氨基酸代謝-個(gè)別氨基酸的代謝(生物化學(xué)課件)

氨基酸的脫羧基作用延遲符號(hào)一、氨基酸代謝概況

氨基酸代謝庫：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。

氨基酸的來源和去路二、氨基酸的脫氨基作用（一）氧化脫氨基作用（二）轉(zhuǎn)氨基作用（三）聯(lián)合脫氨基作用（四）嘌呤核苷酸循環(huán)（一）氧化脫氨基作用定義：在氨基酸氧化酶的催化下，氨基酸伴有氧化的脫氨基反應(yīng)稱為氧化脫氨基作用。L－氨基酸氧化酶在動(dòng)物體內(nèi)分布少，活性不強(qiáng)。

L-谷氨酸脫氫酶（最重要）：存在于肝、腦、腎等，但骨骼肌、心肌中此酶活性較低。NH2CH(CH2)2COOHCOOHL-谷氨酸NHC(CH2)2COOHCOOHOC(CH2)2COOHCOOH+NH3α-酮戊二酸NAD+NADH+H+H2O特點(diǎn)：可逆、有效、不是主要的脫氨基作用方式（二）轉(zhuǎn)氨基作用(transamination)定義：在轉(zhuǎn)氨酶(transaminase)的作用下，一個(gè)氨基酸去掉α-氨基生成相應(yīng)的α-酮酸，而另一個(gè)α-酮酸得到此氨基生成相應(yīng)的氨基酸的過程。反應(yīng)式CCOOHNH2HR1+CR2COOHOCCOOHNH2HR1+CR2COOHO

轉(zhuǎn)氨酶大多數(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。轉(zhuǎn)氨酶的輔酶是磷酸吡哆醛特點(diǎn)：可逆、無效、不是主要的脫氨基作用方式COOH|(CH2)2|HC-NH2|COOHCOOH|(CH2)2|C=O|COOHCH3|C=O|COOHCH3

|HC-NH2|COOHALT

谷氨酸-酮戊二酸丙酮酸丙氨酸重要的轉(zhuǎn)氨酶：ALT、AST丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（ALT），又稱為谷丙轉(zhuǎn)氨酶（GPT）。催化丙氨酸與α-酮戊二酸之間的氨基移換反應(yīng)，為可逆反應(yīng)。該酶在肝臟中活性較高，在肝臟疾病時(shí)，可引起血清中ALT活性明顯升高。COOH|(CH2)2|HC-NH2|COOHCOOH|(CH2)2|C=O|COOHCOOH|CH2|C=O|COOHCOOH|CH2|C-NH2|COOHAST谷氨酸-酮戊二酸草酰乙酸天冬氨酸天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（AST），又稱為谷草轉(zhuǎn)氨酶（GOT）。催化天冬氨酸與α-酮戊二酸之間的氨基移換反應(yīng)，為可逆反應(yīng)。該酶在心肌中活性較高，故在心肌疾患時(shí)，血清中AST活性明顯升高。組織GOTGPT心1560007100骼肌990004800腎9100019000組織GOTGPT胰腺脾肺血清280002000140001200100007002016正常人各組織GOT(AST)及GPT(ALT)活性(單位/克濕組織)

血清轉(zhuǎn)氨酶活性，臨床上可作為疾病的診斷和預(yù)后的指標(biāo)之一。

案例分析案例某男，38歲，近日食欲減退，惡心厭油，全身疲乏無力，右上腹痛。觸診：肝大肝區(qū)叩痛肝功：ALT顯著增高；AST增高；兩對半正常（乙肝指標(biāo)）診斷：急性病毒性肝炎分析正常情況下，ALT在肝細(xì)胞內(nèi)活性最高，AST次之。急性肝功能損傷時(shí)，肝細(xì)胞內(nèi)酶釋放入血，血中轉(zhuǎn)氨酶增高。（三）聯(lián)合脫氨基作用定義：在轉(zhuǎn)氨酶和L-谷氨酸脫氫酶的聯(lián)合作用下使氨基酸脫去氨基的作用。此方式是體內(nèi)多數(shù)組織脫氨基的主要方式。其逆反應(yīng)是體內(nèi)合成非必需氨基酸的主要途徑。氨基酸

谷氨酸α-酮酸α-酮戊二酸H2O+NAD+轉(zhuǎn)氨酶NH3+NADH+H+L-谷氨酸脫氫酶轉(zhuǎn)氨基作用與氧化脫氨基作用的聯(lián)合特點(diǎn)：可逆、有效、是主要的脫氨基作用方式（四）嘌呤核苷酸循環(huán)

由于骨骼肌和心肌中，谷氨酸脫氫酶的活性較低，而腺苷酸脫氨酶的活性較高，故此方式是骨骼肌和心肌中主要的脫氨基作用方式。特點(diǎn)：不可逆、有效、是骨骼肌和心肌中主要的脫氨基作用方式草酰乙酸天冬氨酸蘋果酸腺苷酸脫氨酶H2ONH3延胡索酸NNNNR-5`-PNH2腺嘌呤核苷酸(AMP)NNNNHNHCCOOHCH2HOOCR-5`-P

腺苷酸代琥珀酸NNNHNR-5`-PO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)氨酶轉(zhuǎn)氨酶腺苷酸代琥珀酸裂解酶一碳單位的概念延遲符號(hào)一碳單位的代謝

