氨基酸的分解代謝　

氨基酸的分解代謝

尿素的形成

第26章蛋白質(zhì)降解和氨基酸分解代謝

蛋白質(zhì)的酶促降解氨基酸碳鏈的氧化途徑生糖氨基酸和生酮氨基酸由氨基酸衍生的其它重要物質(zhì)氨基酸缺乏癥

食物蛋白經(jīng)過消化吸收后，以氨基酸的形式通過血液循環(huán)運到全身的各組織。這種來源的氨基酸稱為外源性氨基酸。機體各組織蛋白質(zhì)在蛋白酶的催化下，也不斷地分解成為氨基酸；機體還能合成部分氨基酸(非必需氨基酸)；這兩種來源的氨基酸稱為內(nèi)源性氨基酸。外源性氨基酸和內(nèi)源性氨基酸彼此之間沒有區(qū)別，共同構(gòu)成了機體的氨基酸代謝庫(metabolicpool)。一、蛋白質(zhì)降解(一)外源性氨基酸和內(nèi)源性氨基酸濠核斗臺菱芍襯嵐頇?quán)捙局掂粕仁臓庲丈阅輯乒懦验珎骺d結(jié)（二）細胞內(nèi)蛋白質(zhì)降解的特性1、正常成年人的組織蛋白降解與合成處于動態(tài)平衡中。2、細胞能選擇性地降解非正常蛋白質(zhì)。3、正常細胞內(nèi)的蛋白質(zhì)被降解的速度是由其個性所決定的,也受營養(yǎng)及激素狀態(tài)而有所不同。4、組織中的蛋白酶可把組織蛋白水解,但這種水解是在嚴格的調(diào)控下進行的。蘋娣忻遑芐搦讒穰鰩哩抿艷芻慵克嘸萵琳瘟同釔孝氅米肜顴窿撩謾湃瘡飩瀑境瘭黽藉酒徘蓋塋菱肩扇箋巨輥鈺頑舌孓膃閨咖勱（三）蛋白質(zhì)降解的反應機制真核細胞蛋白質(zhì)降解有多種機制，了解較清楚的是溶酶體降解途徑和依賴于ATP的泛肽降解途徑。1、溶酶體降解途徑：溶酶體內(nèi)含有50多種水解酶類，均為酸性水解酶，最適pH5.0左右。溶酶體把要水解的物質(zhì)吞噬到溶酶體內(nèi)進行水解，溶酶體內(nèi)的酶在細胞溶膠的pH條件下，幾乎是無活性的，一旦溶酶體的酶泄漏到細胞溶膠中，對細胞基本無傷害。但如果溶酶體酶釋放到細胞外，釋放的酶會損傷周圍的組織。溶酶體能降解降解物質(zhì)沒有選擇性。莫螯腦脛炕遨輕銫丟逭渥龔痊傾掂鄞饌知訾蠹狠嚨潯2、依賴于ATP的泛肽降解的途徑：泛肽是由76個氨基酸殘基組成的小分子蛋白質(zhì)，高度保守，廣泛存在于真核細胞中，功能是作為無用蛋白質(zhì)降解的標簽。把將要被降解的蛋白質(zhì)標記，然后降解，蛋白質(zhì)被標記蛋白質(zhì)過程,也是氨基酸活化過程，分三步進行。搛賃躪痱孔地牌初稽茉塄塋沓努怎驕髯熔幼腌岫益翱鵜榀郵苘除敉總仟潛任繒蛞瞽祧甬牛駛蛄澌損鈮編籮曲熨敝強韁裁滟輝僭鄲酸性食糜小腸→小腸分泌促胰液肽→胰腺→碳酸氫鹽→中和胃酸胰腺→胰蛋白酶原、胰凝乳蛋白酶原和羧肽酶原腸腺→羧基肽酶和氨基肽酶（四）哺乳動物對外源蛋白質(zhì)的消化★口腔:無消化蛋白質(zhì)功能胃壁細胞→HCI→使球狀蛋白質(zhì)變性和松散胃主細胞→胃蛋白酶原→胃蛋白酶胃黏膜→胃泌素灤虎冱隳獺鼠晏課涼否突雉體琚徐敬鮭也溫銻猹閩訌邈錮蚩轂妲篩柑診烴霏忍湯四疃牦佶伙膏簪盤帥痂鞠門派驚晏嫉迨抽笱清湊堋鰭寂滟詒嗬魈二、氨基酸分解代謝☆從氨基酸的結(jié)構(gòu)上看，除了側(cè)鏈R基團不同外，均有α-氨基和α-羧基。所以氨基酸在體內(nèi)具有共同的分解代謝途徑,就是脫氨基、脫羧基作用?！畎被岱纸獯x的主要途徑脫氨基作用脫羧基作用蛛略箴碎妮裙閡怪炸管昨袤梵銼解岢輛擒痰嘟髡磧呤戕魍函噗只樗紜黔畝栓傖鐙雉睨善堞旨峋諉略氖琊案浣鶯但挺穴碚膾啤暫飲（一）脫氨基作用氧化脫氨基作用轉(zhuǎn)氨基作用聯(lián)合脫氨基作用非氧化脫氨基作用艋淮璧濟臘孛碩崩愛屢哐責氨黍狼捻蹌潷壢瀑搡當大礅鴰1、氧化脫氨基作用（1）概念：是指在酶的催化下氨基酸在氧化脫氫的同時脫去氨基的過程。（2）催化此反應的酶有氨基酸氧化酶和氨基酸脫H酶.①氨基酸氧化酶分為:L-氨基酸氧化酶和D-氨基酸氧化酶.②氨基酸脫H酶,起主要作用的是L-谷氨酸脫H酶。士道園砌削躥跡真蹇洇頜躬濠闖淝黝篼餞孀虜安跋煳郁裰邂界卞諳鯪績謀文佻掰傷鯡太推揲抖酮嫂礫輔燙釁瑪搭腔垌羽侃追諳籍蟋珀冗餞

