生物化學(xué)：第八章 蛋白質(zhì)分解與氨基酸的代謝

第八章

蛋白質(zhì)分解與氨基酸的代謝第一節(jié)

蛋白質(zhì)的營養(yǎng)作用NutritionalFunctionofProteins一、蛋白質(zhì)的主要功能①維持組織細(xì)胞的生長、更新和修補(bǔ)；②參與催化、運(yùn)輸和代謝調(diào)節(jié)；③提供能源。二、氮平衡（nitrogenbalance）氮平衡狀態(tài)進(jìn)、出氮情況常見人群氮的總平衡攝入氮=排出氮健康成年人氮的正平衡攝入氮＞排出氮兒童、青春期青少年、孕婦及恢復(fù)期病人氮的負(fù)平衡攝入氮＜排出氮長期饑餓、消耗性疾病患者三、必需氨基酸必需氨基酸：人體營養(yǎng)需要，而又不能自身合成，必須由食物供應(yīng)的氨基酸。共8種：Val、Ile、

Leu、Phe、Met、Trp、Thr、Lys。半必需氨基酸：盡管自身能夠合成，但合成量不能滿足需要。如組氨酸和精氨酸非必需氨基酸：可以在體內(nèi)合成滿足需要的氨基酸蛋白質(zhì)的互補(bǔ)作用混合食用營養(yǎng)價(jià)值較低的蛋白質(zhì)，則必需氨基酸可以互相補(bǔ)充，從而提高營養(yǎng)價(jià)值。第二節(jié)

蛋白質(zhì)的消化、吸收與腐敗Digestion,AbsorptionandPutrefactionofproteins一、蛋白質(zhì)的消化胃蛋白酶胰液中的蛋白酶：對肽鍵有一定的專一性內(nèi)肽酶：胰蛋白酶、糜蛋白酶、彈性蛋白酶外肽酶：羧基肽酶A和羧基肽酶B小腸粘膜細(xì)胞中的氨基肽酶和二肽酶。胃蛋白酶（Pepsin）

芳香族氨基酸及其它疏水氨基酸（NH2端及COOH端）胰凝乳蛋白酶（Chymotrypsin）

芳香族氨基酸及其他疏水氨基酸（COOH端）

彈性蛋白酶（Elastase）

丙氨酸，甘氨酸，絲氨酸等短脂肪鏈的氨基酸（COOH端）胰蛋白酶（Trypsin）

：

堿性氨基酸（COOH端)內(nèi)肽酶羧肽酶A： 芳香族氨基酸羧肽末端的肽鍵羧肽酶B： 堿性氨基酸羧肽末端的肽鍵 氨肽酶

氨肽末端的肽鍵 外肽酶

胰蛋白酶胰糜蛋白酶原彈性蛋白酶羧基肽酶原胰蛋白酶原腸激酶胰糜蛋白酶彈性蛋白酶原羧基肽酶二、蛋白質(zhì)的腐敗作用腸道細(xì)菌對未被消化的蛋白質(zhì)及其消化產(chǎn)物所起的分解作用，稱為腐敗作用（putrefaction）。主要產(chǎn)物：NH3、胺類和一些有害物質(zhì)。三、氨基酸的吸收及氨基酸代謝庫

在人和動(dòng)物體內(nèi)，氨基酸被小腸粘膜吸收后，通過粘膜的微細(xì)血管進(jìn)入血液，并運(yùn)送到肝臟及其他器官中進(jìn)行代謝。

由于氨基酸是蛋白質(zhì)、核酸等生物分子合成的原料，細(xì)胞內(nèi)總有相當(dāng)數(shù)量的游離氨基酸存在，這些游離氨基酸一部分是從外界吸收的；一部分是由細(xì)胞自身合成的；也有的是由體內(nèi)蛋白質(zhì)更新釋放的。細(xì)胞內(nèi)所有這些游離存在氨基酸稱為氨基酸代謝庫。氨基酸庫內(nèi)的氨基酸不斷被利用，又不斷被補(bǔ)充，始終處于動(dòng)態(tài)平衡。第三節(jié)氨基酸的一般代謝GeneralMetabolismofAminoAcid氨基酸的來源和去路

