核酸和蛋白質(zhì)代謝

1、 蛋白質(zhì)和核酸代謝蛋白質(zhì)和核酸代謝一、蛋白質(zhì)的酶促降解和氨基酸代謝一、蛋白質(zhì)的酶促降解和氨基酸代謝 蛋白質(zhì)的營養(yǎng)作用：主要作用蛋白質(zhì)的營養(yǎng)作用：主要作用合成體蛋白和合成體蛋白和生理活性物質(zhì)，次要作用生理活性物質(zhì)，次要作用氧化供能。氧化供能。氮平衡氮平衡總氮平衡：總氮平衡：攝入量排出量（排出：尿、糞）攝入量排出量（排出：尿、糞）成年正常動物成年正常動物正氮平衡：正氮平衡：攝入量攝入量排出量排出量生長期，手術(shù)、受傷等恢復(fù)期動物生長期，手術(shù)、受傷等恢復(fù)期動物負(fù)氮平衡：負(fù)氮平衡：攝入量攝入量排出量排出量疾病、衰老、營養(yǎng)不足（饑餓）等疾病、衰老、營養(yǎng)不足（饑餓）等蛋白質(zhì)的最低需要量蛋白質(zhì)的最低需要量 指

2、動物在糖和脂肪充分供應(yīng)的條件下，為指動物在糖和脂肪充分供應(yīng)的條件下，為維持氮的總平衡至少必須攝入的蛋白質(zhì)量。維持氮的總平衡至少必須攝入的蛋白質(zhì)量。蛋白質(zhì)的生理價值蛋白質(zhì)的生理價值(BV利用率利用率)氮的保留量氮的保留量氮的吸收量氮的吸收量 100成人每日最低需要量成人每日最低需要量: 3050g/d我國營養(yǎng)學(xué)會推薦的成人每日需要量我國營養(yǎng)學(xué)會推薦的成人每日需要量: 80g/d取決于其含必需氨基酸數(shù)量及種類的多少。取決于其含必需氨基酸數(shù)量及種類的多少。* 蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值的化學(xué)評分：蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值的化學(xué)評分： 將其氨基酸組成與標(biāo)準(zhǔn)蛋白（雞蛋或牛奶蛋白）或?qū)⑵浒被峤M成與標(biāo)準(zhǔn)蛋白（雞蛋或牛奶蛋白）或

3、FAO（世界糧農(nóng)組織營養(yǎng)委員會）模型進(jìn)行比較。（世界糧農(nóng)組織營養(yǎng)委員會）模型進(jìn)行比較。 *蛋白質(zhì)的互補作用：蛋白質(zhì)的互補作用： 指營養(yǎng)價值較低的蛋白質(zhì)混合食用，必需指營養(yǎng)價值較低的蛋白質(zhì)混合食用，必需氨基酸互相補充從而提高營養(yǎng)價值。氨基酸互相補充從而提高營養(yǎng)價值。 蛋白來源蛋白來源 重量重量% 單食時單食時BV 混食時混食時BV 豆腐干豆腐干 42 65 77 面面 筋筋 58 67 小小 麥麥 39 67 小小 米米 13 57 89 牛牛 肉肉 26 69 大大 豆豆 2 2 64 外源蛋白質(zhì)外源蛋白質(zhì) 氨基酸氨基酸各種水解酶各種水解酶蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)口腔口腔 胃胃 小腸小腸胃蛋白酶胃蛋白酶水

4、解水解形成肽段形成肽段肽段肽段分泌大量酶進(jìn)一步水解分泌大量酶進(jìn)一步水解（多種胰酶、羧肽酶（多種胰酶、羧肽酶）小腸吸收小腸吸收內(nèi)源蛋白質(zhì)內(nèi)源蛋白質(zhì) 氨基酸氨基酸各種組織蛋白酶各種組織蛋白酶 H2O一、體內(nèi)蛋白質(zhì)分解生成氨基酸一、體內(nèi)蛋白質(zhì)分解生成氨基酸（一）不同蛋白質(zhì)有不同半壽期（一）不同蛋白質(zhì)有不同半壽期蛋白質(zhì)降低其原濃度一半所需要的時間，蛋白質(zhì)降低其原濃度一半所需要的時間，用用t1/21/2表示。表示。各種蛋白質(zhì)降解速率不同；這些速率隨生理需各種蛋白質(zhì)降解速率不同；這些速率隨生理需要而變化要而變化。（二）（二）真核真核細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞內(nèi)有兩條有兩條主要的主要的蛋白質(zhì)的蛋白質(zhì)的 降解途徑降解途徑 不

5、依賴不依賴ATP利用利用溶酶體中的溶酶體中的組織蛋白酶組織蛋白酶( (cathepsin)降解外源性蛋白、膜蛋白和長壽命的降解外源性蛋白、膜蛋白和長壽命的細(xì)胞內(nèi)蛋白細(xì)胞內(nèi)蛋白1外在和長壽蛋白質(zhì)在溶酶體通過外在和長壽蛋白質(zhì)在溶酶體通過ATP-非依賴非依賴途徑降解途徑降解溶酶體溶酶體的主要功能是消化作用，是細(xì)胞內(nèi)的主要功能是消化作用，是細(xì)胞內(nèi)的消化器官。的消化器官。 根據(jù)完成生理功能的不同階段可將其分為根據(jù)完成生理功能的不同階段可將其分為: 初級溶酶體初級溶酶體 次級溶酶體次級溶酶體 殘體殘體 依賴依賴ATP 降解異常蛋白和短壽命蛋白降解異常蛋白和短壽命蛋白76個氨基酸的小分子蛋白個氨基酸的小分子

6、蛋白(8.5kD)普遍存在于真核生物而得名普遍存在于真核生物而得名一級結(jié)構(gòu)高度保守一級結(jié)構(gòu)高度保守Ubiquitin:The Ubiquitin Cycle : 泛素共價地結(jié)合于底物蛋白質(zhì)，蛋白泛素共價地結(jié)合于底物蛋白質(zhì)，蛋白酶體（酶體（proteasome）特異性地識別被）特異性地識別被泛素標(biāo)記的蛋白質(zhì)并將其迅速降解，泛素標(biāo)記的蛋白質(zhì)并將其迅速降解，泛素的這種標(biāo)記作用是非底物特異性泛素的這種標(biāo)記作用是非底物特異性的，稱為泛素化（的，稱為泛素化（ubiquitination）。）。（1）泛素化使蛋白質(zhì)貼上了被降解的標(biāo)簽）泛素化使蛋白質(zhì)貼上了被降解的標(biāo)簽 泛素與選擇性被降解蛋白質(zhì)形成共價連泛素與

7、選擇性被降解蛋白質(zhì)形成共價連接，并使其激活。接，并使其激活。（2）泛素化的蛋白質(zhì)在蛋白酶體降解）泛素化的蛋白質(zhì)在蛋白酶體降解蛋白酶體對泛素化蛋白質(zhì)的降解。蛋白酶體對泛素化蛋白質(zhì)的降解。泛素化過程泛素化過程E E1 1：泛素活化酶：泛素活化酶E E2 2：泛素攜帶蛋白：泛素攜帶蛋白E E3 3：泛素蛋白連接酶：泛素蛋白連接酶泛素泛素C CO O- -O O+ +HS-EHS-E1 1ATPATPAMP+PPiAMP+PPi泛素泛素C CO OS S E E1 1HS-EHS-E2 2HS-EHS-E1 1泛素泛素C CO OS ES E2 2泛素泛素C CO OS ES E1 1被降解被降解蛋白

