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1、第十一章第十一章 蛋白质代谢蛋白质代谢蛋白质代谢1修改蛋白质的蛋白质的水解水解氨基酸的氨基酸的代谢（代谢（分解与分解与合成合成）蛋白质的蛋白质的合成合成蛋白质代谢1修改第一节第一节 概概 述述水解水解胞外酶胞外酶氨基酸氨基酸 吸收入吸收入作为作为氮氮源和能源进行代谢源和能源进行代谢。蛋白质不做为储备物质。蛋白质不做为储备物质。外源蛋白质外源蛋白质外源蛋白质外源蛋白质一、蛋白质的消化与吸收一、蛋白质的消化与吸收1、消化（酶水解）、消化（酶水解）蛋白质代谢1修改2、相关的酶（动物体）、相关的酶（动物体）：胃胃：胃蛋白酶胃蛋白酶水解蛋白质为水解蛋白质为月示月示和胨。和胨。小肠：小肠：胰蛋白酶胰蛋白酶
2、（胰腺分泌）（胰腺分泌）水解蛋白质为月示和胨，水解蛋白质为月示和胨，少量氨基酸。少量氨基酸。 胰凝乳蛋白酶胰凝乳蛋白酶（胰腺分泌）（胰腺分泌）产物与胰蛋白酶相同。产物与胰蛋白酶相同。 肽酶肽酶 氨肽酶氨肽酶（十二指肠分泌）（十二指肠分泌）从从N-端水解，产物为氨端水解，产物为氨基酸。基酸。 羧肽酶羧肽酶（胰脏分泌）（胰脏分泌）从从N-端水解，产物为氨基端水解，产物为氨基酸。酸。 二肽酶二肽酶（肠粘膜分泌）（肠粘膜分泌）使二肽水解为氨基酸。使二肽水解为氨基酸。 蛋白质代谢1修改提问提问：不同蛋白酶之间在不同蛋白酶之间在水解功能水解功能上的区上的区别可能有什么？别可能有什么？NH3+ NH3+ C
3、OO- COO-外切外切酶酶氨肽酶氨肽酶随机内切内切酶酶特定氨基酸间特定氨基酸间专一性内切专一性内切酶酶外切外切酶酶羧肽酶羧肽酶最终产物最终产物氨基酸氨基酸答：答：专一性不同。专一性不同。蛋白质代谢1修改氨基肽酶氨基肽酶胃蛋白酶胃蛋白酶胰凝乳胰凝乳蛋白酶蛋白酶胰蛋白酶胰蛋白酶一些动物蛋白酶作用的专一性一些动物蛋白酶作用的专一性蛋白质代谢1修改2、吸收、吸收 在人和动物体内：在人和动物体内： 氨基酸氨基酸小肠粘膜细胞小肠粘膜细胞微血管微血管血血门静脉门静脉肝肝组织组织氨基酸代谢库。氨基酸代谢库。吸收过程特点：吸收过程特点： 耗能的主动耗能的主动运输过程，不同的氨基酸运输过程，不同的氨基酸的吸收的
4、吸收还需不同的载体还需不同的载体来协助完成。来协助完成。 蛋白质代谢1修改二、蛋白质的营养价值二、蛋白质的营养价值 1、必需氨基酸、必需氨基酸（机体本身不能合成）（机体本身不能合成）对人体而言有八种（对人体而言有八种（Lys、Trp、Val、Leu、Ile、Thr、Met、Phe）半必需：半必需：对婴儿（对婴儿（Arg、His）非必需氨基酸非必需氨基酸：余下的：余下的10种。种。注：注：不同动物所需的必需氨基酸是不同的。不同动物所需的必需氨基酸是不同的。 2、蛋白质营养价值：、蛋白质营养价值：由必需氨基酸的由必需氨基酸的种类、含量种类、含量及其及其比例比例决定，决定，与人体所需的越接近价值越高