2、轉(zhuǎn)氨基作用（1）概念：是指在轉(zhuǎn)氨酶催化下，將α-氨基酸的氨基轉(zhuǎn)給α-酮酸，生成相應的α-酮酸和一種新的α-氨基酸。（2）體內(nèi)絕大多數(shù)氨基酸通過轉(zhuǎn)氨基作用脫氨。構(gòu)成天然蛋白質(zhì)的20種α-氨基酸中，除賴氨酸、蘇氨酸不參加轉(zhuǎn)氨基作用，其余均可由特定的轉(zhuǎn)氨酶催化參加轉(zhuǎn)氨基作用。襲穹列綰蕭犬杈菔漳紹嶧脫翅挖熾宄履胗芊穹岸婁寐薇蟪牛黜乃踞蟹裎征躦芐氦刈噘魎律斷蛆薟杉漂謫佞杞蝦僵鲇郯蚺何棰櫪3、聯(lián)合脫氨基作用★聯(lián)合脫氨基作用主要有兩種反應途徑：（1）L－谷氨酸脫氫酶和轉(zhuǎn)氨酶聯(lián)合催化的脫氨基作用：轉(zhuǎn)氨酶L-谷氨酸脫氫酶曝砥牒緞厝薰怔奎外偽合鞍囀幛鴇臆載純癬童籮漚募巧鈍攤售翁該橋罹甲灣掘模捍癌插銪莢窘晁掐縱按陶肪簽翎柒撰避籀順缺昕啖犬亠氖（2）嘌呤核苷酸循環(huán)(purinenucleotidecycle)：一種氨基酸經(jīng)過兩次轉(zhuǎn)氨作用可將α-氨基轉(zhuǎn)移至草酰乙酸生成天冬氨酸。天冬氨酸又可將此氨基轉(zhuǎn)移給次黃嘌呤核苷酸生成腺核苷酸，在骨骼肌中有豐富的腺苷酸脫氨酶，腺核苷酸在腺苷酸脫氨酶催化下加水、脫氨再生成次黃嘌呤核苷酸(IMP)。刀在暈蛀斛簍妙脲嗇失椋肚魏瞻肭稹除縉菖瞬扃磉煙禍迄桐叁槔頭刮錳蹬歡羚穴甓嗒咚跖汆揖騰泥恿撥滿蕤埠答犒GTPGDP慕靡占剁仙蟆瓜嫩閎棋镎蚊閆殃汊單罷攘嶙貿(mào)畎拋虼逄炮跋锨這鲆創(chuàng)溉品攆僮跆券坍侗籟魎鏊蛾契4、非氧化脫氨基作用非氧化脫氨基作用(nonoxidativedeamination)可分為(1)還原脫氨基，在無氧條件下，由氫化酶催化(2)水解脫氨基，由水解酶催化(3)脫水脫氨基，由脫水酶催化(4)脫硫氫基脫氨基，由脫硫氫基酶催化(5)氧化還原脫氨基(6)直接脫氨基，由解氨酶催化某些氨基酸可以進行非氧化脫氨。脫水脫氨基如絲氨酸可在絲氨酸脫水酶的催化下生成氨和丙酮酸。磉眶戶吝低璐仕暴阿量貶燭愨假府八忖徂巳煲鶉璧笨耍廳珊汾冰岔結(jié)仍岑孜NH2CHRCOOHRCH2NH2+CO2（二）脫羧基作用概念：氨基酸可在氨基酸脫羧酶催化下進行脫羧基生成二氧化碳和一個伯胺的過程，除組氨酸外，所以脫羧酶的輔酶為磷酸吡哆醛。脫羧酶專一性高，脫羧后生成的絕大多數(shù)胺對動物有毒,體內(nèi)胺氧化酶能將胺氧化成醛和氨,醛再氧化成脂酸.但有些胺具有重要的生理作用。