8、質(zhì)蛋白質(zhì)HS-EHS-E2 2泛素泛素C CO OS ES E2 2泛素泛素C CNH NH 被降解蛋白質(zhì)被降解蛋白質(zhì)O OE E3 3 如基因表達(dá)、細(xì)胞增殖、炎癥反應(yīng)、誘發(fā)如基因表達(dá)、細(xì)胞增殖、炎癥反應(yīng)、誘發(fā)癌瘤（促進(jìn)抑癌蛋白癌瘤（促進(jìn)抑癌蛋白P53降解）等。降解）等。體內(nèi)蛋白質(zhì)降解參與多種生理、病理調(diào)節(jié)作用體內(nèi)蛋白質(zhì)降解參與多種生理、病理調(diào)節(jié)作用被標(biāo)記后被標(biāo)記后的的內(nèi)源蛋內(nèi)源蛋白質(zhì)白質(zhì)50500nm各種各種水解水解酶酶單層膜單層膜游離于細(xì)胞質(zhì)中，過于微小難以觀察游離于細(xì)胞質(zhì)中，過于微小難以觀察小分子單元小分子單元白細(xì)胞殺菌時被該細(xì)菌同樣溶解白細(xì)胞殺菌、細(xì)胞自白細(xì)胞殺菌、細(xì)胞自溶也與之有關(guān)溶

9、也與之有關(guān)二、二、外源性蛋白質(zhì)消化成氨基酸和寡肽外源性蛋白質(zhì)消化成氨基酸和寡肽后被吸收后被吸收（一）蛋白質(zhì)在胃和腸道被消化被成氨基酸（一）蛋白質(zhì)在胃和腸道被消化被成氨基酸和寡肽和寡肽蛋白質(zhì)消化的生理意義蛋白質(zhì)消化的生理意義 由大分子轉(zhuǎn)變?yōu)樾》肿?，便于吸收。由大分子轉(zhuǎn)變?yōu)樾》肿樱阌谖铡?消除種屬特異性和抗原性，防止過敏、消除種屬特異性和抗原性，防止過敏、毒性反應(yīng)。毒性反應(yīng)。水解胞外酶胞外酶氨基酸氨基酸 吸收入作為作為氮氮源和能源進(jìn)行代謝源和能源進(jìn)行代謝蛋白質(zhì)不能儲備蛋白質(zhì)不能儲備1. 蛋白質(zhì)胃中被不完全消化蛋白質(zhì)胃中被不完全消化 胃蛋白酶原胃蛋白酶原胃蛋白酶胃蛋白酶 + + 多肽碎片多肽碎片

10、胃酸、胃蛋白酶胃酸、胃蛋白酶(pepsinogen) (pepsin) （1 1） 最適最適 pH 1.5 2.5pH 1.5 2.5（2 2） 水解芳香族氨基酸及亮氨酸的羧基端產(chǎn)物水解芳香族氨基酸及亮氨酸的羧基端產(chǎn)物, ,主要為多肽主要為多肽 及少量氨基酸。及少量氨基酸。（3 3） 凝乳作用凝乳作用 酪蛋白酪蛋白 副酪蛋白副酪蛋白 CaCa復(fù)合物復(fù)合物pepsinCa+2. 蛋白質(zhì)在小腸被水解成氨基酸和小肽蛋白質(zhì)在小腸被水解成氨基酸和小肽小腸是蛋白質(zhì)消化的主要部位小腸是蛋白質(zhì)消化的主要部位 胰液蛋白酶消化蛋白質(zhì)產(chǎn)生寡肽和少量氨基酸胰液蛋白酶消化蛋白質(zhì)產(chǎn)生寡肽和少量氨基酸 胰酶胰酶是消化蛋白質(zhì)

11、的主要酶，最適是消化蛋白質(zhì)的主要酶，最適pH為為7.0左右，包括內(nèi)肽酶和外肽酶左右，包括內(nèi)肽酶和外肽酶，均以酶原均以酶原方式分泌，以一定方式激活方式分泌，以一定方式激活，各有專一性。各有專一性。內(nèi)肽酶內(nèi)肽酶(endopeptidase)水解蛋白質(zhì)肽鏈內(nèi)部的一些肽鍵，如胰蛋水解蛋白質(zhì)肽鏈內(nèi)部的一些肽鍵，如胰蛋白酶、糜蛋白酶、彈性蛋白酶。白酶、糜蛋白酶、彈性蛋白酶。外肽酶外肽酶(exopeptidase)自肽鏈的末段開始每次水解一個氨基酸殘自肽鏈的末段開始每次水解一個氨基酸殘基，如羧基肽酶基，如羧基肽酶(A、B)、氨基肽酶。、氨基肽酶。氨基肽酶氨基肽酶內(nèi)肽酶內(nèi)肽酶羧基肽酶羧基肽酶氨基酸氨基酸 +氨

12、基酸氨基酸二肽酶二肽酶蛋白水解酶作用示意圖蛋白水解酶作用示意圖腸液中酶原的腸液中酶原的胰蛋白酶原胰蛋白酶原 糜蛋白酶原糜蛋白酶原 彈性蛋白酶原彈性蛋白酶原 羧肽酶原羧肽酶原腸激酶腸激酶(enterokinaseenterokinase) 胰蛋白酶胰蛋白酶 糜蛋白酶糜蛋白酶 彈性蛋白酶彈性蛋白酶 羧肽酶羧肽酶 (trypsintrypsin) (chymotrypsin) (elastaseelastase) (carboxypeptidasecarboxypeptidase)胰蛋白酶胰蛋白酶主要是寡肽酶主要是寡肽酶(oligopeptidase)的作用，例如的作用，例如氨基肽酶氨基肽酶(ami

13、nopeptidase)及二肽酶及二肽酶(dipeptidase)等，等， 最終產(chǎn)生氨基酸。最終產(chǎn)生氨基酸。在小腸粘膜細(xì)胞中進(jìn)行在小腸粘膜細(xì)胞中進(jìn)行氨基酸的吸收是一個主動轉(zhuǎn)運過程氨基酸的吸收是一個主動轉(zhuǎn)運過程 吸收部位：主要在小腸粘膜細(xì)胞吸收部位：主要在小腸粘膜細(xì)胞 吸收形式：氨基酸、寡肽、二肽吸收形式：氨基酸、寡肽、二肽 吸收機制：耗能的主動吸收過程吸收機制：耗能的主動吸收過程主要部位：主要部位：小腸小腸吸收機制吸收機制（1）氨基酸運載蛋白（主動吸收）氨基酸運載蛋白（主動吸收）七種轉(zhuǎn)運蛋白七種轉(zhuǎn)運蛋白（transportertransporter）中性氨基酸載體中性氨基酸載體堿性氨基酸載體堿

14、性氨基酸載體酸性氨基酸載體酸性氨基酸載體亞氨基酸與甘氨酸載體亞氨基酸與甘氨酸載體-氨基酸轉(zhuǎn)運蛋白氨基酸轉(zhuǎn)運蛋白二肽、三肽轉(zhuǎn)運蛋白二肽、三肽轉(zhuǎn)運蛋白 （2 2）-谷氨?；h(huán)對氨基酸的轉(zhuǎn)運作用谷氨?；h(huán)對氨基酸的轉(zhuǎn)運作用-谷氨?；h(huán)谷氨?；h(huán)(-glutamyl cycle)過程：過程： 谷胱甘肽對氨基酸的轉(zhuǎn)運谷胱甘肽對氨基酸的轉(zhuǎn)運 谷胱甘肽再合成谷胱甘肽再合成半胱氨酰甘氨酸半胱氨酰甘氨酸(Cys-Gly)半胱氨酸半胱氨酸甘氨酸甘氨酸肽酶肽酶-谷氨谷氨 酸環(huán)化酸環(huán)化 轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)移酶氨基酸氨基酸H2NCHCOOHR5-氧脯氨酸氧脯氨酸谷氨酸谷氨酸 5-氧脯氧脯氨酸酶氨酸酶ATPADP+Pi-谷

15、氨酰半胱氨酸谷氨酰半胱氨酸-谷氨酰谷氨酰半胱氨酸半胱氨酸 合成酶合成酶ADP+PiATP谷胱甘肽谷胱甘肽 合成酶合成酶ATPADP+Pi細(xì)胞外細(xì)胞外 - -谷谷 氨酰氨酰 基轉(zhuǎn)基轉(zhuǎn) 移酶移酶細(xì)胞膜細(xì)胞膜谷胱甘肽谷胱甘肽 GSH細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞內(nèi)-谷氨?；h(huán)過程谷氨?；h(huán)過程-谷氨酰谷氨酰氨基酸氨基酸COOHCHNH2CH2CH2CONHCHCOOHRCHH2NCOOHR氨基酸氨基酸（三）未被吸收的蛋白質(zhì)在腸道細(xì)菌作用下（三）未被吸收的蛋白質(zhì)在腸道細(xì)菌作用下發(fā)生腐敗作用發(fā)生腐敗作用在消化過程中，有一小部分蛋白質(zhì)未被消化在消化過程中，有一小部分蛋白質(zhì)未被消化或雖經(jīng)消化、但未被吸收的消化產(chǎn)物在腸道細(xì)菌

