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1、第七单元第七单元含氮小分子的代谢含氮小分子的代谢蛋白质蛋白质核核 酸酸含氮生物大分子含氮生物大分子氨基酸氨基酸核苷酸核苷酸含氮生物小分子含氮生物小分子1 1 氨基酸的一般代谢氨基酸的一般代谢氨基酸的来源与去路氨基酸的来源与去路两个来源两个来源 一是一是饲料蛋白料蛋白质在消化道中被蛋白在消化道中被蛋白酶水解后吸收的，水解后吸收的，称称外源氨基酸外源氨基酸 二是体蛋白被二是体蛋白被组织蛋白蛋白酶水解水解产生或由其他物生或由其他物质在体在体内合成的，称内合成的，称内源氨基酸内源氨基酸主要去向主要去向 1 1） 合成蛋白质和多肽合成蛋白质和多肽 2 2） 转变成嘌呤、嘧啶、卟啉和儿茶酚胺类激素等多转变
2、成嘌呤、嘧啶、卟啉和儿茶酚胺类激素等多种含氮生理活性物质。种含氮生理活性物质。 3 3）分解供能。分解供能。 氨基酸的一般分解代谢氨基酸的一般分解代谢脱氨基作用（主要途径）脱氨基作用（主要途径）脱羧基作用（次要途径）脱羧基作用（次要途径）脱氨基作用脱氨基作用（一）氧化脱氨（一）氧化脱氨 在酶的作用下，氨基酸可以经各种氨基酸氧化酶作用先脱氢（其在酶的作用下，氨基酸可以经各种氨基酸氧化酶作用先脱氢（其辅基是辅基是FADFAD或或FMNFMN）形成亚氨基酸，进而与水作用生成）形成亚氨基酸，进而与水作用生成-酮酸和氨。在酮酸和氨。在动物体内最重要的脱氨酶是动物体内最重要的脱氨酶是L-L-谷氨酸脱氢酶谷
3、氨酸脱氢酶 产物产物：氨，：氨，-酮酸酮酸（二）转氨作用（二）转氨作用 在氨基转移酶的催化下，某一种氨基酸的在氨基转移酶的催化下，某一种氨基酸的-氨基转移到另一种氨基转移到另一种-酮酸的酮基上，生成相应的氨基酸和酮酸的酮基上，生成相应的氨基酸和-酮酸酮酸。转氨酶的辅酶是转氨酶的辅酶是磷酸吡磷酸吡哆醛哆醛，常见的，常见的GOTGOT（谷草转氨酶）和（谷草转氨酶）和GPTGPT（谷丙转氨酶）（谷丙转氨酶） 产物产物：氨基酸和氨基酸和-酮酸酮酸B1题（2010） A琥珀酸琥珀酸 B 丙丙酮酸酸 C苹果酸苹果酸 D草草酰乙酸乙酸 E a-酮戊二酸戊二酸1 接受氨基可直接接受氨基可直接转化成谷氨酸的是化
4、成谷氨酸的是 E2接受氨基可直接接受氨基可直接转化成丙氨酸的是化成丙氨酸的是 B3接受氨基可直接接受氨基可直接转化成天冬氨酸的是化成天冬氨酸的是 D（三）联合脱氨基作用（三）联合脱氨基作用 转氨基作用和氧化脱氨基作用两种方式联合起来转氨基作用和氧化脱氨基作用两种方式联合起来 产物产物：氨：氨转氨作用转氨作用氧化脱氨基作用氧化脱氨基作用脱羧基作用脱羧基作用是氨基酸分解代谢的次要途径是氨基酸分解代谢的次要途径 氨基酸在氨基酸在脱羧酶脱羧酶的催化下，脱去羧基产生的催化下，脱去羧基产生CO2CO2和和相应的胺相应的胺。 脱羧酶的辅酶也是脱羧酶的辅酶也是磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛。 产物产物：CO2CO2和相
5、应的和相应的胺胺。2 2 氨的代谢氨的代谢氨的来源与去路氨的来源与去路（一）来源（一）来源 主要来源是氨基酸的脱氨基作用。胺类、嘌呤和嘧啶的分解主要来源是氨基酸的脱氨基作用。胺类、嘌呤和嘧啶的分解也能产生少量氨。另外还有从消化道吸收的氨也能产生少量氨。另外还有从消化道吸收的氨（二）去路（二）去路 1 1）通过脱氨基过程的逆反应与通过脱氨基过程的逆反应与-酮酸再形成氨基酸酮酸再形成氨基酸 2 2）参与嘌呤、嘧啶等重要含氮化合物的合成参与嘌呤、嘧啶等重要含氮化合物的合成 3 3）排出体外排出体外：许多水生动物借助于水直接排氨；绝大多数许多水生动物借助于水直接排氨；绝大多数陆生脊椎动物以排尿素的方式
