

氨的來源生物化學(xué)Biochemistry氨中毒案例某年7月21日，某廠酮苯脫蠟車間3號氨冷凍機(jī)開車時，由于液氨進(jìn)入缸體使二段缸打碎。爆裂碎片擊傷在場協(xié)助開車的電工臀部，該電工當(dāng)即摔倒在地，大量氨逸出，使其中毒死亡。案例案例分析分析：導(dǎo)致傷者死亡的真正原因是氨中毒。氨，也稱“氨氣”，氮和氫的化合物，分子式為NH3，是一種無色氣體，密度小，沸點(diǎn)高，易溶于水。廣泛應(yīng)用于化工、輕工、化肥、制藥等。氨具有刺激性和腐蝕性。氨進(jìn)入呼吸道，可引起喉部及肺部的損害；進(jìn)入血液后可引起中樞神經(jīng)損害；有些還可發(fā)生中毒性肝炎、腎臟損害等。與皮膚接觸，還可引起化學(xué)性燒傷，且損傷組織較深。案例分析分析：導(dǎo)致傷者死亡的真正原因是氨中毒。氨雖是機(jī)體正常代謝的產(chǎn)物，但氨也是一種毒性物質(zhì)，過量可引起中毒。動物實(shí)驗(yàn)證明：氨是強(qiáng)烈的神經(jīng)毒物，能透過細(xì)胞膜與血腦屏障，對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的毒害作用尤為明顯，可引起腦功能紊亂，甚至死亡。機(jī)體代謝產(chǎn)生的氨，正常情況下由體內(nèi)解氨毒的代謝途徑排出，使血氨的來源和去路保持動態(tài)平衡。因此，正常人血氨濃度維持在較低水平，不引起中毒。正常人血氨濃度一般不超過0.06mmol/L。血氨的來源1.氨基酸脫氨基作用氨基酸脫氨基作用產(chǎn)生的氨是體內(nèi)氨的主要來源血氨的來源2.腸道吸收兩個來源腸道內(nèi)的蛋白質(zhì)、氨基酸經(jīng)腸道腐敗作用產(chǎn)生。血中尿素滲入腸道后被細(xì)菌尿素酶水解產(chǎn)生。血氨的來源2.腸道吸收01NH3比NH4+更易透過細(xì)胞膜而被吸收。02氨的吸收與腸道pH有關(guān)，當(dāng)腸道pH較低時（pH＜6），NH3與H+結(jié)合成NH4+，而減少氨的吸收。腸道pH較高時，NH4+轉(zhuǎn)變?yōu)镹H3，氨的吸收增多。03臨床上對高血氨病人采用弱酸性透析液作結(jié)腸透析就是為了減少氨的吸收，促進(jìn)氨的排泄。血氨的來源3.腎臟中谷氨酰胺分解產(chǎn)生氨腎小管中氨的去路主要取決于腎小管液的pH值。腎小管上皮細(xì)胞分泌的氨主要來自谷氨酰胺。谷氨酰胺在谷氨酰胺酶催化下水解，生成谷氨酸和NH3。血氨的來源思考為什么臨床上對肝硬化腹水的病人不宜使用堿性利尿劑？分析：堿性條件，使NH4+轉(zhuǎn)變?yōu)镹H3，氨的吸收增多，會加重肝臟負(fù)擔(dān)，嚴(yán)重時可導(dǎo)致肝性腦病。氨的去路生物化學(xué)Biochemistry氨的去路在肝內(nèi)合成尿素氨的其他代謝途徑以銨鹽形式經(jīng)腎臟隨尿液排出體內(nèi)氨的去路主要有三條一、合成尿素—鳥氨酸循環(huán)合成部位肝是合成尿素的主要器官。尿素合成的過程尿素是由氨、CO2、ATP在多種酶的催化下，經(jīng)鳥氨酸循環(huán)合成。一、尿素的合成—鳥氨酸循環(huán)1.氨基甲酰磷酸的合成010203部位原料酶在肝細(xì)胞的線粒體中進(jìn)行氨、CO2、H2O、Mg2+、ATP、N-乙酰谷氨酸氨基甲酰磷酸合成酶I（CPS-Ⅰ）一、尿素的合成—鳥氨酸循環(huán)2.瓜氨酸的合成部位底物酶線粒體氨基甲酰磷酸與鳥氨酸鳥氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶生成的瓜氨酸出線粒體，進(jìn)入胞液。一、尿素的合成—鳥氨酸循環(huán)3.精氨酸的合成部位反應(yīng)胞液瓜氨酸生成精氨酸包括兩步反應(yīng)一、尿素的合成—鳥氨酸循環(huán)4.精氨酸水解生成尿素部位酶反應(yīng)胞液精氨酸酶精氨酸水解生成尿素和鳥氨酸鳥氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入線粒體再參與鳥氨酸循環(huán)一、尿素的合成—鳥氨酸循環(huán)一、尿素的合成—鳥氨酸循環(huán)小結(jié)主要器官：肝臟原料：（合成1分子尿素)CO2