16、或雖經(jīng)消化、但未被吸收的消化產(chǎn)物在腸道細(xì)菌作用下發(fā)生以無氧分解為主要過程的化學(xué)變化作用下發(fā)生以無氧分解為主要過程的化學(xué)變化所所起的作用。起的作用。腐敗作用的產(chǎn)物大多有害，如胺、氨、苯酚、吲腐敗作用的產(chǎn)物大多有害，如胺、氨、苯酚、吲哚等；也可產(chǎn)生少量的脂肪酸及維生素等可被機哚等；也可產(chǎn)生少量的脂肪酸及維生素等可被機體利用的物質(zhì)體利用的物質(zhì)。蛋白質(zhì)的腐敗作用蛋白質(zhì)的腐敗作用( (putrefaction) 未消化蛋白質(zhì)未消化蛋白質(zhì) H R-C-COOH NH2未吸收的消化產(chǎn)物未吸收的消化產(chǎn)物腐敗（腐?。╬utrefaction）脫氨脫氨NH3脫羧脫羧胺胺碳鏈降解碳鏈降解其它有害物質(zhì)其它有害物質(zhì)氨基

17、酸代謝庫氨基酸代謝庫( (metabolic pool) )食物蛋白經(jīng)消化吸收的氨基酸（外源性氨食物蛋白經(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)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)各處參與源性氨基酸）混在一起，分布于體內(nèi)各處參與代謝，稱為代謝，稱為氨基酸代謝庫氨基酸代謝庫。三、外源性氨基酸和內(nèi)源性氨基酸組成三、外源性氨基酸和內(nèi)源性氨基酸組成氨基酸代謝庫氨基酸代謝庫氨基酸代謝庫氨基酸代謝庫組織蛋白組織蛋白合合成成降降解解合成氨基酸合成氨基酸（非必需氨基酸）（非必需氨基酸）食物蛋白食物蛋白 消化消化吸收吸收隨尿排出隨尿排出（1g/d1

18、g/d）脫脫氨氨基基NHNH3 3 - -酮酸酮酸非蛋白含非蛋白含氮化合物氮化合物尿素尿素糖、脂肪糖、脂肪氨基酸氨基酸胺胺脫脫羧羧基基合成非蛋白合成非蛋白含氮化合物含氮化合物轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化排泄排泄COCO2 2醛醛酸酸TCA氨基酸的分解代謝氨基酸的合成代謝氨基酸的分解代謝氨基酸的分解代謝一般在下列一般在下列3種代謝狀況下，氨基酸才氧化降解：種代謝狀況下，氨基酸才氧化降解：細(xì)胞的蛋白質(zhì)進(jìn)行正常的合成和降解時，蛋白質(zhì)細(xì)胞的蛋白質(zhì)進(jìn)行正常的合成和降解時，蛋白質(zhì)合成并不需要蛋白質(zhì)降解釋放出的某些氨基酸，合成并不需要蛋白質(zhì)降解釋放出的某些氨基酸，這些氨基酸會進(jìn)行氧化分解。這些氨基酸會進(jìn)行氧化分解。食品富含蛋白

19、質(zhì)，消化產(chǎn)生的氨基酸超過了蛋白食品富含蛋白質(zhì)，消化產(chǎn)生的氨基酸超過了蛋白質(zhì)合成的需要，由于氨基酸不能在體內(nèi)儲存，過質(zhì)合成的需要，由于氨基酸不能在體內(nèi)儲存，過量的氨基酸在體內(nèi)被氧化降解。量的氨基酸在體內(nèi)被氧化降解。機體處于饑餓狀態(tài)或未控制的糖尿病狀態(tài)時，機機體處于饑餓狀態(tài)或未控制的糖尿病狀態(tài)時，機體不能利用或不能合適地利用糖作為能源，細(xì)胞體不能利用或不能合適地利用糖作為能源，細(xì)胞的蛋白質(zhì)被用做重要的能源。的蛋白質(zhì)被用做重要的能源。 脫氨基作用（分解的主要途徑）脫氨基作用（分解的主要途徑）氨基酸分解的共同途徑氨基酸分解的共同途徑 脫羧基作用（分解的次要途徑）脫羧基作用（分解的次要途徑）1. 氨基酸

20、的分解代謝氨基酸的分解代謝R-CH2COCOOHR-CH2NH2NH3CO2R-CH2CHCOOH NH2 RH-C-NH2 COOHRCH2NH2 + CO2 氨基酸在氨基酸在氨基酸脫羧酶氨基酸脫羧酶（輔酶為磷酸吡哆（輔酶為磷酸吡哆 醛）醛） 作用下脫羧基生成相應(yīng)的胺。作用下脫羧基生成相應(yīng)的胺。RCCOOHHNH2RCCOOHHNCH R-POCR-PH+H2OCO2RCHHNCH R-PH2OR-CH2-NH2OCR-PH -氨基丁酸（氨基丁酸（GABA）L-谷氨酸脫羧酶谷氨酸脫羧酶 CO2功能：功能：為一種抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，對為一種抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，對 中樞神經(jīng)系統(tǒng)有抑制作用。中樞神經(jīng)系統(tǒng)有

21、抑制作用。GABA(CH2)2COOHCH2NH2L-谷氨酸谷氨酸(CH2)2COOHCHNH2COOH CO2組氨酸脫羧酶組氨酸脫羧酶功能：功能：*擴張血管、降低血壓擴張血管、降低血壓*刺激胃酸分泌刺激胃酸分泌組胺組胺CH2CH2NH2NHNL-組氨酸組氨酸COOHCCH2NH2NHNH 組胺組胺 5-羥色胺（羥色胺（5-HT）功能：功能： *腦中的腦中的5-HT是一種抑制性神經(jīng)遞質(zhì)是一種抑制性神經(jīng)遞質(zhì) * 外周組織的外周組織的5-HT有收縮血管的作用有收縮血管的作用 CO25-HT羥化脫羧酶羥化脫羧酶5-HTCH2NH2CH2NHCOOHCHCH2NH2NH色氨酸色氨酸4. ?；撬崤；撬?

22、磺酸丙氨磺酸丙氨酸脫羧酶酸脫羧酶 CO2功能：功能：結(jié)合膽汁酸的重要組成成分結(jié)合膽汁酸的重要組成成分L-半胱氨酸半胱氨酸COOHCHNH2CH2SH?；撬崤；撬酑HNH2CH2SO3H磺酸丙氨酸磺酸丙氨酸3（O）COOHCHNH2CH2SO3H5. 多胺多胺*腐胺腐胺*精脒（亞精胺）精脒（亞精胺）*精胺精胺定義：定義：分子中含有分子中含有2個以上氨個以上氨 基的胺類物質(zhì)基的胺類物質(zhì)功能功能：*調(diào)節(jié)細(xì)胞增長，促進(jìn)細(xì)胞增殖。調(diào)節(jié)細(xì)胞增長，促進(jìn)細(xì)胞增殖。 *血尿中多胺的水平可作為癌瘤病的血尿中多胺的水平可作為癌瘤病的 輔助診斷及觀察病情變化的指標(biāo)輔助診斷及觀察病情變化的指標(biāo)6 6、羥化脫羧基、羥化脫