6、排氨；鸟类和陆生爬行动物则排陆生脊椎动物以排尿素的方式排氨；鸟类和陆生爬行动物则排尿酸。尿酸。 禽禽类排除氨的主要形式是排除氨的主要形式是 形成形成（尿酸尿酸，2010）体内运输和贮存氨的方式体内运输和贮存氨的方式： 在谷氨酰胺合成酶的催化下，氨与谷氨酸形成无毒的在谷氨酰胺合成酶的催化下，氨与谷氨酸形成无毒的谷氨酰谷氨酰胺胺鸟氨酸从细胞浆转入线粒体鸟氨酸从细胞浆转入线粒体与氨甲酰磷酸生成瓜氨酸与氨甲酰磷酸生成瓜氨酸瓜氨酸转出线粒体与天冬瓜氨酸转出线粒体与天冬氨酸缩合成精氨代琥珀酸氨酸缩合成精氨代琥珀酸精氨酸酶催化生成鸟氨酸精氨酸酶催化生成鸟氨酸和尿素从而完成一个循环和尿素从而完成一个循环缩合物
7、继而裂解产生精氨酸缩合物继而裂解产生精氨酸尿素的合成尿素的合成尿素循环及其意义尿素循环及其意义氨转变为尿素称氨转变为尿素称尿素循环尿素循环，也称，也称鸟氨酸鸟氨酸-精氨酸循环精氨酸循环肝脏肝脏是合成尿素的主要器官是合成尿素的主要器官，在，在胞液和线粒体胞液和线粒体要点：要点：1、酶分散在两个体系中酶分散在两个体系中(线粒体，胞液线粒体，胞液)2、整个反应是耗能的，、整个反应是耗能的，3个个ATP, 4个个“”3、此过程与、此过程与TCA相连相连4、尿素分子中两个、尿素分子中两个N的来源的来源（线粒体中游离的（线粒体中游离的NH3，Asp的的-NH2）5、消耗、消耗1分子分子CO2,有利于缓解酸
8、中毒有利于缓解酸中毒-酮酸的代谢与非必需氨基酸的生成酮酸的代谢与非必需氨基酸的生成-酮酸都有以下酮酸都有以下3条去路条去路一是氨基化一是氨基化二是转变成糖和脂类二是转变成糖和脂类 生糖氨基酸生糖氨基酸，有丙氨酸、半胱氨酸、甘氨酸、丝氨酸、苏，有丙氨酸、半胱氨酸、甘氨酸、丝氨酸、苏氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺、甲硫氨酸、缬氨酸、精氨酸、谷氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺、甲硫氨酸、缬氨酸、精氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、脯氨酸和组氨酸；氨酸、谷氨酰胺、脯氨酸和组氨酸； 生酮氨基酸生酮氨基酸，亮氨酸和赖氨酸；，亮氨酸和赖氨酸； 兼生氨基酸兼生氨基酸, , 色氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸和异亮氨酸色氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸和
9、异亮氨酸三是三是通过三羧酸循环彻底氧化分解成通过三羧酸循环彻底氧化分解成CO2CO2和水，同时和水，同时释放能量供生理活动需要释放能量供生理活动需要个别氨基酸的代谢转变个别氨基酸的代谢转变*苯丙氨酸、酪氨酸等芳香族氨基酸是苯丙氨酸、酪氨酸等芳香族氨基酸是甲状腺激素、肾甲状腺激素、肾上腺素上腺素和和去甲肾上腺素去甲肾上腺素等激素的前体。等激素的前体。甘氨酸，精氨酸和甲硫氨酸参与甘氨酸，精氨酸和甲硫氨酸参与肌酸、肌酐肌酸、肌酐等的生物等的生物合成。合成。丝氨酸，色氨酸、甘氨酸、组氨酸和甲硫氨酸是丝氨酸，色氨酸、甘氨酸、组氨酸和甲硫氨酸是甲基甲基的供体。的供体。半胱氨酸，甘氨酸和谷氨酸通过半胱氨酸，
