氨基酸的代謝課件

氨基酸代謝

第一節(jié)蛋白質(zhì)的營養(yǎng)作用蛋白質(zhì)的生理功能蛋白質(zhì)的需要量和營養(yǎng)價值

一、蛋白質(zhì)的生理功能蛋白質(zhì)是生命的物質(zhì)根底蛋白質(zhì)是能源物質(zhì)二、蛋白質(zhì)的需要量氮的總平衡攝入氮=排出氮氮的正平衡攝入氮>排出氮氮的負(fù)平衡攝入氮<排出氮

成人每日最低分解20g蛋白質(zhì)成人每日最低需要30-50g蛋白質(zhì)

營養(yǎng)學(xué)會推薦成人每日最低需要80g蛋白質(zhì)

氮平衡蛋白質(zhì)的生理需要量蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值即氮的保存量占氮的吸收量的百分?jǐn)?shù)，取決于蛋白質(zhì)所含氨基酸的種類、數(shù)量及其比例，尤其是必需氨基酸的種類與數(shù)量。蛋白質(zhì)的互補作用營養(yǎng)價值較低的蛋白質(zhì)混合食用，必需氨基酸可以互相補充，從而提高營養(yǎng)價值，稱為蛋白質(zhì)的互補作用。

營養(yǎng)必需氨基酸體內(nèi)需要但不能自身合成，必須由食物供給的氨基酸。包括8種：甲硫氨酸〔Met〕、色氨酸〔Trp〕、賴氨酸〔Lys〕、纈氨酸〔Val〕、異亮氨酸〔Ile〕、亮氨酸〔Leu〕、苯丙氨酸〔Phe〕、蘇氨酸〔Thr〕?！布住⑸?、賴、纈、異、亮、苯、蘇；假設(shè)來寫一兩本書〕非必需氨基酸半必需氨基酸指酪氨酸〔Tyr〕、半胱氨酸〔Cys〕；因食物中的酪氨酸和半胱氨酸可以節(jié)約苯丙氨酸和甲硫氨酸的量

第二節(jié)蛋白質(zhì)的消化、吸收與腐敗蛋白質(zhì)的消化氨基酸的吸收蛋白質(zhì)的腐敗作用一、蛋白質(zhì)的消化小腸中的消化1.胰液蛋白酶及其作用2.腸粘膜細(xì)胞的消化作用〔寡肽酶,oligopeptidase〕〔小腸是蛋白質(zhì)消化的主要器官〕胃中的消化

胃蛋白酶原及其激活

胃蛋白酶最適pH胰液蛋白酶的分類

胰蛋白酶：賴氨酸、精氨酸內(nèi)肽酶糜蛋白酶：芳香族氨基酸〔苯、酪、色〕彈性蛋白酶羧基肽酶A(carboxypeptidaseA)外肽酶羧基肽酶B(carboxypeptidaseB)endopeptidaseexopeptidase胰液蛋白酶的激活胰腺細(xì)胞最初分泌的各種蛋白酶、肽酶均以無活性的酶原形式存在，分泌到十二指腸或迅速被腸激酶(enterokinase)激活。防止胰腺組織的自身消化二、氨基酸的吸收氨基酸的吸收載體γ-谷氨酰基循環(huán)對氨基酸的轉(zhuǎn)運作用肽的吸收主要部位：小腸吸收機(jī)制：耗能的主動吸收過程4種類型的載體：中性氨基酸載體酸性氨基酸載體堿性氨基酸載體亞氨基酸與甘氨酸載體γ-glutamylcycle要點：氨基酸的吸收及其向細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)運過程是通過谷胱甘肽的合成與分解來完成的