一、氨基酸的脫氨基作用轉(zhuǎn)氨基氧化脫氨基聯(lián)合脫氨基非氧化脫氨基（一）轉(zhuǎn)氨基作用（transamination）在轉(zhuǎn)氨酶的作用下，

-氨基酸的氨基轉(zhuǎn)移到

-酮酸的

-碳上，生成相應(yīng)的氨基酸，而原來的氨基酸則轉(zhuǎn)變成

-酮酸。要點(diǎn)：

①反應(yīng)可逆。

②體內(nèi)除Lys、Pro和羥脯氨酸外，大多數(shù)氨基酸都可進(jìn)行轉(zhuǎn)氨基作用。

③轉(zhuǎn)氨酶均以磷酸吡哆醛為輔酶。磷酸吡哆醛是VB6的衍生物。反應(yīng)中起傳遞氨基的作用。

轉(zhuǎn)氨基作用機(jī)制體內(nèi)重要的轉(zhuǎn)氨酶①丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（alanineamino-transferase,ALT或glutamic

pyruvic

transaminase,GPT）：肝中活性最高②天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（aspartateamino-transferase,AST或glutamic

oxalo-acetictransaminase,GOT）：心肌中活性最高臨床意義

大多數(shù)轉(zhuǎn)氨酶需要以α-酮戊二酸為氨基受體（二）氧化脫氨基作用

RR 2HCNH3++O22C=O+2NH3COO-COO-

1、氧化脫氨基作用的一般過程∶1)L-氨基酸氧化酶∶它是一個(gè)黃素蛋白，這種酶有兩種類型： 一類是以FAD為輔基的； 另一類是以FMN為輔基的(人和動(dòng)物體中)。

在體內(nèi)分布不廣，活性不強(qiáng)。2)D-氨基酸氧化酶∶該酶以FAD為輔基。該酶存在于脊椎動(dòng)物的肝、腎細(xì)胞。

在體內(nèi)分布廣，活性也強(qiáng)，但生物體內(nèi)的氨 基酸大多數(shù)是L型的。催化氧化脫氨基作用的酶∶2、L-谷氨酸氧化脫氨基作用

要點(diǎn)：①反應(yīng)可逆。②L-谷氨酸脫氫酶為不需氧脫氫酶，輔酶為NAD+或NADP+。③此酶分布廣泛，但以肝、腎、腦中活性較強(qiáng)。④此酶為別構(gòu)酶。此反應(yīng)與能量代謝密切相關(guān)。（三）聯(lián)合脫氨基作用在轉(zhuǎn)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(yīng)也是體內(nèi)生成非必需氨基酸的途徑。肝、腎、腦中聯(lián)合脫氨作用

嘌呤核苷酸循環(huán)肌肉中的特殊聯(lián)合脫氨基作用（四）、氨基酸的非氧化脫氨基作用 脫水脫氨基作用 直接脫氨基作用二、

-酮酸的代謝

脫掉氨基后的

-酮酸可轉(zhuǎn)變成：

-酮戊二酸琥珀酰CoA延胡索酸草酰乙酸丙酮酸乙酰CoA乙酰乙酰CoA三羧酸循環(huán)中間產(chǎn)物PEP葡萄糖脂肪酸酮體經(jīng)典回顧

生糖氨基酸：碳骨架能轉(zhuǎn)變成糖的氨基酸稱為生糖氨基酸。能生成丙酮酸和TCA循環(huán)的中間產(chǎn)物的氨基酸可經(jīng)糖異生作用轉(zhuǎn)變成糖。。生酮氨基酸：體內(nèi)能轉(zhuǎn)變成乙酰輔酶A或乙酰乙酰輔酶A，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為酮體的氨基酸。有Leu和Lys。生糖兼生酮氨基酸：既能轉(zhuǎn)變成糖也能轉(zhuǎn)變成酮體的氨基酸。有Ile、Phe、Tyr、Trp、Thr。氨的來源去路三、氨的代謝（一）、體內(nèi)氨的來源1.氨基酸脫氨基作用：是主要來源。還有少量胺的氧化。2.腸道吸收的氨：4g/日