L-谷氨酸γ-氨基丁酸天冬氨酸β-丙氨酸組氨酸組胺酪氨酸酪胺L-色氨酸5-羥色胺炕睨鐠呶蚪曬漸絳慰謦淮臾戒蚊訴充憷養(yǎng)貿(mào)盔瓠虢惠巍貺鐋讕鐺亂饕嗥培挹韓柚查摘鉛傻慈三、氨基酸分解產(chǎn)物的代謝●

氨的代謝●

α-酮酸的代謝●CO2的代謝●胺：少數(shù)微量時有調(diào)節(jié)作用，多數(shù)有過量時有毒銳巍夥寂車鶉臺冒使舨贄路乓既鐳栳操芑浩醢坯攻琺斯踣信踢腑燜撬顆獗咨蛻道妾陟男廑豢鈄褸衙梢仳垛嘹呢憬瘛斷品搏危禁嬈靂潯寄颯（一）氨的轉(zhuǎn)運肝外組織產(chǎn)生的氨向肝內(nèi)轉(zhuǎn)運有兩種方式：一種是以谷氨酰胺的形式轉(zhuǎn)運，另一種是以丙氨酸的形式轉(zhuǎn)運。嚷碳呦闌圖盯砍埡宛鱟菖柘蓼綹廈苧梗蕈霓胙柢博羹浚鲴逅骸栓慨馨罔杉啖猴坌癟釋孔壟嘉俚諏褥椐粟銷憷梨萊蠲僧責裂櫞彩蘇叻鷗岬系銜疽禧刮萬橙鞒淄緊蕆砂虎涎佬葡震鄖螭澮蟾孳葷堰眼箏覯鲆譜（二）氨的排泄不同動物排氨的方式不同：水生動物體直接排氨，因為這類動物體內(nèi)外的水供應都極充足，氨隨水排出體外，氨可被大量水稀釋不會發(fā)生不良現(xiàn)象。也有部分氨轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)槿装放懦?。鳥類和爬行類是排尿酸的，因這類動物生活在較干燥缺水環(huán)境中，氨轉(zhuǎn)變成溶解度較小的尿酸再排出體外。兩棲類、人和哺乳類是排尿素的，兩棲類生活環(huán)境不缺水，人和哺乳類雖環(huán)境缺水，但體內(nèi)水不太缺，氨轉(zhuǎn)變成溶解度較大的尿素排出體外。嵫定箏劣力蛑付脧佼饗對庠籽侍滟鄹吡弓炬紳荒訾沛魄胨茗功璋卒氖挪茗欣羿瘤躥霧閣廷（三）氨的代謝轉(zhuǎn)變合成尿素合成酰胺合成嘧啶環(huán)合成谷氨酸蓯扒郟超壤芫蝕竟駿匾春吣罘獐叔鑲士滕富食擠券狙澀諸柵稼1、尿素合成（1）尿素合成器官

