第 十 章,蛋白质分解与氨基酸代谢,本章内容,蛋白质的消化吸收 氨基酸的一般代谢 氨基酸合成代谢概况 氨基酸代谢缺陷症,生物合成蛋白质的原料和途径,固氮生物：N2→NH4+ →aa →pr 植物、微生物：无机氮→pr 高等动物： aa→pr,氮平衡：,机体对蛋白质的摄入量等于排出量即为~ 正氮平衡：摄入量＞排出量； 负氮平衡：摄入量＜排出量. 我国营养学会推荐成人最少需要量： 80克/日,构成天然蛋白质的氨基酸——20种,必需氨基酸：人体不能合成，需从食物 pro供给包括： Lys(赖); Trp(色); Thr(苏); Val(缬); Set(甲硫); Leu(亮); Ile(异亮); Phe(苯丙) 半必需氨基酸：人体可合成，但婴幼儿期合成速度不快，仍需食物供给包括： His(组); Ary(精);,§10-1 蛋白质的消化吸收,一、消化： 主要在胃、小肠进行 （一）胃内消化： 1、胃蛋白酶（pepsin): 胃蛋白酶元→胃酸( H+) → 胃蛋白酶 自身激活作用,,,,,2、胃酶作用：,蛋白质 小分子肽→肠道 胃酶作用于：Phe, Tyr, Trp, ( 芳香族） Leu, Glu, Gln。
胃蛋白酶,,（二）小肠消化：,1、来自胰腺的酶： 1）内肽酶：水解pro内部肽键 胰蛋白酶：Lys、Arg羧基端肽键；(碱性） 糜蛋白酶：Phe、Tyr、Trp肽键； (芳香族） 弹性蛋白酶：Val、Leu、Ser、Ala肽键 （脂肪族）,几种蛋白酶原的激活,2）外肽酶：,羧肽酶：从C端水解； 羧肽酶A：水解中性aa为C端的肽键； 羧肽酶B：水解碱性aa为C端的肽键；,2、来自小肠粘膜细胞的寡肽酶：,1）氨肽酶：从N端水解，形成二肽 2）二肽酶：作用于二肽 寡肽的水解主要在小肠粘膜细胞进行消化道蛋白酶作用位点,,3、小肠腔的消化：,肽 小肽 小肽 氨基酸 至此：球蛋白几乎完全分解； 纤维蛋白、角蛋白部分水解二）吸收,aa →肠黏膜细胞 →血液循环→肝脏 aa和少量二、三肽可被肠黏膜细胞吸收入血，肾小管细胞和肌肉细胞也可吸收，这是一需能需氧的主动运输过程二、氨基酸的一般代谢,（一）脱氨基作用,主要有氧化脱氨、转氨、联合脱氨 1、氧化脱氨作用： 1）概念： α-aa在酶催化下氧化成α-酮酸，反 应需氧并产氨此为~ 此作用普遍存在于动物细胞中，主要在肝中进行。
实验依据：,α-aa 灌入肝，流出液含少量α-酮酸； 用各种组织切片与α-aa 在生理条件下保温1-2hr后，除去pro，利用酮酸与2，4，二硝基苯肼生成苯腙，证实有酮酸生成； 用肾提取液证明了氧化脱氨中的定量关系： 氧气：氨： α-酮酸 = 1：2：2,2）反应：,先脱氢再水解脱氨3）类型：,A、L-aa氧化酶： 有两类，分别以FAD、FMN（人和动物） 为辅基 B、D- aa氧化酶： 以FAD为辅基，脊椎动物在肝肾细胞中， 有些微生物也有L-aa氧化酶的作用：,生成的H202在过氧化氢酶作用下分解成水和氧气C、氧化专一aa的酶：,如： Glu脱氢酶广泛分布在生物细胞质和线粒体中，以NAD+或NADP +为辅酶，可直接脱氨，活性最强2、转氨作用：,1）概念： 将一种aa 的α-氨基转给另一α-酮酸，生成相应酮酸和1分子α- aa的作用2） 转氨酶：,以谷丙转氨酶(GPT)和谷草转氨酶(GOT)分布最广、活性最大 临床以此判断肝功能是否正常3）辅酶：,所有转氨酶辅酶为吡哆醛磷酸，并作为 脱羧作用、脱氨作用、消旋作用及醇醛裂解反应的辅酶转氨作用,4）转氨作用的意义：,是aa分解代谢与非必需aa合成代谢的重要步骤； 沟通了糖代谢与蛋白质代谢。
