第9章 含氮化合物課件

第9章含氮化合物第09章含氮化合物的代謝第9章含氮化合物

描述解蛋白質(zhì)的消化、吸收及腐敗作用、肝昏迷及氨基酸代謝障礙相關(guān)疾病、痛風(fēng)癥的原因及治療措施記住氨基酸的脫氨基作用及氨的來(lái)源去路、核苷酸酸合成的原料及分解代謝產(chǎn)物說出個(gè)別氨基酸的代謝、核苷酸的功能學(xué)習(xí)目標(biāo)第9章含氮化合物第1節(jié)概述第2節(jié)氨基酸的一般代謝第3節(jié)個(gè)別氨基酸的代謝第4節(jié)核苷酸的代謝第09章第9章含氮化合物Introduction第1節(jié)概述

第9章含氮化合物

（一）消化1、胃中消化胃蛋白酶原胃蛋白酶H+激活

蛋白質(zhì)多肽胃蛋白酶一、蛋白質(zhì)的消化吸收和腐敗作用第9章含氮化合物

胰蛋白酶原

腸激酶

糜蛋白酶彈性蛋白酶羧基肽酶（+）

蛋白質(zhì)

肽

氨基酸內(nèi)肽酶外肽酶

酶原的激活

胰蛋白酶水解2、小腸內(nèi)消化（主要部位）第9章含氮化合物第9章含氮化合物1

主要部位：小腸（1）氨基酸載體（運(yùn)載蛋白）堿性氨基酸載體酸性氨基酸載體亞氨基酸載體（2）

-谷氨?；h(huán)：通過谷胱甘肽轉(zhuǎn)運(yùn)2

吸收機(jī)制中性氨基酸載體：主要載體（二）氨基酸的吸收第9章含氮化合物（三）腐敗作用概念：

腸道細(xì)菌對(duì)腸中未消化的蛋白質(zhì)和未吸收的氨基酸所起的分解作用。腐敗作用產(chǎn)物：

胺類（尸胺、色胺、酪胺、苯乙胺）氨其他有害物質(zhì)（苯酚、吲哚、硫化氫等）第9章含氮化合物二、核酸的消化與吸收食物核蛋白蛋白質(zhì)核酸（RNA及DNA）胃酸核苷酸胰核酸酶核苷磷酸胰、腸核苷酸酶堿基戊糖核苷酶第9章含氮化合物MetabolismofNormal

AminoAcids第2節(jié)氨基酸的一般代謝第9章含氮化合物脫羧氧化分解脫氨一、氨基酸的來(lái)源和去路

食物蛋白消化吸收體內(nèi)合成（非必需氨基酸）組織蛋白（主）合成其它含氮化合物氨基酸代謝庫(kù)組織蛋白降解轉(zhuǎn)變來(lái)源去路第9章含氮化合物二、氨基酸的脫氨基作用四種方式：（一）氧化脫氨基作用（二）轉(zhuǎn)氨基作用（三）聯(lián)合脫氨基作用（主要方式）（四）嘌呤核苷酸循環(huán)（心肌和骨骼肌脫氨基方式）第9章含氮化合物CHCOOHRNH2亞氨基酸氨基酸氧化酶

–2HHNCHCOOHR氨基酸

-酮酸+H2ONH3（一）氧化脫氨基作用COOHCRO+第9章含氮化合物

L-谷氨酸脫氫酶在人體內(nèi)分布廣且活性高輔酶為NAD+或NADP+能催化L-谷氨酸氧化脫氨生成α-酮戊二酸和氨但L-谷氨酸脫氫酶在心肌和骨骼肌中活性較低。

重要的氨基酸氧化酶第9章含氮化合物

L-谷氨酸脫氫酶谷氨酸+H2O-酮戊二酸+NH3NAD（P）+NAD（P）H

α-氨基酸

氨基酸氧化酶（FAD、FMN）α-酮酸

R-CH-COO-

NH3

+|

R-C-COO-+NH3O||H2O+O2H2O2第9章含氮化合物（二）轉(zhuǎn)氨基作用

α-氨基酸1

R1-CH-COO-

NH+3

|α-酮酸1

R1-C-COO-O||

R2-C-COO-O||α-酮酸2

R2-CH-COO-

NH+3

|α-氨基酸2轉(zhuǎn)氨酶（磷酸吡哆醛）第9章含氮化合物1.丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（ALT）或谷丙轉(zhuǎn)氨酶（GPT）臨床意義：急性肝炎患者血清ALT升高2.天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（AST）或谷草轉(zhuǎn)氨酶(GOT)臨床意義：心肌?；颊哐錋ST升高谷氨酸+