①蛋白質(zhì)的腐敗作用

②腸道尿素的水解

腸道對氨的吸收與腸道pH有關(guān)：3.腎小管上皮細(xì)胞泌氨

（二）、氨的轉(zhuǎn)運(yùn)氨是有毒物質(zhì)，血中的NH3主要是以無毒的Ala及Gln兩種形式運(yùn)輸?shù)摹?/p>

是肌肉與肝之間氨的轉(zhuǎn)運(yùn)形式。意義：既使肌肉中的氨以無毒的Ala形式運(yùn)到肝，肝又為肌肉提供生成丙酮酸的葡萄糖。（I）丙氨酸-葡萄糖循環(huán)（II）谷氨酰胺的運(yùn)氨作用主要是從腦、肌肉等組織向肝或腎運(yùn)氨。(主要是肌肉)NH3的轉(zhuǎn)運(yùn)與排泄各組織細(xì)胞脫氨NH3谷氨酸α-酮戊二酸谷氨酸丙酮酸丙氨酸谷氨酰胺血液肝臟脫氨，轉(zhuǎn)化為排泄形式肌肉劇烈運(yùn)動(dòng)丙酮酸NH3丙氨酸糖異生糖原脫氨酵解蛋白質(zhì)分解產(chǎn)能(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)(ornithinecycle)又叫尿素循環(huán)或Krebs-Henseleit循環(huán)部位：肝細(xì)胞的線粒體和胞液

鳥氨酸循環(huán)的詳細(xì)步驟1.線粒體內(nèi)的反應(yīng)步驟

兩步反應(yīng)均不可逆；氨甲酰磷酸合成酶-Ⅰ(carbamoyl

phos-phate

synthetaseⅠ，CPS-Ⅰ)為變構(gòu)酶，N-乙酰谷氨酸（N-AGA）為此酶的變構(gòu)激活劑；此階段消耗2個(gè)ATP；2.胞液內(nèi)反應(yīng)步驟總反應(yīng)式：NH3+CO2+3ATP+Asp+2H2O→尿素+2ADP+2Pi+AMP+PPi+延胡索酸

鳥氨酸循環(huán)要點(diǎn)①尿素分子中的氮，一個(gè)來自氨甲酰磷酸（或游離的NH3），另一個(gè)來自Asp；②每合成1分子尿素需消耗4個(gè)~P；③尿素尿素的生物合成是一個(gè)循環(huán)的過程。整個(gè)循環(huán)中沒有鳥氨酸、瓜氨酸、精氨酸代琥珀酸或精氨酸的凈丟失或凈增加，只消耗了氨、CO2、ATP和天冬氨酸；④循環(huán)中消耗的Asp可通過延胡索酸轉(zhuǎn)變?yōu)椴蒗Ｒ宜?，再通過轉(zhuǎn)氨基作用，從其他

-氨基酸獲得氨基而再生；⑤循環(huán)過程同時(shí)減少血液中的CO2⑥鳥氨酸循環(huán)的各種酶系中以精氨酸代琥珀酸合成酶的活性最低，因此是尿素合成的限速酶第四節(jié)個(gè)別氨基酸代謝（略）MetabolismofSpecificAminoAcid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Glu脫羧生成。（一）

-氨基丁酸（GABA）（二）?；撬嵊蒀ys氧化后再脫羧而生成。（三）組胺由His脫羧生成。（四）5-羥色胺（5-HT）由Trp羥化后脫羧而成。（五）多胺是由鳥氨酸和Met參與生成的。

胺是體內(nèi)的生理活性物質(zhì)，主要在肝中滅活。二、一碳單位的代謝某些氨基酸在分解代謝過程中產(chǎn)生的含有一個(gè)碳原子的基團(tuán)，稱為一碳單位（onecarbonunit）。一碳單位不能游離存在，常與FH4結(jié)合而轉(zhuǎn)運(yùn)和參加代謝。體內(nèi)的一碳單位有：甲基(-CH3)、甲烯基(-CH2-)、甲炔基(=CH-)、甲?；?-CHO)和亞氨甲基(-CH=NH)。（一）一碳單位與四氫葉酸四氫葉酸（FH4）是一碳單位的載體，可看作是一碳單位代謝的輔酶。其功能部位是N5和N10。

四氫葉酸（FH4）（二）一碳單位與氨基酸代謝一碳單位主要來源于Ser、Gly、His、Trp的分解代謝。

（三）一碳單位的相互轉(zhuǎn)變

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