3、联合脱氨作用：,1）概念：体内氨基酸的脱氨主要靠转氨和氧化脱氨联合进行，简称联合脱氨 2）反应：主要在肝、肾组织,,3）嘌呤核苷酸循环：,主要发生在骨骼肌、心肌、脑等组织二）脱羧基作用,1、概念：aa在aa脱羧酶作用下生成CO2和 一个相应一级胺类化合物的作用 2、酶：专一性强，且只对L-氨基酸起作用 除His脱羧酶不需辅酶外，余均以 吡哆醛磷酸为辅酶3、脱羧形成的胺有许多重要生化作用：,Glu—γ-氨基丁酸：重要的神经介质，抑 制神经中枢； His —组胺：有降压、刺激胃液分泌的作用 Tyr —酪胺：有升压作用,4、胺的去向：,大多数胺类对动物有毒，去向： 1）随尿排出； 2）在胺氧化酶作用下可进一步氧化分解：,（三）氨基酸分解产物的代谢,1、氨的去路：,水生动物—直接排氨 鸟类、爬行动物—尿酸形式排氨 脊椎动物—尿素形式排氨 以上生物依次称：排氨生物、排尿酸生物和排尿素生物1）有关尿素形成的实验：,尿素形成部位的实验： a、蛋白质膳食：尿中尿素↑； b、切除肝：血、尿中尿素↓ c、aa喂养切肝动物：尿素一半在血中，一半在尿中； d、切肾：血中尿素↑； e、同时切肝、肾：血中尿素恒定。
证实肝为尿素形成部位尿素形成实验依据：,A、肝切片+铵盐混合保温：铵盐↓尿素↑ B、肝切片+ aa：脱下的氨几乎全成尿素； C、肝切片+ aa+鸟aa（Orn)或瓜aa （Cit）： 尿素合成量及速度↑ D、肝切片+ Orn或Cit：无尿素 ↑ 说明Orn或Cit起促进作用氨是尿素合成的前体的实验：,15N标记铵盐饲喂 动物证明： 15N 出现在Ary的胍基、 及全部的尿素上2）尿素循环：,A、氨的活化： 粒体中进行，耗能 氨甲酰磷酸合成酶催化形成氨甲酰磷酸 N-乙酰谷氨酸为别构激活剂B、形成瓜氨酸：,粒体内； 鸟氨酸转氨甲酰酶将氨甲酰磷酸交给鸟氨酸，进入细胞质C、精氨琥珀酸生成：,在胞质； 精氨琥珀酸合成酶催化瓜氨酸与Asp缩合； 消耗2个高能键D、形成精氨酸,精氨琥珀酸酶催化精氨琥珀酸上Asp骨架以延胡索酸形式移去，,,,E、尿素形成、鸟氨酸再生,精氨酸酶作用于精氨酸尿素循环的意义：,A、有利于生物体的自身保护； B、防止过量氨积累于血液而引起神经中毒尿素循环与TCA的关系,3）酰胺的合成： （在脑、肝、肌肉中）,Gln（谷酰胺）和Asn（天冬酰胺）在许多合成代谢中起的作用： A、氨基供体； B、体内解毒方式； C、氨以酰胺形式储存，在脑、肝、肌肉等组织。
肾谷酰胺酶将Gln分解成Glu和氨，氨随尿排出 见P 219 3)嘧啶环的合成：,2、氨基酸碳骨架——α-酮酸的命运,合成aa、 转化成糖、 脂肪、氧 化成CO2 和 H2O,三、氨基酸合成代谢概况,（一）氨基酸生物合成途径的类型 1、酸性氨基酸家族的合成途径：,2、脂肪酸家族氨基酸的合成途径：,3、芳香族氨基酸合成途径,1）赤藓糖-4-磷酸和烯醇式丙酮酸磷酸衍生类型 2）组氨酸生物合成,4、氨基酸生物合成的调节,二种途径： 1、由终产物对途径第一酶的别构或反馈抑制作用 2、通过同工酶进行调控,（二）氨基酸与一碳单位,1、概念：生物化学将具一个碳原子的基团称~，是生物体各种化合物甲基化的甲基来源其转移靠四氢叶酸（FH4）2、来源：,许多aa可作一碳 单位来源，如： 甘、苏、丝、组等 上：转亚甲基 下：转甲基,（三）氨基酸与生物活性物质,1、苯丙氨酸代谢：,2、酪氨酸代谢,,,,3、半胱氨酸与牛磺酸,四、氨基酸代谢缺陷症,1、酪氨酸代谢异常： 白化病、尿黑酸症、帕金森氏病 2、苯丙氨酸代谢异常： 苯丙酮尿症（PKU）,,,白化鳄,。