丙酮酸

-酮戊二酸

+丙氨酸重要的轉(zhuǎn)氨酶ALT谷氨酸+草酰乙酸

-酮戊二酸+天冬氨酸AST第9章含氮化合物

正常人各組織GOT及GPT活性(單位/克濕組織)測(cè)定血清轉(zhuǎn)氨酶活性，臨床上可作為疾病診斷和預(yù)后的指標(biāo)之一。第9章含氮化合物

轉(zhuǎn)氨基作用和氧化脫氨基作用聯(lián)合進(jìn)行的脫氨基作用方式相關(guān)的酶：轉(zhuǎn)氨酶

L-谷氨酸脫氫酶（三）聯(lián)合脫氨基作用（體內(nèi)氨基酸脫氨基的主要方式）第9章含氮化合物聯(lián)合脫氨基作用轉(zhuǎn)氨酶L-谷氨酸脫氫酶H20+NAD+NH3+NADHα-酮酸α-氨基酸α-酮戊二酸L-谷氨酸第9章含氮化合物（四）嘌呤核苷酸循環(huán)（心肌、骨骼?。┨O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腺苷酸脫氫酶H2ONH3延胡索酸腺嘌呤核苷酸(AMP)第9章含氮化合物（一）體內(nèi)氨的來(lái)源1.

氨基酸脫氨基作用產(chǎn)生的氨是血氨主要來(lái)源2.

腸道吸收的氨腸道細(xì)菌腐敗作用產(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(lái)自谷氨酰胺

谷氨酰胺谷氨酸+NH3谷氨酰胺酶三、氨的代謝第9章含氮化合物1.谷氨酰胺的運(yùn)氨作用谷氨酸+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(yùn)輸?shù)礁魏湍I后再分解為氨和谷氨酸，從而進(jìn)行解毒。谷氨酰胺是氨的解毒產(chǎn)物，也是氨的儲(chǔ)存及運(yùn)輸形式。(腦、肌肉)(肝、腎)(二)氨的轉(zhuǎn)運(yùn)第9章含氮化合物2.丙氨酸-葡萄糖循環(huán)第9章含氮化合物丙氨酸葡萄糖

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)葡萄糖第9章含氮化合物(三)氨的去路1.合成尿素排出2.以銨鹽形式經(jīng)腎臟排出3.合成非必需氨基酸4.參與嘌呤和嘧啶等含氮化合物的合成。第9章含氮化合物尿素的生成生成部位主要在肝細(xì)胞的線粒體及胞液中。生成過程鳥氨酸循環(huán)(orinithinecycle)又稱尿素循環(huán)(ureacycle)第9章含氮化合物1）氨基甲酰磷酸的合成（線粒體）

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

消耗2分子ATP第9章含氮化合物2）瓜氨酸的合成（線粒體）鳥氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶H3PO4+氨基甲酰磷酸第9章含氮化合物3）精氨酸的合成（胞液）

精氨酸代琥珀酸合酶ATPAMP+PPiH2OMg2++天冬氨酸精氨酸代琥珀酸第9章含氮化合物精氨酸延胡索酸精氨酸代琥珀酸裂解酶精氨酸代琥珀酸COOHCHCHHOOC+NHNH2(CH2)3CHCOOHNHNH2CNH(CH2)3CHCOOHNH2NH2CNCOOHCHCH2COOHNH(CH2)3CHCOOHNH2NH2CNCOOHCHCH2COOH第9章含氮化合物4）精氨酸水解生成尿素（胞液）

NHNH2(CH2)3CHCOOHNHNH2C精氨酸酶CNH2NH2O+精氨酸尿素第9章含氮化合物鳥氨酸循環(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鳥氨酸尿素線粒體胞液第9章含氮化合物1)主要器官：肝臟（肝細(xì)胞線粒體和胞漿）1CO2

