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1、第八章 氨基酸代谢,Metabolism of Amino Acids,1,一、蛋白质的营养作用 二、氨基酸的一般代谢 三、氨的代谢 四、氨基酸的生物合成（自学）,本章主要内容：,2,第一节、蛋白质的营养作用,Nutritional Function of Protein,3,一、蛋白质的营养作用,1、氮平衡(nitrogen balance),氮总平衡：摄入氮 = 排出氮（正常成人） 氮正平衡：摄入氮 排出氮（儿童、孕妇等） 氮负平衡：摄入氮 排出氮（饥饿、消耗性疾病患者）,氮平衡的意义：可以反映体内蛋白质代谢的慨况。,4,2、生理需要量,3、蛋白质的营养价值,80克/日,5,二、蛋白质的消
2、化,蛋白质消化的生理意义：,（1）由大分子转变为小分子，便于吸收。 （2）消除种属特异性和抗原性，防止过敏、毒性反应。,6,消化道内几种蛋白酶的专一性,7,三、细胞内蛋白质的降解,溶酶体途径: 无选择地降解蛋白质 泛肽途径： 给选择降解的蛋白质加以标记,8,不依赖ATP 利用组织蛋白酶(cathepsin)降解外源性蛋白、膜蛋白和 长寿命的细胞内蛋白,1、溶酶体内降解过程,9,依赖ATP 降解异常蛋白和短寿命蛋白,2、依赖泛素(ubiquitin)的降解过程,10,泛素？,*76个氨基酸的小分子蛋白(8.5kD)； *普遍存在于真核生物而得名； *一级结构高度保守。,泛素介导的蛋白质降解过程,
3、11,E1-SH,E1-SH,E2-SH,E2-SH,ATP AMP+PPi,E3,多泛肽化蛋白,ATP,26S蛋白酶体,20S蛋白酶体,ATP,19S调节亚基,去折叠,水解,E1：泛肽激活酶 E2：泛肽载体蛋白 E3：泛肽-蛋白质连接酶,（ubiquitin）,12,General Metabolism of Amino Acids,第二节、氨基酸的一般代谢,13,氨基酸 代谢库,氨基酸代谢概况,14,一、氨基酸的脱氨基作用,脱氨基方式：,氧化脱氨基 转氨基作用 联合脱氨基 非氧化脱氨基,15,（一）、氧化脱氨基作用,*L-谷氨酸脱氢酶： 活性强，分布于肝、肾及脑组织 辅酶为NAD+或NAD
4、P+ 专一性强，只作用于谷氨酸,16,*L-氨基酸氧化酶（活性低，分布于肝及肾脏，辅基为FMN） *D-氨基酸氧化酶（活性强，但体内D-氨基酸少，辅基为FAD）,17,（二）、转氨基作用(transamination),特点： *没有游离的氨产生，但改变了氨基酸代谢库中各种氨基酸的比例。 *大多数氨基酸可参与转氨基作用，但赖氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸除外。,18,1、转氨基作用的机制,*转氨酶的辅酶是磷酸吡哆醛,19,谷丙转氨酶（GPT）,谷草转氨酶(GOT),谷丙转氨酶（GPT）和谷草转氨酶（GOT）,20,*通过此种方式并未产生游离的氨。,2、转氨基作用的生理意义,转氨基作用不仅是体内多数氨基
5、酸脱氨基的重要方式，也是机体合成非必需氨基酸的重要途径。,21,（三）、联合脱氨基作用,1、转氨基和氧化脱氨基偶联 2、转氨基和嘌呤核苷酸循环偶联：主要在肌肉组织中,22,H2O+NAD+,转氨酶,*此种方式既是氨基酸脱氨基的主要方式，也是体内合成非必需氨基酸的主要方式。 *主要在肝、肾组织进行。,1、 转氨基偶联氧化脱氨基作用,23,苹果酸,腺苷酸 代琥珀酸,次黄嘌呤 核苷酸 (IMP),腺苷酸代琥 珀酸合成酶,2、转氨基偶联嘌呤核苷酸循环,24,二、氨基酸的脱羧基作用,脱羧基作用(decarboxylation),25,（一）、-氨基丁酸，(-aminobutyric acid, GABA