5、。与人体所需的越接近价值越高。蛋白质代谢1修改第二节第二节 氨基酸的分解代谢氨基酸的分解代谢食物蛋白质食物蛋白质消化吸收消化吸收组织蛋白组织蛋白合成酶、激素等合成酶、激素等功能性蛋白质功能性蛋白质脱氨脱氨鸟氨酸鸟氨酸循环循环合合成成脂脂肪肪糖糖代代谢谢产产物物-酮酸酮酸氨基酸 CO2胺胺氨氨嘌嘌呤呤脂脂代代谢谢产产物物三羧酸循环三羧酸循环合合成成糖糖GlnAsn分解分解合成合成脱氨酶脱氨酶NH3 酮酸酮酸酮酸酮酸O蛋白质代谢1修改一、一、 氨基酸的脱氨基作用氨基酸的脱氨基作用脱氨酶脱氨酶脱氢氧化酶脱氢氧化酶酶酶L-氨基酸氧化酶、氨基酸氧化酶、D-氨基酸氧化酶氨基酸氧化酶酶酶2H+H+亚氨基酸亚
6、氨基酸不稳定不稳定H2O+H+水解加氧水解加氧脱氢脱氢NH4+ -酮酮酸酸21.氧化脱氨氧化脱氨三羧酸循环三羧酸循环蛋白质代谢1修改有毒！有毒！L-L-谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶( (活性最强活性最强) )NAD+H2ONADH+H+NH4+ - -谷氨酸谷氨酸 - -酮戊二酸酮戊二酸谷氨酸谷氨酸氧化脱氨氧化脱氨蛋白质代谢1修改若外环境若外环境NHNH3 3大量进入细胞，或细胞内大量进入细胞，或细胞内NHNH3 3大量积累大量积累酮戊二酸大量转化酮戊二酸大量转化NADPH大量消耗大量消耗三羧酸循环中断，能量供应三羧酸循环中断，能量供应受阻，某些敏感器官（如神受阻，某些敏感器官（如神经、大脑）功能
7、障碍。经、大脑）功能障碍。表现：表现：语言障碍、视力模糊、语言障碍、视力模糊、昏迷、死亡。昏迷、死亡。三羧酸三羧酸循环循环丙酮酸丙酮酸酮戊二酸氨中毒原理氨中毒原理L-L-谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶NAD+H2ONADH+H+NH4+ -谷氨酸谷氨酸 -酮戊二酸酮戊二酸？蛋白质代谢1修改2.转氨基作用转氨基作用特点特点：a. 可逆，受平衡影响可逆，受平衡影响 b. 氨基大多转给了氨基大多转给了-酮戊二酸酮戊二酸（产物（产物谷氨酸谷氨酸）转氨酶转氨酶 -氨基酸氨基酸 -酮酸酮酸 -氨基酸氨基酸 -酮酸酮酸交换交换三羧酸三羧酸循环循环丙酮酸丙酮酸酮戊二酸提问：提问：为什么都转给为什么都转给-酮戊二酸酮
8、戊二酸？答案：答案：来源有保证，来源有保证，谷氨酸可由氧化脱氨迅速降谷氨酸可由氧化脱氨迅速降解产生解产生-酮戊二酸酮戊二酸。蛋白质代谢1修改谷氨酸谷氨酸氧化脱氨氧化脱氨L-L-谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶NAD+H2ONADH+H+NH4+ - -谷氨酸谷氨酸 - -酮戊二酸酮戊二酸氧化脱氨氧化脱氨氧化脱氨氧化脱氨转氨基转氨基转氨基转氨基谷谷谷谷某转氨酶某转氨酶某转氨酶某转氨酶 O（酮酸酮酸） NH4+(A)转氨基制转氨基制谷氨酸谷氨酸蛋白质代谢1修改蛋白质代谢1修改提示：肝细胞中转氨酶活力比其他组织提示：肝细胞中转氨酶活力比其他组织高出许多，是血液的高出许多，是血液的100倍倍抽血化验若转氨酶比