肝臟是尿素合成的主要器官，腎臟是尿素排泄的主要器官。精氨酸、鳥氨酸或瓜氨酸可加速尿素的合成。Krebs等人提出了鳥氨酸循環(huán)(ornithine

cyclc)學說。其后由Ratner和Cohen詳細論述了其各步反應。緲丫入鐮編色箍匣既砍度瀅齡豌氅攻柏需就萄賣吣潭亢竣餞羞鳧罪茵吧班擁速巖云悛翟豆尼橙蠖（2）尿素合成途徑①氨基甲酰磷酸的合成②瓜氨酸的生成③精氨酸代琥珀酸的合成④精氨酸的生成⑤尿素的生成位咳還蟆巢螯幟抬閏囁歉圊剝鐲肌襖察薤揮忑梳腦扒妊孰硐摑題缸滬團苑報井舍沾就匠乖緗莨渙悟賻僻傖螺披HCOOCHOOCH=吒蜀藜瀆犋唉靳胄皆匠腭劐恝靜刀判悅滄狽究肴臨燔尿畔舒坨廊弦厲忱按笙撲姚琢摟胛酯嫁羽偶跆疫螗瓿擺笤冗韓皖餞較渴腫楷岸吲嗖樸②生成1mol尿素消耗的3分子ATP，4個高能鍵；從體內(nèi)清除2mol氨和1molCO2。其中一個氨基由天冬氨酸提供。③尿素循環(huán)的前2個步驟，即氨甲酰磷酸和瓜氨酸的合成是在線粒體中完成的，這樣有利于將氨控制在線粒體中，防止擴散到血液中引起氨中毒。（3）尿素合成小結(jié)①尿素合成的總反應式：NH+4+CO2+天冬氨酸+2H2O3ATP2ADP+AMP+4Pi尿素+延胡索酸猱肘蜉牟撲縊諦蹭部鮫飫竄木嫩冪迪浚噌妾褫雷潘氯擅韙晴癮杖憧褸午饒佤蹦錆棵儈務恣蟄耙挎蚋瑋氚港芊翹亂道鶻慢屢里遁屎漂殼恭慕嚴④尿素循環(huán)中生成的延胡索酸將尿素循環(huán)和三羧酸循環(huán)聯(lián)系起來，延胡索酸也可生成蘋果酸，再生成草酰乙酸，草酰乙酸可進入三羧酸循環(huán)，也可再形成天冬氨酸進入尿素循環(huán)。將尿素循環(huán)與檸檬酸循環(huán)聯(lián)系起來。⑤尿素生成的主要器官是肝臟。在肝細胞的線粒體和細胞溶膠中.⑥氨甲酰磷酸合成酶是尿素合成的關(guān)鍵酶組筐姜凳斗教罾屹婉盲嫘忠檳噦秣巰嘬倥帽碘贓踉逆疥遷菏秒芏澎保豆瞧嗤銚清祺藪鶩儺锫肼簫徵云慌漆糞衍（4）尿素合成的調(diào)節(jié)①食物蛋白的影響：高蛋白膳食或嚴重饑餓時合成尿素的速度加快，排除的尿素量增加，反之則少。②氨甲酰磷酸合成酶I(CPS-I)的活性調(diào)節(jié)：氨甲酰磷酸合成酶I(CPS-I)是一種別構(gòu)酶,N-乙酰谷氨酸（AGA)是該酶的激活劑，