2NH3（其中1分子來自于天冬氨酸）3個ATP的4個高能磷酸鍵，相當(dāng)于4個ATP總反應(yīng)方程式：精氨酸代琥珀酸合成酶是尿素合成的限速酶。生理意義：是體內(nèi)氨的主要去路，解氨毒的重要途徑。二、以銨鹽形式經(jīng)腎臟由尿液排出

谷氨酸+NH3谷氨酰胺

谷氨酰胺酶NH3+H+NH4+三、氨的其他代謝途徑合成非必需氨基酸及其它含氮化合物，如嘌呤和嘧啶等。四、高血氨癥和氨中毒血氨濃度↑高血氨癥肝功能嚴(yán)重?fù)p害01尿素合成的酶缺陷02常見原因四、高血氨癥和氨中毒肝性腦病的發(fā)病機(jī)理肝損害解氨毒↓血NH3↑NH3血腦屏障血液腦組織腦功能障礙NH3＋α-酮戊二酸GluGlnATP↓案例分析某肝硬化患者，男，55歲，因進(jìn)食不潔肉食后出現(xiàn)高熱、頻繁嘔吐和腹瀉，繼而出現(xiàn)說胡話，撲翼樣震顫，最后進(jìn)入昏迷。體查：肝病面容，頸部可見蜘蛛痣，腹壁靜脈可見曲張，腹水征陽性；診斷：肝性腦病。案例肝性腦病的發(fā)病機(jī)制，以及降血氨的措施。討論案例分析1、血氨增高的原因肝硬化病人因胃腸道淤血，消化吸收不良及腸蠕動障礙，細(xì)菌大量繁殖，腸道腐敗作用增強(qiáng)，可導(dǎo)致腸道產(chǎn)氨過多。該患者高熱、嘔吐、腹瀉，可引起機(jī)體堿中毒。堿中毒可導(dǎo)致腸道、腎臟吸收氨增多，而致血氨升高。進(jìn)食不潔肉食后引起感染，組織蛋白分解，導(dǎo)致氨生成增多。案例分析2、肝性腦病發(fā)病機(jī)制血氨濃度增高→氨進(jìn)入腦組織→腦組織解氨毒（氨與α-酮戊二酸及谷氨酸反應(yīng)生成谷氨酸和谷氨酰胺）→α-酮戊二酸減少→三羧酸循環(huán)減弱→ATP生成減少→腦組織能量缺乏，大腦功能障礙，嚴(yán)重時可產(chǎn)生昏迷。案例分析3、降低血氨的措施減少血氨的來源①限制蛋白質(zhì)攝入；②限制腸道氨的吸收（腸道抑菌、酸性透析）。增加血氨的去路①改善肝功能，恢復(fù)尿素合成；②給予精氨酸、鳥氨酸，促進(jìn)尿素合成；案例分析3、降低血氨的措施減少血氨的來源①限制蛋白質(zhì)攝入；②限制腸道氨的吸收（腸道抑菌、酸性透析）。增加血氨的去路③給予谷氨酸，與氨結(jié)合生成無毒谷氨酰胺；④給予酸性利尿藥，增加銨鹽的排除。氨的轉(zhuǎn)運(yùn)生物化學(xué)Biochemistry氨的轉(zhuǎn)運(yùn)體內(nèi)氨的轉(zhuǎn)運(yùn)形式有兩種21以丙氨酸形式轉(zhuǎn)運(yùn)以谷氨酰胺形式轉(zhuǎn)運(yùn)1.谷氨酰胺的運(yùn)氨作用01反應(yīng)過程谷氨酸

+NH3谷氨酰胺谷氨酰胺合成酶谷氨酰胺酶(腦、肌肉)(肝、腎)ATPADP+Pi在腦、肌肉組織中合成谷氨酰胺，運(yùn)輸?shù)礁魏湍I后再分解為氨和谷氨酸，從而