9、正常水平偏高则有抽血化验若转氨酶比正常水平偏高则有可能可能肝组织受损破裂肝组织受损破裂，肝细胞的转氨酶，肝细胞的转氨酶进入血液进入血液。（结合乙肝抗原等指标进一。（结合乙肝抗原等指标进一步确定是什么原因引起的）步确定是什么原因引起的）查肝功为什么要抽血化验转氨酶指数呢？查肝功为什么要抽血化验转氨酶指数呢？转氨基转氨基本质上本质上没有真正脱氨。没有真正脱氨。蛋白质代谢1修改产物产物反应物反应物3. 联合脱氨联合脱氨转氨转氨与与氧化脱氨氧化脱氨的联合的联合谷氨酸谷氨酸L-谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶 -酮戊二酸酮戊二酸转氨酶转氨酶NH4+ -氨基酸氨基酸NAD+H2O -酮酸酮酸NH32H由于两种酶活
10、性强，分布广，动物体内大由于两种酶活性强，分布广，动物体内大部分氨基酸主要是部分氨基酸主要是联合脱氨。联合脱氨。但骨骼肌、心肌、肝脏和脑组织由于但骨骼肌、心肌、肝脏和脑组织由于谷氨谷氨酸脱氢酶含量少酸脱氢酶含量少、活性低，故主要以、活性低，故主要以嘌呤嘌呤核苷酸脱氨基核苷酸脱氨基为主。为主。NADH+H+蛋白质代谢1修改产物腺苷酸琥珀酸腺苷酸琥珀酸草酰乙酸草酰乙酸嘌呤核苷酸联合脱氨基嘌呤核苷酸联合脱氨基嘌呤核苷酸联合脱氨基嘌呤核苷酸联合脱氨基谷氨酸谷氨酸 -酮戊二酸酮戊二酸转氨酶转氨酶-氨基氨基酸酸 - 酮酸酮酸NH3NH3天冬氨酸天冬氨酸次黄苷酸次黄苷酸HH2 2OONHNH3 3HH2 2
11、OONAD+NADH+H+腺苷酸腺苷酸延胡索酸延胡索酸苹果酸苹果酸谷谷-草草转转氨酶氨酶HH2 2OO反应物蛋白质代谢1修改4.谷氨酰胺和天冬酰胺的脱氨谷氨酰胺和天冬酰胺的脱氨？脱氨脱氨H2ONHNH3 3谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酸谷氨酸天冬酰胺与之类似。天冬酰胺与之类似。NH3何处去呢？何处去呢？水解酶水解酶蛋白质代谢1修改(主要是肌肉)三、三、NH3的转运与排泄的转运与排泄各组织各组织细胞细胞脱氨脱氨NHNH3 3谷氨酸谷氨酸 -酮戊二酸酮戊二酸谷谷氨氨酸酸丙酮酸丙酮酸丙酮酸丙酮酸丙丙丙丙氨氨氨氨酸酸酸酸谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酰胺血血血血液液液液肝脏肝脏脱氨，转脱氨，转脱氨，转脱氨，转化
12、为化为化为化为排泄排泄排泄排泄形式形式形式形式提问：提问：为什么以为什么以谷氨酰胺、丙氨酸转运氨呢？转运氨呢？答案：答案：经济性高效（一举两得）经济性高效（一举两得）。肌肉剧烈运动肌肉剧烈运动丙酮酸丙酮酸NH3丙丙丙丙氨氨氨氨酸酸酸酸糖异生糖异生糖原糖原糖原糖原脱氨脱氨酵解酵解蛋白质分蛋白质分解产能解产能蛋白质代谢1修改水生生物直接扩散脱氨水生生物直接扩散脱氨（NH3）哺乳、两栖动物排尿素哺乳、两栖动物排尿素各种生物根据安全、价廉的原则排氨。各种生物根据安全、价廉的原则排氨。直接排氨，毒性大，不消耗能量。转化为直接排氨，毒性大，不消耗能量。转化为排氨形式越复杂，越安全，但越耗能。排氨形式越复杂