10、甘氨酸和谷氨酸通过“-谷氨酰基循环谷氨酰基循环”合成合成谷胱甘肽。谷胱甘肽。色氨酸还是动物体内合成少量色氨酸还是动物体内合成少量维生素维生素B5的原料。的原料。3 3 核苷酸核苷酸的的代谢代谢嘌呤核苷酸的合成代谢嘌呤核苷酸的合成代谢两条途径两条途径从头合成途径从头合成途径: 在磷酸核糖的基础上在磷酸核糖的基础上,以以天冬氨酸，甘氨酸，一碳单位天冬氨酸，甘氨酸，一碳单位及及CO2等小分子物质为原料，经过一系列酶促反应合成等小分子物质为原料，经过一系列酶促反应合成二是补救合成途径二是补救合成途径: 利用体内游离的嘌呤或嘌呤核苷，经过简单的反利用体内游离的嘌呤或嘌呤核苷，经过简单的反应过程合成。一般
11、情况下前者是合成的主要途径应过程合成。一般情况下前者是合成的主要途径。嘌呤核苷酸的分解代谢嘌呤核苷酸的分解代谢在人、灵长类、鸟类、爬虫类及大部分昆虫中，嘌呤分解的最终产物在人、灵长类、鸟类、爬虫类及大部分昆虫中，嘌呤分解的最终产物是是尿酸尿酸，尿酸也是鸟类和爬虫类排除多余氨的主要形式，尿酸也是鸟类和爬虫类排除多余氨的主要形式某些硬骨鱼类排出尿囊酸；某些硬骨鱼类排出尿囊酸；两栖类和大多数鱼类可将尿囊酸再进一步分解成乙醛酸和尿素两栖类和大多数鱼类可将尿囊酸再进一步分解成乙醛酸和尿素嘧啶核苷酸的合成代谢嘧啶核苷酸的合成代谢两条途径，即从头合成和补救合成嘧啶核苷酸的从头合成途径嘧啶核苷酸的从头合成途径
12、先合成嘧啶环，原料来自谷氨酰胺、谷氨酰胺、CO2和天冬氨酸和天冬氨酸嘧啶核苷酸的分解代谢嘧啶核苷酸的分解代谢胞嘧啶和尿嘧啶生成的是-丙氨酸，而胸腺嘧啶生成的则是-氨基异丁酸（-氨基酸可以进一步代谢，也有小部分直接随尿排出体外）食入含DNA丰富的食物、经放射线或化学治疗的病人，尿中-氨基异丁酸排出量增多。嘧啶碱的降解代谢主要在肝中肝中进行。物质代谢的相互关系物质代谢的相互关系糖代谢与脂代谢的联系糖代谢与脂代谢的联系 葡萄糖葡萄糖和脂肪酸分解和脂肪酸分解进入入TCA的共同代的共同代谢中中间产物是物是 （乙乙酰CoA，2010） 糖可以转变成脂类。脂肪的分解产物中甘油和奇数脂肪酸糖可以转变成脂类。脂
13、肪的分解产物中甘油和奇数脂肪酸可以经过异生途径转变为葡萄糖或糖原，乙酰可以经过异生途径转变为葡萄糖或糖原，乙酰CoA则不能直接转变则不能直接转变成葡萄糖或糖原。成葡萄糖或糖原。糖代谢与氨基酸代谢的联系糖代谢与氨基酸代谢的联系 糖代谢的分解产物，可以转变成组成蛋白质的非必需氨基糖代谢的分解产物，可以转变成组成蛋白质的非必需氨基酸。大部分的氨基酸可转变成糖异生途径中的某种中间产物，再沿酸。大部分的氨基酸可转变成糖异生途径中的某种中间产物，再沿异生途径合成糖和糖原。异生途径合成糖和糖原。脂代谢与氨基酸代谢的联系脂代谢与氨基酸代谢的联系 所有的氨基酸，无论是生糖的、生酮的、还是生糖和生所有的氨基酸，无论是生糖的、生酮的、还是生糖和生酮兼生的都可以在动物体内转变成脂肪。在动物体内难以由脂肪酸酮兼生的都可以在动物体内转变成脂肪。在动物体内难以由脂肪酸合成氨基酸合成氨基酸核苷酸在物质代谢中的作用核苷酸在物质代谢中的作用 甘氨酸、天冬氨酸、谷氨酰胺等作为原料参加嘌呤环和甘氨酸、天冬氨酸、谷氨酰胺等作为原料参加嘌呤环和嘧啶环的合成。嘧啶环的合成。