23、羧基 RCH2NH2O2H2O RCHOH2O2NH3 胺代謝胺代謝 RCHO1/2O2 RCOOH 脂代謝脂代謝 H2O2H2O2 2H2OO2氨氧化酶氨氧化酶醛氧化酶醛氧化酶過氧化氫酶過氧化氫酶*胺的進(jìn)一步降解：胺的進(jìn)一步降解：結(jié)合解毒結(jié)合解毒氧化解毒氧化解毒（2 2）. .氨基酸的脫氨基作用氨基酸的脫氨基作用 氧化脫氨基作用氧化脫氨基作用 轉(zhuǎn)氨基作用轉(zhuǎn)氨基作用 主要方式主要方式 聯(lián)合脫氨基作用（脫氨基的主要方式）聯(lián)合脫氨基作用（脫氨基的主要方式） 非氧化脫氨基作用非氧化脫氨基作用 脫酰氨基作用脫酰氨基作用 氧化脫氨基作用氧化脫氨基作用R-CH-COOH NH2R-C-COOH NH 氨基

24、酸氧化酶氨基酸氧化酶+ 2HR-C-COOH NH+ H2OR-C-COOH O+ NH3 氨基酸在氨基酸氧化酶作用下脫氫生成亞氨基酸氨基酸在氨基酸氧化酶作用下脫氫生成亞氨基酸, ,后者再水解成后者再水解成NHNH3 3和和-酮酸的過程酮酸的過程. .催化催化L-氨基酸氧化脫氨基酸氧化脫 氨，活性低、分布窄。氨，活性低、分布窄。催化催化D-氨基酸氧化脫氨基酸氧化脫 氨，活性高、分布廣。氨，活性高、分布廣。催化催化L-谷氨酸氧化脫谷氨酸氧化脫 氨，活性高、分布廣。氨，活性高、分布廣。反應(yīng)可逆反應(yīng)可逆L-L-谷氨酸脫氫酶在體內(nèi)谷氨酸脫氫酶在體內(nèi)合成中起著重要作用合成中起著重要作用 COOH CH2

25、 CH2 H-C-NH2 COOH COOH CH2 CH2 C=NH COOH COOH CH2 CH2 C=O COOHL-L-谷氨酸脫氫酶谷氨酸脫氫酶水解水解*L谷氨酸脫氫酶催化的氧化脫氨基反應(yīng)谷氨酸脫氫酶催化的氧化脫氨基反應(yīng)轉(zhuǎn)氨基作用轉(zhuǎn)氨基作用 -氨基酸的氨基通過酶的催化氨基酸的氨基通過酶的催化, ,在磷酸在磷酸吡哆醛的協(xié)助下轉(zhuǎn)移到吡哆醛的協(xié)助下轉(zhuǎn)移到-酮酸酮酸 的酮基上的酮基上, ,生成相應(yīng)的氨基酸生成相應(yīng)的氨基酸; ;原來的原來的-氨基酸則轉(zhuǎn)變氨基酸則轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的成相應(yīng)的-酮酸酮酸 . .轉(zhuǎn)氨基作用是體內(nèi)合成轉(zhuǎn)氨基作用是體內(nèi)合成非必需氨基酸非必需氨基酸的重要途徑的重要途徑.(.(除

26、甘除甘/ /賴賴/ /蘇蘇/ /脯脯/ /羥脯氨酸羥脯氨酸, ,大多需要大多需要-酮戊二酸作氨基受酮戊二酸作氨基受體體 ) ) R1HC-NH2 COOH+ R2HC O COOH R2HC-NH2 COOH R1HC O COOH+轉(zhuǎn)氨酶轉(zhuǎn)氨酶 大多數(shù)氨基酸可參與轉(zhuǎn)氨基作用，但賴氨酸、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。脯氨酸、羥脯氨酸除外。-酮戊二酸天冬氨酸酮戊二酸天冬氨酸 L-谷氨酸草酰乙酸谷氨酸草酰乙酸谷草轉(zhuǎn)氨酶谷草轉(zhuǎn)氨酶(GOT)谷丙轉(zhuǎn)氨酶谷丙轉(zhuǎn)氨酶(GPT)-酮戊二酸丙氨酸酮戊二酸丙氨酸 L-谷氨酸丙酮酸谷氨酸丙酮酸臨床意義：急性肝炎患者血清臨床意義：急性

27、肝炎患者血清ALT升高升高臨床意義：心肌梗患者血清臨床意義：心肌?；颊哐錋ST升高升高 體內(nèi)存在多種轉(zhuǎn)氨酶，不同氨基酸與體內(nèi)存在多種轉(zhuǎn)氨酶，不同氨基酸與-酮酮酸之間的轉(zhuǎn)氨基作用只能由專一的轉(zhuǎn)氨酶催化。酸之間的轉(zhuǎn)氨基作用只能由專一的轉(zhuǎn)氨酶催化。 轉(zhuǎn)氨酶轉(zhuǎn)氨酶 正常人各組織正常人各組織GOT及及GPT活性活性 (單位單位/克濕組織克濕組織)血清轉(zhuǎn)氨酶活性，臨床上可作為疾病診斷和血清轉(zhuǎn)氨酶活性，臨床上可作為疾病診斷和預(yù)后的指標(biāo)之一。預(yù)后的指標(biāo)之一。組織組織GOTGPT 心心1560007100肝骼肌骨骼肌990004800腎腎9100019000組織組織GOTGPT 胰腺

28、胰腺脾脾肺肺血清血清280002000140001200100007002016 CHO HO CH2OH3CN CH2NH2 HO CH2OH3CPP RH-C-NH2 COOHRC=OCOOH R2H-C-NH2 COOHR2C=OCOOHAAAA磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛( (氨基傳遞體氨基傳遞體) )AAAA-酮酸酮酸磷酸吡哆胺磷酸吡哆胺-酮酸酮酸N（二）所有的轉(zhuǎn)氨酶均有相同的輔基和相同（二）所有的轉(zhuǎn)氨酶均有相同的輔基和相同 的作用機制的作用機制 反應(yīng)可逆，反應(yīng)可逆，K1K1，反應(yīng)方向由實際底物濃度決定，反應(yīng)方向由實際底物濃度決定, ,只有氨基的轉(zhuǎn)移，無游離氨產(chǎn)生只有氨基的轉(zhuǎn)移，無游離氨產(chǎn)生

29、. .為氨基酸的分解方式，也是合成非必需氨基酸的為氨基酸的分解方式，也是合成非必需氨基酸的重要途徑重要途徑. .接受氨基的主要酮酸：接受氨基的主要酮酸：大多數(shù)氨基酸參與此反應(yīng)，不同的氨基酸只能由大多數(shù)氨基酸參與此反應(yīng)，不同的氨基酸只能由 各專一的轉(zhuǎn)氨酶催化各專一的轉(zhuǎn)氨酶催化. .轉(zhuǎn)氨酶的輔酶為維生素轉(zhuǎn)氨酶的輔酶為維生素B B6 6的磷酸酯，與轉(zhuǎn)氨基作用的磷酸酯，與轉(zhuǎn)氨基作用的機理有關(guān)的機理有關(guān)*丙酮酸、丙酮酸、 -酮戊二酸、草酰乙酸酮戊二酸、草酰乙酸 氨基酸與氨基酸與-酮戊二酸進(jìn)行轉(zhuǎn)氨基作用，生成相應(yīng)酮戊二酸進(jìn)行轉(zhuǎn)氨基作用，生成相應(yīng)的的-酮酸和谷氨酸，后者在谷氨酸脫氫酶作用下脫酮酸和谷氨酸，后

30、者在谷氨酸脫氫酶作用下脫去氨基生成去氨基生成-酮戊二酸和酮戊二酸和NHNH3 3聯(lián)合脫氨基作用是在氨聯(lián)合脫氨基作用是在氨基酸轉(zhuǎn)移酶和基酸轉(zhuǎn)移酶和L-L-谷氨酸脫氫酶聯(lián)合作用下完成的。全谷氨酸脫氫酶聯(lián)合作用下完成的。全過程可逆，也是體內(nèi)合成非必需氨基酸的主要途徑。過程可逆，也是體內(nèi)合成非必需氨基酸的主要途徑。 以谷氨酸脫氫酶為主的聯(lián)合脫氨基作用以谷氨酸脫氫酶為主的聯(lián)合脫氨基作用轉(zhuǎn)氨酶轉(zhuǎn)氨酶L-L-谷氨酸脫氫酶谷氨酸脫氫酶NADH+H+H2O+NADRC=OCOOHNH3+COOHCH2CH2C=OCOOHCHRCOOHH-C-COOHCH2CH2COOHNH2NH2NH2NH2NH3NH3NH3