13、，越安全，但越耗能。？体内水循环迅速，体内水循环迅速，NHNH3 3浓度低，扩散流浓度低，扩散流失快，毒性小。失快，毒性小。？体内水循环较慢，体内水循环较慢，NHNH3 3浓度较高，需要浓度较高，需要消耗能量使其转化消耗能量使其转化为较简单，低毒的为较简单，低毒的尿素形式。尿素形式。蛋白质代谢1修改尿素的形成尿素的形成尿素循环尿素循环部位肝脏细胞氨基酸氨基酸（外来的或自身的）（外来的或自身的） -酮戊二酸酮戊二酸（转氨作用）（转氨作用）谷氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸酮戊二酸酮戊二酸NH4+CO22ADP+Pi+H+2ATPPi鸟氨酸鸟氨酸瓜瓜氨氨酸酸氨氨甲甲酰酰磷磷酸酸Pi瓜氨酸瓜氨酸转氨基转氨基氨
14、氨精氨琥珀酸精氨琥珀酸ATPAMP+PPi延延胡胡索索酸酸鸟氨酸鸟氨酸精氨酸精氨酸H2O尿素尿素消耗消耗消耗消耗4ATP4ATP能量能量能量能量蛋白质代谢1修改-+精氨酸精氨酸鸟氨酸鸟氨酸尿素尿素但还需要较多数量的饮水来冲洗血液中的但还需要较多数量的饮水来冲洗血液中的尿素含量。尿素含量。蛋白质代谢1修改鸟类、爬虫排尿酸鸟类、爬虫排尿酸均来自转均来自转氨氨不溶于水，不溶于水，毒性很小，毒性很小，合成需要合成需要更多的能更多的能量量。提问提问：为什么这类生物如此排氨？：为什么这类生物如此排氨？水循环太慢，水循环太慢，保留水分同时不中毒保留水分同时不中毒得付出高能量代价得付出高能量代价。高等植物，高
15、等植物，以以谷氨酰胺或天冬酰胺形式谷氨酰胺或天冬酰胺形式储储存氨存氨，不排氨。，不排氨。蛋白质代谢1修改四四. -酮酸的转化酮酸的转化(1)合成氨基酸合成氨基酸（合成代谢占优势时）（合成代谢占优势时）(2)进入三羧酸循环彻底氧化分解进入三羧酸循环彻底氧化分解!蛋白质代谢1修改碳骨架的氧化（肝脏中）碳骨架的氧化（肝脏中）异柠檬酸异柠檬酸柠檬酸柠檬酸延胡索酸延胡索酸苹果酸苹果酸草酰乙酸草酰乙酸CoASH三羧酸循环三羧酸循环三羧酸循环三羧酸循环乙酰乙酰CoA -酮戊二酸酮戊二酸琥珀酰琥珀酰CoACoA乙酰乙酰乙酰乙酰CoA苯丙氨酸苯丙氨酸酪氨酸酪氨酸亮氨酸亮氨酸赖氨酸赖氨酸色氨酸色氨酸丙氨酸丙氨酸苏氨酸苏氨酸甘氨酸甘氨酸丝氨酸丝氨酸半胱氨酸半胱氨酸丙酮酸丙酮酸精氨酸精氨酸组氨酸组氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺脯氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸异亮氨酸异亮氨酸甲硫氨酸甲硫氨酸缬氨酸缬氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸酪氨酸酪氨酸天冬酰胺天冬酰胺谷氨酰胺谷氨酰胺蛋白质代谢1修改生酮氨基酸生酮氨基酸( (能转化为酮体）能转化为酮体）能转化为酮体）能转化为酮体）(3)转化为糖及脂肪转化为糖及脂肪除亮氨酸、赖除亮氨酸、赖氨酸外的氨基氨酸外的氨基酸可由酸可由？转化转化为糖为糖生糖氨生糖氨基酸。基酸。糖异生糖异生糖异生糖异生蛋白质代谢1修改