2NH3（其中1分子來(lái)自于天冬氨酸）

3個(gè)ATP的4個(gè)高能磷酸鍵4)生理意義：是體內(nèi)氨的主要去路，解氨毒的重要途徑。3)總反應(yīng)方程式：尿素

+2ADP+AMP+2Pi+PPi2)原料：合成1分子尿素需：2NH3+CO2+

3ATP+H2O尿素合成小結(jié)第9章含氮化合物(四)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(yán)重?fù)p傷時(shí)，尿素合成酶的遺傳缺陷也可導(dǎo)致高氨血癥。

高氨血癥時(shí)可引起腦功能障礙，稱氨中毒,嚴(yán)重者出現(xiàn)肝昏迷（肝性腦?。┑?章含氮化合物四、α-酮酸的代謝(一)合成非必需氨基酸(二)轉(zhuǎn)變成糖及脂肪(三)氧化供能第9章含氮化合物必需氨基酸和非必需氨基酸必需氨基酸人體需要但不能自行合成，只能由食物提供的一類氨基酸；共8種異亮、蛋、纈、亮、色、苯丙、蘇、賴非必需氨基酸人體需要但自身能合成的一類氨基酸。12種第9章含氮化合物生糖氨基酸丙、精、谷、甘、組、蛋、脯、絲、天、天胺、谷胺、胱生酮氨基酸亮、賴生糖兼生酮氨基酸苯丙、酪、色、蘇、異亮第9章含氮化合物第3節(jié)個(gè)別氨基酸的代謝MetabolismofspecialAminoAcids第9章含氮化合物一、氨基酸的脫羧基作用

氨基酸胺+CO2脫羧酶第9章含氮化合物氨基酸脫羧生成的幾種重要的胺2.組氨酸的脫羧基生成組胺1.谷氨酸脫羧生成

-氨基丁酸（GABA）3.色氨酸脫羧基生成5-羥色胺（5-HT）4.半胱氨酸氧化脫羧生成?；撬?/p>

5.鳥氨酸及蛋氨酸脫羧生成多胺

（精脒和精胺）第9章含氮化合物二、一碳單位的代謝

某些氨基酸在分解過程中產(chǎn)生的含一個(gè)碳原子的有機(jī)基團(tuán)（不包括CO、CO2、-COOH）。包括：甲基（-CH3）亞甲基（-CH2-甲烯基）次甲基（=CH-甲炔基）甲?；?CHO）亞氨甲基（-CH=NH）第9章含氮化合物（一）一碳單位的來(lái)源絲氨酸

N5,N10—CH2—FH4甘氨酸

N5,N10—CH2—FH4組氨酸N5—CH=NH—FH4色氨酸

N10—CHO—FH4主要來(lái)源于以下氨基酸分解代謝第9章含氮化合物（二）一碳單位的載體——四氫葉酸（FH4）FFH2FH4FH2還原酶FH2還原酶NADPH+H+NADP+NADPH+H+NADP+第9章含氮化合物1.參與嘌呤、嘧啶核苷酸及蛋氨酸等的合成。2.將氨基酸與核苷酸代謝密切相連。（三）一碳單位的生理功用第9章含氮化合物三、蛋氨酸的代謝（一）蛋氨酸的轉(zhuǎn)甲基作用

蛋氨酸+ATPS-腺苷蛋氨酸(SAM)PPi+PiS-腺苷蛋氨酸提供活潑甲基腎上腺素膽堿肌酸等

第9章含氮化合物(二)蛋氨酸循環(huán)(methioninecycle)蛋氨酸S-腺苷同型半胱氨酸S-腺苷蛋氨酸同型半胱氨酸FH4N5—CH3—FH4N5—CH3—FH4

轉(zhuǎn)甲基酶(VitB12)H2O腺苷RHATPPPi+PiRH-CH3第9章含氮化合物

四、芳香族氨基酸的代謝芳香族氨基酸

苯丙氨酸

酪氨酸

色氨酸第9章含氮化合物兒茶酚胺苯丙氨酸酪氨酸苯丙氨酸羥化酶酪氨酸酶甲狀腺素碘化黑色素氧化分解乙酰乙酸延胡索酸+多巴胺腎上腺素去甲腎上腺素第9章含氮化合物先天性缺乏酪氨酸酶導(dǎo)致白化病第9章含氮化合物苯酮酸尿癥(PKU)