31、NH2NH2NH2 腺嘌呤核苷酸聯(lián)合脫氨基作用（骨骼肌、腺嘌呤核苷酸聯(lián)合脫氨基作用（骨骼肌、心肌、肝臟、腦組織）心肌、肝臟、腦組織）體內(nèi)氨的來源：體內(nèi)氨的來源：+ 、脫氨基產(chǎn)物：、脫氨基產(chǎn)物：NHNH3 3和和-酮酸的代謝去路酮酸的代謝去路氨基酸脫氨基作用氨基酸脫氨基作用腸道蛋白質(zhì)的腐敗腸道蛋白質(zhì)的腐敗谷氨酰胺（腎）谷氨酰胺（腎）胺的氧化胺的氧化NH3 氨是機體正常代謝產(chǎn)物，具有毒性。氨是機體正常代謝產(chǎn)物，具有毒性。體內(nèi)的氨主要在肝合成尿素體內(nèi)的氨主要在肝合成尿素( (urea)而解毒。而解毒。正常人血氨濃度正常人血氨濃度： 0.1 mg/100ml (0.6 mol/L).二、氨在血液中轉(zhuǎn)運

32、二、氨在血液中轉(zhuǎn)運（一）丙氨酸（一）丙氨酸- -葡萄糖循環(huán)將氨從肌肉運輸?shù)礁纹咸烟茄h(huán)將氨從肌肉運輸?shù)礁畏磻?yīng)過程反應(yīng)過程生理意義生理意義 肌肉中氨以無毒的丙氨酸形式運輸?shù)礁?。肌肉中氨以無毒的丙氨酸形式運輸?shù)礁巍?肝為肌肉提供葡萄糖。肝為肌肉提供葡萄糖。丙氨酸丙氨酸-葡萄糖循環(huán)葡萄糖循環(huán)(alanine-glucose cycle)(主要是肌肉)葡萄糖-丙氨酸循環(huán)各組織各組織細(xì)胞細(xì)胞脫氨脫氨谷氨酸谷氨酸 -酮戊二酸酮戊二酸谷谷氨氨酸酸肝臟肝臟以以Gln、Ala轉(zhuǎn)運氨轉(zhuǎn)運氨經(jīng)濟性高效經(jīng)濟性高效（一舉兩得）（一舉兩得）肌肉劇烈運動肌肉劇烈運動丙酮酸丙酮酸NH3糖異生糖異生脫氨脫氨酵解酵解蛋白質(zhì)分蛋白

33、質(zhì)分解產(chǎn)能解產(chǎn)能n 谷氨酰胺的運氨形式（氨的主要運輸形式）谷氨酰胺的運氨形式（氨的主要運輸形式） COOH CONH2 | |（CH2）2 NH3 +ATP ADP + Pi （CH2）2 | 谷氨酰胺合成酶谷氨酰胺合成酶 | CHNH2 CHNH2 | 谷氨酰胺酶谷氨酰胺酶 | COOH NH3 H2O COOHL-谷氨酸谷氨酸 谷氨酰胺谷氨酰胺腦，肌肉腦，肌肉肝，腎肝，腎谷氨酰胺：氨的解毒產(chǎn)物，氨的貯存和運輸形式谷氨酰胺：氨的解毒產(chǎn)物，氨的貯存和運輸形式尿素、銨鹽等尿素、銨鹽等臨床上用谷氨酸鹽臨床上用谷氨酸鹽降低血氨降低血氨 在肝內(nèi)合成尿素，這是最主要的去路在肝內(nèi)合成尿素，這是最主要的去路

34、 合成非必需氨基酸及其它含氮化合物合成非必需氨基酸及其它含氮化合物 合成谷氨酰胺合成谷氨酰胺 谷氨酸谷氨酸 + NH+ NH3 3谷氨酰胺谷氨酰胺 谷氨酰胺合成酶谷氨酰胺合成酶ATPATPADP+PiADP+Pi 腎小管泌氨腎小管泌氨分泌的分泌的NH3在酸性條件下生成在酸性條件下生成NH4+，隨尿排出。隨尿排出。體內(nèi)氨的去路：體內(nèi)氨的去路：l 重新利用及儲存重新利用及儲存 合成酰胺：合成酰胺： L-谷氨酸谷氨酸NH3ATP L-谷氨酰胺谷氨酰胺ADPPi L-天冬氨酸天冬氨酸NH3ATP L-天冬酰胺天冬酰胺ADPPi谷氨酰胺合成酶谷氨酰胺合成酶天冬酰胺合成酶天冬酰胺合成酶合成新氨基酸：合成新

35、氨基酸：-酮酸酮酸NHNH3 3 氨基酸氨基酸多數(shù)水生動物多數(shù)水生動物直接排氨。直接排氨。鳥類及爬行類動物鳥類及爬行類動物排尿酸。排尿酸。陸生高等動物陸生高等動物排尿素動物。排尿素動物。兩棲類動物兩棲類動物蝌蚪水生排氨，變態(tài)后排尿素。蝌蚪水生排氨，變態(tài)后排尿素。l 形成廢物排出體外形成廢物排出體外 實驗：實驗：動物切除肝臟，輸入動物切除肝臟，輸入AA后，血氨濃度升高后，血氨濃度升高動物保留肝臟、切除腎臟，輸入動物保留肝臟、切除腎臟，輸入AA后，血后，血中尿素濃度升高中尿素濃度升高動物肝臟、腎臟同時切除，輸入氨基酸后，動物肝臟、腎臟同時切除，輸入氨基酸后，血中尿素含量較低，但血氨濃度升高血中尿素

36、含量較低，但血氨濃度升高 結(jié)論：結(jié)論：肝臟肝臟是合成尿素的主要器官是合成尿素的主要器官尿素循環(huán)(urea cycle) （一）在肝進(jìn)行的鳥氨酸循環(huán)合成尿素（一）在肝進(jìn)行的鳥氨酸循環(huán)合成尿素尿素生成的過程由尿素生成的過程由Hans Krebs 和和Kurt Henseleit 提出，稱為提出，稱為鳥氨酸循環(huán)鳥氨酸循環(huán)( (orinithine cycle)，又稱，又稱尿素循環(huán)尿素循環(huán)( (urea cycle)或或Krebs- Henseleit循環(huán)循環(huán)。尿素循環(huán)尿素循環(huán)(urea cycle)概念概念 1932年年Hans Krebs提出提出尿素循環(huán)尿素循環(huán)(urea cycle) NHNH3

37、 3、COCO2 2與鳥氨酸作用合成瓜氨酸（分兩步進(jìn)行）：與鳥氨酸作用合成瓜氨酸（分兩步進(jìn)行）： 氨甲酰磷酸合成酶氨甲酰磷酸合成酶NH3CO2H2O2ATP H2N-COOPi(氨甲酰磷氨甲酰磷酸酸)2ADPPi氨甲酰磷酸氨甲酰磷酸鳥氨酸鳥氨酸 瓜氨酸瓜氨酸 瓜氨酸瓜氨酸+天冬氨酸天冬氨酸 精氨酸精氨酸 精氨酸精氨酸H2O 尿素尿素 鳥氨酸鳥氨酸N-乙酰谷氨酸乙酰谷氨酸 精氨酸精氨酸尿素生成步驟（三大步驟）：尿素生成步驟（三大步驟）：肝臟中肝臟中 CO2 + NH3 + H2O + 2ATP氨基甲酰磷酸合成酶氨基甲酰磷酸合成酶（N-N-乙酰谷氨酸乙酰谷氨酸，MgMg2+2+）COH2NO PO