6、),*GABA是抑制性神经递质，对中枢神经有抑制作用。,26,（二）、组胺 (histamine),*组胺是强烈的血管舒张剂，可增加毛细血管的通透性，还可刺激胃蛋白酶及胃酸的分泌。,27,（三）、5-羟色胺 (5-hydroxytryptamine, 5-HT),* 5-HT在脑内作为神经递质，起抑制作用；在外周组织有收缩血管的作用。,28,Metabolism of Ammonia,第三节、氨 的 代 谢,29,一、-酮酸的代谢去向,1、经氨基化生成非必需氨基酸； 2、转变成糖及脂类；,30,3、氧化供能；,-酮酸在体内可通过TAC 和氧化磷酸化彻底氧化为H2O和CO2，同时生成ATP。,3
7、1,二、氨的代谢,氨是机体正常代谢产物，具有毒性； 体内的氨主要在肝合成尿素(urea)而解毒； 正常人血氨浓度一般不超过 0.6mol/L。,32,（一）、血氨的来源,氨基酸脱氨基作用 肠道吸收的氨 肾小管上皮细胞分泌的氨,33,（二）、血氨的去路,在肝内合成尿素 合成非必需氨基酸及其它含氮化合物 合成谷氨酰胺 肾小管泌氨：分泌的NH3酸性条件下生成NH4+，随尿排出。,34,（三）、氨的转运,1、丙氨酸-葡萄糖循环(alanine-glucose cycle),*反应过程：,35,丙 氨 酸,葡 萄 糖,肌肉 蛋白质,氨基酸,NH3,谷氨酸,-酮戊 二酸,丙酮酸,糖酵解途径,丙氨酸,丙氨酸
8、,葡萄糖,-酮戊二酸,谷氨酸,丙酮酸,NH3,尿素,尿素循环,糖异生,丙氨酸-葡萄糖循环,葡萄糖,肌肉 血液 肝,36,2、谷氨酰胺的运氨作用,*反应过程：,在脑、肌肉合成谷氨酰胺，运输到肝和肾后再分解为氨和谷氨酸，从而进行解毒。,37,（四）、尿素的生成,1、生成部位： 主要在肝细胞的线粒体及胞液中。,38,尿素的生成过程由Hans Krebs 和Kurt Henseleit 提出，称为鸟氨酸循环(orinithine cycle)，又称尿素 循环(urea cycle)或Krebs- Henseleit循环。,2、生成过程,39,鸟氨酸循环,线粒体,胞 液,40,*原料：2 分子氨，一个来
9、自于游离氨，另一个来自Asp； *过程：先在线粒体中进行，再在胞液中进行； *耗能：3 个ATP，4 个高能磷酸键。,3、反应小结,41,（五）、高氨血症和氨中毒,*血氨浓度升高称高氨血症( hyperammonemia)，常见于肝功能严重损伤时，尿素合成酶的遗传缺陷也可导致高氨血症。,*高氨血症时可引起脑功能障碍，称氨中毒 (ammonia poisoning)，也称肝昏迷。,42,TCA,脑供能不足,脑内 -酮戊二酸,氨中毒的可能机制（肝昏迷）,43,三、一碳单位的代谢,*定义：,某些氨基酸代谢过程中产生的只含有一个碳原子的基团，称为一碳单位(one carbon unit)。,44,*种类：,-CH=NH 亚氨甲基 H-CO- 甲酰基 -CH2OH 甲醇基 -CH= 次甲基 -CH2- 亚甲基 -CH3 甲基,45,（一）、四氢叶酸是一碳单位的载体,5,46,* FH4携带一碳单位的形式：,N5CH3FH4,N5、N10=CHFH4,如：,47,（二）一碳单位的生理功能,*作为合成嘌呤和嘧啶的原料 *把氨基酸代谢和核酸代谢联系起来,48,本章内容结束，谢谢！,49,