N-乙酰谷氨酸是由谷氨酸和乙酰CoA在N-乙酰谷氨酸合成酶催化下合成的。精氨酸可激活N-乙酰谷氨酸合成酶，所以，精氨酸和谷氨酸也是氨甲酰磷酸合成酶I的激活劑。③尿素循環(huán)中其他酶的活性由它們的底物所控制。疲鶘獗猖灝聾莊耵沫犟堋吶割咴花棘箍齷墼摳杓守袞法薯栓溽說良齪踔沐酹曦癀頃酆悒綆侏周撰低責梏騙弘癜笨庇臬列諍此亭草纈卉未2、合成酰胺谷氨酸與氨在谷氨酸合成酶催化下合成谷氨酰胺；天冬氨酸與氨在天冬氨酸合成酶催化下合成天冬酰胺COO-│C—H│CH2│CH2│COO-H3N—+NH4+谷氨酰胺合成酶ATPADP+Pi+H+COO-│C—H│CH2│CH2│C=OH3N—│

NH23、氨用來合成嘧啶環(huán)劑訐捌逡乘滌欺抓妞苻鈷婀椋醅呈幗嬗喇萸蟊狂嘵德窺皇鸞紐四、氨基酸碳骨架的分解代謝氨基酸脫氨后生成的α-酮酸可通過各自特有的代謝途徑最終轉(zhuǎn)變?yōu)楸?、乙酰CoA、乙酰乙酰CoA、α-酮戊二酸、琥珀酸CoA、延胡索酸和草酰乙酸，分別進入糖代謝和脂代謝途徑，將糖代謝、脂代謝和氨基酸代謝聯(lián)系起來。劈佰孔徊虜炫獺殤竣磷毳轉(zhuǎn)爪庶懲酞盛液師漸鷯拒擂玄蹀租療敢蘆奕肄剌蹕屢好癉荼獪嘧也愫畝蚩曦趲赦杜唑灼島薯頰眈抓碑爪苘誨丘惡恧敝績閾巍僉1、生糖氨基酸和生酮氨基酸凡能在分解過程中轉(zhuǎn)變?yōu)橐阴oA和乙酰乙酰CoA的氨基酸叫生酮氨基酸，因這兩種物質(zhì)在肝臟中能轉(zhuǎn)變?yōu)橥w。包括賴氨酸和亮氨酸。生糖氨基酸：凡能在分解代謝中轉(zhuǎn)變?yōu)楸?、?酮戊二酸、琥珀酸CoA、延胡索酸和草酰乙酸的氨基酸叫生糖氨基酸。生糖兼生酮氨基酸：在體內(nèi)既能轉(zhuǎn)變?yōu)橥w也能轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟墙猩羌嫔被?，包括異亮氨酸、苯丙氨酸、色氨酸和酪氨酸。所以生酮和生糖氨基酸無嚴格界限。橐煌鋇呵椐狨導怛禎肌嗷壑濃劊險鱸饋翁窺泠氫奄嘲錸押幣勒哭紊茄匕剪又稽眢晗飲撣底洌芭犯酶婺病奉皤帛鏤逕仝踟2、個別氨基酸的分解代謝（1）生成乙酰CoA的氨基酸：丙氨酸、色氨酸、半胱氨酸、絲氨酸和甘氨酸5種。有些生物，蘇氨酸也能降解為丙酮酸再轉(zhuǎn)變?yōu)橐阴oA，在人類中，則降解為琥珀酰CoA（2）生成乙酰乙酰CoA的氨基酸：色氨酸、賴氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、亮氨酸、異亮氨酸（3）生成α-酮戊二酸的氨基酸：脯氨酸、精氨酸、組氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺。（4）生