38、32-+ 2ADP + Pi氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸反應(yīng)在線粒體中進(jìn)行反應(yīng)在線粒體中進(jìn)行1. CO2、氨和、氨和ATP縮合形成氨基甲酰磷酸縮合形成氨基甲酰磷酸反應(yīng)由反應(yīng)由氨基甲酰磷酸合成酶氨基甲酰磷酸合成酶(carbamoyl phosphate synthetase, CPS-) 催化。催化。N-乙酰谷氨酸為其激活劑，反應(yīng)消耗乙酰谷氨酸為其激活劑，反應(yīng)消耗2分子分子ATP。N-N-乙酰谷氨酸乙酰谷氨酸(AGA)(AGA)COOHCH3C-NH-CH(CH2)2COOHOCOOHCH3C-NH-CH(CH2)2COOHO鳥氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶鳥氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶H3PO4+氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷

39、酸NH2(CH2)3CHCOOHNH2鳥鳥氨氨酸酸NH2(CH2)3CHCOOHNH2鳥鳥氨氨酸酸NH2COOPO32-NH2COOPO32-NHCHCOOHNH2NH2CO瓜瓜氨氨酸酸(CH2)32氨基甲酰磷酸與鳥氨酸反應(yīng)生成瓜氨酸氨基甲酰磷酸與鳥氨酸反應(yīng)生成瓜氨酸由由鳥氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶鳥氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶( (ornithine carbamoyl transferase,OCT) )催化，催化，OCT常與常與CPS-構(gòu)成構(gòu)成復(fù)合體。復(fù)合體。反應(yīng)在線粒體中進(jìn)行，反應(yīng)在線粒體中進(jìn)行，瓜氨酸生成后進(jìn)入胞液。瓜氨酸生成后進(jìn)入胞液。3. 瓜氨酸與天冬氨酸反應(yīng)生成精氨酸代琥珀酸瓜氨酸與天冬氨酸反應(yīng)

40、生成精氨酸代琥珀酸反應(yīng)在反應(yīng)在胞液胞液中進(jìn)行。中進(jìn)行。 精氨酸代琥珀酸合成酶精氨酸代琥珀酸合成酶ATPATPAMP+PPiAMP+PPiH H2 2O OMgMg2+2+天冬氨酸天冬氨酸精氨酸代琥珀酸精氨酸代琥珀酸NHCHCOOHNH2NH2CO瓜瓜氨氨酸酸(CH2)3COOHCHH2NCH2COOHNH(CH2)3CHCOOHNH2NH2CNCOOHCHCH2COOHCOOHCHCHHOOC+NH(CH2)3CHCOOHNH2NH2CNHNH(CH2)3CHCOOHNH2NH2CNCOOHCHCH2COOHNH(CH2)3CHCOOHNH2NH2CNCOOHCHCH2COOH精氨酸精氨酸延胡

41、索酸延胡索酸精氨酸代琥精氨酸代琥珀酸裂解酶珀酸裂解酶精氨酸代琥珀酸精氨酸代琥珀酸4. 精氨酸代琥珀酸裂解成精氨酸和延胡索酸精氨酸代琥珀酸裂解成精氨酸和延胡索酸反應(yīng)在胞液中進(jìn)行。反應(yīng)在胞液中進(jìn)行。 2NH3+CO2+3H2O+3ATP H2N-C-NH2+2ADP+AMP+PPi O主要器官：肝臟主要器官：肝臟 CO2 2NH3（其中（其中1分子來自于天冬氨酸分子來自于天冬氨酸*） 4ATP生理意義：是體內(nèi)氨的主要去路，生理意義：是體內(nèi)氨的主要去路， 解氨毒的重要途徑。解氨毒的重要途徑?？偡磻?yīng)方程式：總反應(yīng)方程式：尿素尿素 + 2ADP + AMP + 2Pi +PPi原料：合成原料：合成1分子

42、尿素需：分子尿素需：2NH3 + CO2 + 3ATP + H2O（二）尿素合成受膳食蛋白質(zhì)和兩個限速酶（二）尿素合成受膳食蛋白質(zhì)和兩個限速酶活性的調(diào)節(jié)活性的調(diào)節(jié)1. 1. 高蛋白質(zhì)膳食促進(jìn)尿素合成高蛋白質(zhì)膳食促進(jìn)尿素合成 2. N-2. N-乙酰谷氨酸別位激活氨基甲酰磷酸合酶乙酰谷氨酸別位激活氨基甲酰磷酸合酶啟動尿素合成啟動尿素合成 3. 3. 精氨酸代琥珀酸合酶活性促進(jìn)尿素合成精氨酸代琥珀酸合酶活性促進(jìn)尿素合成精氨酸為其激活劑精氨酸為其激活劑酶酶相對活性相對活性氨基甲酰磷酸合成酶氨基甲酰磷酸合成酶鳥氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶鳥氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶精氨酸代琥珀酸合成酶精氨酸代琥珀酸合成酶精氨酸代琥珀酸

43、裂解酶精氨酸代琥珀酸裂解酶精氨酸酶精氨酸酶4.5163.01.03.3149.0正常成人肝尿素合成酶的相對活性正常成人肝尿素合成酶的相對活性酶酶相對活性相對活性氨基甲酰磷酸合成酶氨基甲酰磷酸合成酶鳥氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶鳥氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶精氨酸代琥珀酸合成酶精氨酸代琥珀酸合成酶精氨酸代琥珀酸裂解酶精氨酸代琥珀酸裂解酶精氨酸酶精氨酸酶4.5163.01.03.3149.0正常成人肝尿素合成酶的相對活性正常成人肝尿素合成酶的相對活性* * 血氨正常參考值：血氨正常參考值：0.540.540.650.65 mol/Lmol/L* *引起高血氨癥主要原因：引起高血氨癥主要原因： 肝功能嚴(yán)重?fù)p傷，尿素合成

44、障礙肝功能嚴(yán)重?fù)p傷，尿素合成障礙*機制：機制： 腦中氨升高，消耗腦中氨升高，消耗 - -酮戊二酸（轉(zhuǎn)變?yōu)楣劝彼幔於幔ㄞD(zhuǎn)變?yōu)楣劝彼幔?，使三羧酸循環(huán)減弱，使三羧酸循環(huán)減弱，ATPATP合成減少，引起大腦功能障礙，合成減少，引起大腦功能障礙，嚴(yán)重時昏迷。嚴(yán)重時昏迷。 血氨正常參考值：血氨正常參考值：5.545.546565 mol/Lmol/L 降低血氨的措施：降低血氨的措施： 限制蛋白進(jìn)食量限制蛋白進(jìn)食量 給于腸道抑菌藥物給于腸道抑菌藥物 給予給予GluGlu使其與氨結(jié)合為使其與氨結(jié)合為GlnGln4 4、氨的排泄、氨的排泄水生生物直接擴散脫氨水生生物直接擴散脫氨（NH3）哺乳、兩棲動物排

45、尿素哺乳、兩棲動物排尿素各種生物根據(jù)安全、價廉的原則排氨各種生物根據(jù)安全、價廉的原則排氨直接排氨，不消耗能量；排氨形式越復(fù)雜、越耗能？體內(nèi)水循環(huán)迅速，體內(nèi)水循環(huán)迅速，NHNH3 3濃度低，擴散流失快，濃度低，擴散流失快，毒性小。毒性小。CONH2NH2？體內(nèi)水循環(huán)較慢，體內(nèi)水循環(huán)較慢，NHNH3 3濃度較高，需要消耗濃度較高，需要消耗能量使其轉(zhuǎn)化為較簡能量使其轉(zhuǎn)化為較簡單，低毒的尿素形式。單，低毒的尿素形式。NNNNOOO-鳥類、爬蟲排尿酸均來自轉(zhuǎn)均來自轉(zhuǎn)氨氨不溶于水不溶于水毒性很小毒性很小需更多能量需更多能量為什么這類生物如此排氨？為什么這類生物如此排氨？水循環(huán)太慢，水循環(huán)太慢，保留水分同時