（一）定義：某些氨基酸代謝過程中產(chǎn)生的只含有一個(gè)碳原子的活性基團(tuán)，稱為一碳單位(onecarbonunit)。（二）種類：甲基CH3methyl亞甲基CH2methylene次甲基CHmethenyl甲酰基CHOformyl亞胺甲基CHNHformimino（三）一碳單位的載體--四氫葉酸NCCCC7CH26CHHN85NHH2N3NOH9CH210NHCONHCHCOOHCH2CH2COOH5,6,7,8-四氫葉酸(FH4)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—FH4HC5NNCH2N10CH3

H5NNCH2N105NNCH2N10H2CHCHN5NNCH2N10COH5NNCH2N10—一碳單位主要來源于氨基酸代謝（四）一碳單位與氨基酸代謝絲氨酸N5、N10—CH2—FH4甘氨酸N5、N10—CH2—FH4組氨酸N5—CH=NH—FH4色氨酸N10—CHO—FH4N10—CHO—FH4“肝膽阻塞死”（五）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（六）一碳單位的生理功能一碳單位是嘌呤和嘧啶核苷酸合成的原料，在核酸生物合成中有重要作用，與細(xì)胞的增殖、組織生長和機(jī)體發(fā)育等重要過程密切相關(guān)。一碳單位將氨基酸代謝與核酸代謝聯(lián)系在一起。嘌呤堿合成的元素來源苯丙氨酸和酪氨酸代謝延遲符號(hào)芳香族氨基酸的代謝芳香族氨基酸苯丙氨酸(Phe)酪氨酸(Tyr)色氨酸(Trp)CH2CHNH2COOHCH2CHNH2COOHOHNHCH2CHNH2COOH苯丙氨酸+O2酪氨酸+H2O苯丙氨酸羥化酶四氫生物蝶呤二氫生物蝶呤NADP+H+NADP+*此反應(yīng)為苯丙氨酸的主要代謝途徑一、苯丙氨酸代謝正常情況下苯丙氨酸代謝的主要途徑是在苯丙氨酸羥化酶作用下生成酪氨酸，然后進(jìn)一步代謝。當(dāng)苯丙氨酸羥化酶先天性缺乏時(shí)，苯丙氨酸不能轉(zhuǎn)變?yōu)槔野彼?，則主要經(jīng)轉(zhuǎn)氨基作用生成苯丙酮酸，苯丙酮酸進(jìn)一步轉(zhuǎn)變?yōu)楸揭宜岬犬a(chǎn)物，此時(shí)尿液中出現(xiàn)大量苯丙酮酸及其代謝產(chǎn)物，稱為苯丙酮酸尿血癥。苯丙酮酸在體內(nèi)堆積對中樞神經(jīng)系統(tǒng)有毒性，會(huì)引起患兒智力障礙。對此種患兒的治療原則是早期發(fā)現(xiàn)，適當(dāng)控制膳食中苯丙氨酸的含量。二、酪氨酸代謝1.轉(zhuǎn)變?yōu)閮翰璺影?/p>

在腎上腺髓質(zhì)和神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)，酪氨酸在酪氨酸羥化酶的作用下生成多巴，多巴進(jìn)一步脫羧生成多巴胺、去甲腎上腺素、腎上腺素統(tǒng)稱為兒茶酚胺。

多巴胺是腦中的一種神經(jīng)遞質(zhì)，帕金森病（又稱震顫麻痹）與多巴胺生成減少有關(guān)。

腎上腺素、去甲腎上腺是作用于心、血管的重要激素。腎上腺素與心肌細(xì)胞膜上相應(yīng)受體結(jié)合后，使心率增快，心肌收縮力增強(qiáng)，心輸出量增多，臨床常作為強(qiáng)心急救藥。去甲腎上腺素也能顯著地增強(qiáng)心肌收縮力，使心率增快，心輸出量增多；使除冠狀動(dòng)脈以外的小動(dòng)脈強(qiáng)烈收縮，引起外周阻力明顯增大而血壓升高，故臨床常作為升壓藥應(yīng)用。

2.轉(zhuǎn)變?yōu)楹谏? 在黑色素細(xì)胞內(nèi)，酪氨酸在酪氨酸酶的作用下生成多巴，多巴進(jìn)一步轉(zhuǎn)變?yōu)槎喟王喟王缮蛇胚?5，6-醌，后者聚合生成黑色素。酪氨酸酶缺乏，黑色素合成障礙，患者皮膚、頭發(fā)等呈白色，稱為白化病。 皮膚和毛囊的黑素細(xì)胞內(nèi)酪氨酸酶活性減低或消失，導(dǎo)致黑素顆粒(即黑素體)生成的進(jìn)行性減少或消失，而引起的局限性或泛發(fā)性托色素性病變，從而引起白癜風(fēng)。

3.分解代謝

缺乏尿黑酸氧化酶，大量尿黑酸隨尿排出。尿黑酸在堿性條件下易被氧化成醌類化合物，并進(jìn)一步生成黑色化合物，稱為尿黑酸癥。4.轉(zhuǎn)變?yōu)榧谞钕偎乇奖彼崂野彼崂野?/p>

苯丙酮酸

多巴醌多巴對羥苯丙酮酸

紅痣素多巴胺甲狀腺激素黑色素去甲腎上腺素尿黑酸

腎上腺素延胡索酸乙酰乙酸苯丙氨酸及酪氨酸代謝注：A苯丙氨酸