體內(nèi)苯丙氨酸羥化酶缺陷，苯丙氨酸不能正常轉(zhuǎn)變?yōu)槔野彼?，苯丙氨酸?jīng)轉(zhuǎn)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代謝病。第9章含氮化合物第4節(jié)核苷酸的代謝MetabolismofNucleotides

第9章含氮化合物一、核苷酸的合成代謝

從頭合成途徑

補(bǔ)救合成途徑第9章含氮化合物從頭合成途徑:

是指利用氨基酸、一碳單位、二氧化碳和磷酸核糖等簡(jiǎn)單物質(zhì)為原料，經(jīng)過一系列酶促反應(yīng)合成嘌呤或嘧啶核苷酸的途徑。補(bǔ)救合成途徑:

是指利用游離的嘌呤、嘧啶或其核苷，經(jīng)過簡(jiǎn)單的反應(yīng)過程，合成核苷酸的途徑。第9章含氮化合物（一）嘌呤核苷酸的合成

1．嘌呤核苷酸的從頭合成部位:肝(主要),其次是小腸粘膜和胸腺。整個(gè)過程在胞液中進(jìn)行。合成原料:甘氨酸、天冬氨酸、谷氨酰胺、一碳單位、二氧化碳和5-磷酸核糖。第9章含氮化合物嘌呤堿合成的元素來(lái)源CO2天冬氨酸甲?；ㄒ惶紗挝唬└拾彼峒柞；ㄒ惶紗挝唬┕劝滨０罚０坊┑?章含氮化合物

從頭合成過程1)IMP的合成2)AMP和GMP的合成第9章含氮化合物R-5-P（5-磷酸核糖）ATPAMPPRPP合成酶PP-1-R-5-P（磷酸核糖焦磷酸）在谷氨酰胺、甘氨酸、一碳單位、二氧化碳及天冬氨酸的逐步參與下IMP

AMP

GMPH2N-1-R-5′-P（5′-磷酸核糖胺）谷氨酰胺谷氨酸酰胺轉(zhuǎn)移酶1)IMP的合成第9章含氮化合物2)AMP和GMP的生成第9章含氮化合物AMPADPATPADPATP激酶ADPATP激酶GMPGDPGTPADPATP激酶ADPATP激酶ATP和GTP的生成第9章含氮化合物2.嘌呤核苷酸的補(bǔ)救合成途徑部位:腦、骨髓等參與補(bǔ)救合成的酶:腺嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶(APRT)次黃嘌呤-鳥嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶(HGPRT)腺苷激酶(adenosinekinase)第9章含氮化合物腺嘌呤+

PRPPAMP+PPiAPRT次黃嘌呤+PRPPIMP+PPiHGPRT鳥嘌呤+

PRPPHGPRTGMP+PPi合成過程腺嘌呤核苷腺苷激酶ATPADPAMP第9章含氮化合物補(bǔ)救合成的生理意義補(bǔ)救合成節(jié)省從頭合成時(shí)的能量和一些氨基酸的消耗。體內(nèi)某些組織器官，如腦、骨髓等只能進(jìn)行補(bǔ)救合成。先天性缺乏HGPRT導(dǎo)致自毀容貌癥第9章含氮化合物3.嘌呤核苷酸的抗代謝物嘌呤核苷酸的抗代謝物是一些嘌呤、氨基酸或葉酸等的類似物。嘌呤類似物氨基酸類似物葉酸類似物6-巰基嘌呤6-巰基鳥嘌呤8-氮雜鳥嘌呤等氮雜絲氨酸等氨蝶呤氨甲蝶呤等第9章含氮化合物從頭合成途徑補(bǔ)救合成途徑(二)嘧啶核苷酸的合成代謝第9章含氮化合物嘧啶合成的元素來(lái)源氨基甲酰磷酸天冬氨酸1.嘧啶核苷酸的從頭合成合成部位主要是肝細(xì)胞胞液第9章含氮化合物合成過程1)尿嘧啶核苷酸的合成2)胞嘧啶核苷酸的合成第9章含氮化合物1)尿嘧啶核苷酸的合成第9章含氮化合物2)胞嘧啶核苷酸的合成ATPADP尿苷酸激酶