46、不中毒保留水分同時不中毒，付出高能量代價，付出高能量代價。高等植物，高等植物，以以Gln/Asn形式形式儲存氨儲存氨，不排氨。，不排氨。1 1、再氨基化生成氨基酸再氨基化生成氨基酸2 2、轉(zhuǎn)變成糖或脂肪轉(zhuǎn)變成糖或脂肪 生糖氨基酸生糖氨基酸 生酮氨基酸生酮氨基酸3 3、氧化供能生成氧化供能生成COCO2 2和和H H2 2O O草酰乙酸草酰乙酸磷酸烯磷酸烯醇式酸醇式酸 -酮戊二酸酮戊二酸天冬氨酸天冬氨酸天冬酰氨天冬酰氨丙酮酸丙酮酸延胡索酸延胡索酸琥珀酰琥珀酰CoA乙酰乙酰CoA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賴氨酸賴氨酸色氨酸色氨酸丙氨酸、丙氨酸、蘇氨酸蘇氨酸甘氨酸

47、、色氨酸甘氨酸、色氨酸絲氨酸、絲氨酸、半胱氨酸半胱氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺精氨酸精氨酸組氨酸組氨酸脯氨酸脯氨酸異亮氨酸異亮氨酸亮氨酸亮氨酸纈氨酸纈氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸酪氨酸酪氨酸天冬氨酸天冬氨酸異亮氨酸異亮氨酸甲硫氨酸甲硫氨酸纈氨酸纈氨酸葡萄糖葡萄糖檸檬酸檸檬酸脂肪酸脂肪酸酮體酮體轉(zhuǎn)變成糖、脂轉(zhuǎn)變成糖、脂 氨基酸（氨基酸（生糖氨基酸生糖氨基酸） 丙酮酸、丙酮酸、酮戊二酸、酮戊二酸、 琥珀酰琥珀酰CoA、草酰乙酸、草酰乙酸 轉(zhuǎn)變成糖（脂肪）轉(zhuǎn)變成糖（脂肪）氨基酸（氨基酸（生酮氨基酸生酮氨基酸） 乙酰乙酰CoA 乙酰乙酰乙酰乙酰CoA 轉(zhuǎn)變成酮體（脂肪）轉(zhuǎn)變成酮體（脂肪）生糖兼生酮氨基酸生

48、糖兼生酮氨基酸 乙酰乙酰CoA乙酰乙酰乙酰乙酰CoA脂肪酸合成脂肪酸合成TCA 酮戊二酸、酮戊二酸、 琥珀酰琥珀酰CoA、草酰乙酸、草酰乙酸 丙酮酸丙酮酸糖糖生糖氨基酸：生糖氨基酸：甘、絲、丙甘、絲、丙等多種氨基酸等多種氨基酸生酮氨基酸：生酮氨基酸：亮氨酸、賴氨酸亮氨酸、賴氨酸 生酮兼生糖氨基酸：生酮兼生糖氨基酸：異亮、苯丙、酪、蘇、色異亮、苯丙、酪、蘇、色一碳基團(tuán)的利用：參與合成反應(yīng)，一碳基團(tuán)的利用：參與合成反應(yīng)， 如磷如磷脂、核苷酸等的合成。脂、核苷酸等的合成。特點：特點：不能游離存在，以四氫葉不能游離存在，以四氫葉 酸為載體參與反應(yīng)酸為載體參與反應(yīng)。甲基甲基 (methyl)-CH3甲烯

49、基甲烯基 (methylene)-CH2-甲炔基甲炔基 (methenyl)-CH=甲酰基甲?；?(formyl)-CHO亞胺甲基亞胺甲基 (formimino)-CH=NH 種類種類一碳單位的載體（四氫葉酸一碳單位的載體（四氫葉酸,FH4） 葉酸葉酸 二氫葉酸還原酶二氫葉酸還原酶NADPH（H+）二氫葉酸二氫葉酸NADP+二氫葉酸還原酶二氫葉酸還原酶NADPH（H+）四氫葉酸四氫葉酸NADP+二二氫氫葉葉酸酸四四氫氫葉葉酸酸HH105 FH4攜帶一碳單位的形式攜帶一碳單位的形式 （一碳單位通常是結(jié)合在一碳單位通常是結(jié)合在FH4分子的分子的N5、N10位上）位上）N5CH3FH4N5、N10C

50、H2FH4N5、N10=CHFH4N10CHOFH4N5CH=NHFH4+N5，N10-CH2-FH4N5N10-亞甲基四氫葉酸亞甲基四氫葉酸 H2O甘氨酸甘氨酸COOHCH2NH2+ FH4COOHCHNH2CH2OH絲氨酸絲氨酸+ CO2 + NH3N5，N10-CH2-FH4N5N10-亞甲亞甲基四氫葉酸基四氫葉酸NAD+NADH+H+ FH4甘氨酸甘氨酸COOHCH2NH2HCOOH + FH4甲酸甲酸ATPADP +PiN10-CHO-FH4N10-甲酰四氫葉酸甲酰四氫葉酸+ FH4 組氨酸組氨酸COOHCCH2NH2NHNHN5-CH=NH-FH4N5-亞氨基甲基亞氨基甲基四氫葉酸

51、四氫葉酸谷氨酸谷氨酸+ FH4色氨酸色氨酸 HCOOH N10-CHOFH4N10-甲酰四氫葉酸甲酰四氫葉酸甲酸甲酸（與氨基酸的關(guān)系）（與氨基酸的關(guān)系）S腺苷甲硫氨酸：體內(nèi)甲基的直接供體腺苷甲硫氨酸：體內(nèi)甲基的直接供體甲硫氨酸循環(huán)甲硫氨酸循環(huán)(methionine cycle)甲硫氨酸甲硫氨酸S-腺苷同型腺苷同型 半胱氨酸半胱氨酸S-腺苷甲硫氨酸腺苷甲硫氨酸同型半胱氨酸同型半胱氨酸FH4N5CH3FH4N5CH3FH4 轉(zhuǎn)甲基酶轉(zhuǎn)甲基酶(VitB12)H2O腺苷腺苷RHATPPPi+PiRH-CH3（2 2）甲硫氨酸為肌酸合成提供甲基：）甲硫氨酸為肌酸合成提供甲基：肌酸肌酸(creatine)

52、和磷酸肌酸和磷酸肌酸(creatine phosphate)是能量儲存、利用的重要化合物。是能量儲存、利用的重要化合物。肝是合成肌酸的主要器官。肝是合成肌酸的主要器官。肌酸以甘氨酸為骨架，由精氨酸提供脒基，肌酸以甘氨酸為骨架，由精氨酸提供脒基，SAM提供甲基而合成。提供甲基而合成。肌酸在肌酸激酶的作用下，轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿峒∷?。肌酸在肌酸激酶的作用下，轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿峒∷?。?酸 和 磷 酸 肌 酸 代 謝 的 終 產(chǎn) 物 為 肌 酸 酐肌 酸 和 磷 酸 肌 酸 代 謝 的 終 產(chǎn) 物 為 肌 酸 酐(creatinine)。參與嘌呤、嘧啶核苷酸及蛋氨酸等的合成。參與嘌呤、嘧啶核苷酸及蛋氨酸等的合成。 將

53、氨基酸與核苷酸代謝密切相連。將氨基酸與核苷酸代謝密切相連。一碳單位代謝障礙會影響一碳單位代謝障礙會影響DNADNA、蛋白、蛋白 質(zhì)的合成，引起巨幼紅細(xì)胞性貧血。質(zhì)的合成，引起巨幼紅細(xì)胞性貧血?；前奉愃幖鞍奔奏┻实仁峭ㄟ^影響一碳磺胺類藥及氨甲喋呤等是通過影響一碳 單位代謝及核苷酸合成而發(fā)揮藥理作用。單位代謝及核苷酸合成而發(fā)揮藥理作用。參與許多物質(zhì)的甲基化過程。參與許多物質(zhì)的甲基化過程。（二）苯丙氨酸、酪氨酸與色氨酸代謝途徑不同（二）苯丙氨酸、酪氨酸與色氨酸代謝途徑不同芳香族氨基酸芳香族氨基酸 苯丙氨酸苯丙氨酸 酪氨酸酪氨酸 色氨酸色氨酸1苯丙氨酸和酪氨酸代謝有聯(lián)系又有區(qū)別苯丙氨酸和酪氨酸代謝有聯(lián)

54、系又有區(qū)別苯丙氨酸苯丙氨酸 + O2酪氨酸酪氨酸 + H2O苯丙氨酸羥化酶苯丙氨酸羥化酶四氫生物蝶呤四氫生物蝶呤二氫生物蝶呤二氫生物蝶呤NADPH+H+NADP+此反應(yīng)為苯丙氨酸的主要代謝途徑。此反應(yīng)為苯丙氨酸的主要代謝途徑。苯丙氨酸經(jīng)羥化轉(zhuǎn)變?yōu)槔野彼幔罕奖彼峤?jīng)羥化轉(zhuǎn)變?yōu)槔野彼幔?苯丙酮酸尿癥苯丙酮酸尿癥(phenyl keronuria, PKU) 體內(nèi)苯丙氨酸羥化酶缺陷，苯丙氨酸不能正常體內(nèi)苯丙氨酸羥化酶缺陷，苯丙氨酸不能正常轉(zhuǎn)變?yōu)槔野彼?，苯丙氨酸?jīng)轉(zhuǎn)氨基作用生成苯丙酮轉(zhuǎn)變?yōu)槔野彼?，苯丙氨酸?jīng)轉(zhuǎn)氨基作用生成苯丙酮酸、苯乙酸等，并從尿中排出的一種遺傳代謝病。酸、苯乙酸等，并從尿中排出的一種

55、遺傳代謝病。體內(nèi)代謝尿黑酸的酶先天缺陷時，尿黑酸分解體內(nèi)代謝尿黑酸的酶先天缺陷時，尿黑酸分解受阻，可出現(xiàn)尿黑酸癥。受阻，可出現(xiàn)尿黑酸癥。 酪氨酸可徹底氧化分解或轉(zhuǎn)變?yōu)閮翰璺影泛秃谏乩野彼峥蓮氐籽趸纸饣蜣D(zhuǎn)變?yōu)閮翰璺影泛秃谏乩野彼峤?jīng)尿黑酸轉(zhuǎn)變成乙酰乙酸和延胡索酸：酪氨酸經(jīng)尿黑酸轉(zhuǎn)變成乙酰乙酸和延胡索酸： 酪氨酸可轉(zhuǎn)變?yōu)閮翰璺影泛秃谏乩野彼峥赊D(zhuǎn)變?yōu)閮翰璺影泛秃谏?l帕金森病帕金森病( (Parkinson disease)患者多巴胺生患者多巴胺生成減少。成減少。l在黑色素細(xì)胞中，酪氨酸可經(jīng)在黑色素細(xì)胞中，酪氨酸可經(jīng)酪氨酸酶酪氨酸酶等等催化合成黑色素。催化合成黑色素。l人體缺乏人體缺乏酪氨酸

56、酶酪氨酸酶，黑色素合成障礙，皮，黑色素合成障礙，皮膚、毛發(fā)等發(fā)白，稱為膚、毛發(fā)等發(fā)白，稱為白化病白化病( (albinism) )。苯丙氨酸和酪氨酸脫羧羥化產(chǎn)生假性神經(jīng)遞質(zhì)苯丙氨酸和酪氨酸脫羧羥化產(chǎn)生假性神經(jīng)遞質(zhì) 兩種氨基酸在腦內(nèi)脫羧羥化產(chǎn)生假性神經(jīng)遞質(zhì)兩種氨基酸在腦內(nèi)脫羧羥化產(chǎn)生假性神經(jīng)遞質(zhì)苯乙醇胺及苯乙醇胺及-羥酪胺羥酪胺( (鱆胺鱆胺) )，假性神經(jīng)遞質(zhì)產(chǎn)量增多可能，假性神經(jīng)遞質(zhì)產(chǎn)量增多可能與肝昏迷的發(fā)生有關(guān)。與肝昏迷的發(fā)生有關(guān)。 酪氨酸參與甲狀腺激素合成：酪氨酸參與甲狀腺激素合成： IHOOIICH2CHNH2COOHIHOOIIICH2CHNH2COOH甲 狀 腺 素 （ T4)3,

57、5,3 三 碘 甲 腺 原 氨 酸 (T3)2色氨酸分解可生成乙酰乙酰色氨酸分解可生成乙酰乙酰CoA 色氨酸色氨酸5-羥色胺羥色胺一碳單位一碳單位丙酮酸丙酮酸 + 乙酰乙酰乙酰乙酰CoA維生素維生素 PP 谷氨酸族谷氨酸族天冬氨天冬氨酸族酸族丙氨丙氨酸族酸族絲氨絲氨酸族酸族His 和和芳香族芳香族 核酸酶核酸酶 核苷酸酶核苷酸酶 核苷酸磷酸化酶核苷酸磷酸化酶 核酸核酸 核苷酸核苷酸 核苷核苷 堿基堿基+戊糖戊糖磷酸磷酸1、核酸的酶促降解、核酸的酶促降解2、核苷酸代謝、核苷酸代謝分分解代謝解代謝合成代謝合成代謝嘌呤的分解嘌呤的分解嘧啶的分解嘧啶的分解從頭合成途徑從頭合成途徑補救途徑補救途徑戊糖代

58、謝戊糖代謝 核苷酸的主要生理功能核苷酸的主要生理功能：合成合成DNADNA、RNARNA的原料，這是體內(nèi)核苷酸最重要的功的原料，這是體內(nèi)核苷酸最重要的功能。能。生物體的直接供能物質(zhì)：生物體的直接供能物質(zhì)：ATPATP、GTPGTP、UTPUTP、CTPCTP等。等。主要為主要為ATPATP某些核苷酸的衍生物是多種生物合成過程的活性中某些核苷酸的衍生物是多種生物合成過程的活性中間物質(zhì)間物質(zhì): UDP: UDP葡萄糖是糖原合成的活性中間物葡萄糖是糖原合成的活性中間物質(zhì)質(zhì)CDPCDP甘油二酯是甘油磷酸酯合成的中間活性物質(zhì)甘油二酯是甘油磷酸酯合成的中間活性物質(zhì)等。等。環(huán)核苷酸環(huán)核苷酸cAMPcAMP與

59、與cGMPcGMP作為信息分子，參加物質(zhì)代謝作為信息分子，參加物質(zhì)代謝和生理過程的調(diào)節(jié)。和生理過程的調(diào)節(jié)。AMPAMP是某些輔酶是某些輔酶(NAD(NAD+ +、NADPNADP+ +、FADFAD、輔酶、輔酶A)A)的組成的組成成分。成分。* 核苷酸的代謝動態(tài)核苷酸的代謝動態(tài)核苷酸核苷酸食物核酸食物核酸生物合成生物合成組織核酸組織核酸NTP組織核酸組織核酸某些輔酶某些輔酶 活性中間物質(zhì)活性中間物質(zhì) cAMP與與cGMP 堿基的分解代謝堿基的分解代謝嘌呤的分解：嘌呤的分解：植物植物微生物微生物CO2、NH3有機酸有機酸腺苷酸腺苷酸 次黃苷酸次黃苷酸 腺苷腺苷 次黃苷次黃苷腺嘌呤腺嘌呤 次黃嘌呤

60、次黃嘌呤黃苷酸黃苷酸 鳥苷酸鳥苷酸 黃苷黃苷 鳥苷鳥苷黃嘌呤黃嘌呤 鳥嘌呤鳥嘌呤 尿酸尿酸 (靈長類靈長類、鳥類、昆蟲等、鳥類、昆蟲等)尿囊素尿囊素 （哺乳動物、腹足類等）（哺乳動物、腹足類等）尿囊酸尿囊酸 （硬骨魚）（硬骨魚） 尿素尿素 （魚類、兩棲類等）（魚類、兩棲類等）2NH2+2CO2（海洋無脊椎（海洋無脊椎 動物等）動物等）NH3NH3NH3NH3嘌嘌呤呤的的分分解解NNNNNH2核糖核糖NNNNOH脫氨基酶脫氨基酶OHHOHNHHHA-腺嘌呤腺嘌呤腺苷腺苷次黃苷次黃苷核苷磷酸化酶核苷磷酸化酶PiH核糖核糖-1-磷酸磷酸NNNNOHH次黃嘌呤次黃嘌呤H黃嘌呤氧化酶黃嘌呤氧化酶H2OO