γ-谷氨?；D(zhuǎn)移酶是關(guān)鍵酶，位于細(xì)胞膜上轉(zhuǎn)移1分子氨基酸需消耗3分子ATP三、蛋白質(zhì)的腐敗作用定義：在消化過程中，有一小局部蛋白質(zhì)不被消化，也有一局部消化產(chǎn)物不被吸收。腸道細(xì)菌對這局部蛋白質(zhì)及其消化產(chǎn)物所起的分解作用，稱為蛋白質(zhì)的腐敗作用。假神經(jīng)遞質(zhì)腸道中的氨主要有兩個來源：未被吸收的氨基酸在腸道細(xì)菌作用下脫氨基而生成血液中尿素滲入腸道，由腸道細(xì)菌尿素酶水解而生成氨這些氨都可被吸收入血液，在肝臟合成尿素。降低腸道pH，可以減少氨的吸收。H2N-C-NH2+H2O2NH3+CO2O細(xì)菌尿素酶第三節(jié)氨基酸的一般代謝氨基酸的代謝概況氨基酸的脫氨基作用-酮酸的代謝一、氨基酸的代謝概況

氨基酸的來源

食物蛋白質(zhì)消化成氨基酸組織蛋白質(zhì)分解成的氨基酸體內(nèi)合成的非必需氨基酸組織的氨基酸代謝池釋放

氨基酸的去路

以合成組織蛋白為主代謝轉(zhuǎn)變成其它含氮物質(zhì)輸至組織氨基酸代謝池組織器官攝取利用二、氨基酸的脫氨基作用轉(zhuǎn)氨基作用氧化脫氨基作用聯(lián)合脫氨基作用非氧化脫氨基作用1.轉(zhuǎn)氨酶與轉(zhuǎn)氨基作用轉(zhuǎn)氨基作用：在轉(zhuǎn)氨酶的催化下，某一氨基酸的-氨基轉(zhuǎn)移到另一種-酮酸的酮基上，生成相應(yīng)的氨基酸；原來的氨基酸那么轉(zhuǎn)變成-酮酸。〔一〕轉(zhuǎn)氨基作用谷丙轉(zhuǎn)氨酶〔glutamicpyruvictransaminase,GPT，又稱ALT)谷草轉(zhuǎn)氨酶〔glutamicoxaloacetictransminase,GOT，又稱AST〕2.轉(zhuǎn)氨基作用的機(jī)制轉(zhuǎn)氨酶的輔酶是磷酸吡哆醛，起傳遞氨基的作用B6CH2OHRH3CHONATPCH2OH吡哆醛ADP吡哆醛激酶互變磷酸吡哆胺CH2O

B6磷酸吡哆醛CH2O

氨基酸代謝生化作用：氨基酸轉(zhuǎn)移酶的輔酶，起遞氨基作用〔二〕氧化脫氨基作用L-谷氨酸脫氫酶：肝、腎、腦組織廣泛存在，是一種不需氧脫氫酶，催化L-谷氨酸氧化脫氨生成-酮戊二酸，輔酶是NAD+或NADP+

L-谷氨酸氧化脫氨基作用〔三〕聯(lián)合脫氨基作用聯(lián)合脫氨基作用有兩種反響途徑：轉(zhuǎn)氨基作用偶聯(lián)谷氨酸氧化脫氨的途徑，主要在肝、腎等組織內(nèi)進(jìn)行，參與的酶是轉(zhuǎn)氨酶與谷氨酸脫氫酶。該途徑是聯(lián)合脫氨基作用的主要反響途徑。嘌呤核苷酸循環(huán)的反響途徑，主要在骨骼肌、心肌內(nèi)進(jìn)行。因為肌肉中L-谷氨酸脫氫酶活性不高。通過兩種或兩種以上的酶聯(lián)合催化作用使氨基酸的-氨基脫下并產(chǎn)生游離氨的過程。是體內(nèi)的主要的脫氨基方式。轉(zhuǎn)氨基作用偶聯(lián)谷氨酸氧化脫氨的途徑體內(nèi)合成非必需氨基酸的主要途徑

嘌呤核苷酸循環(huán)二、-酮酸代謝

生糖氨基酸

Gly、Ser、Val、His、Arg、CysPro、Ala、Glu、Gln、Asp、Asn

生酮氨基酸

Leu、Lys

生糖兼生酮氨基酸

Ieu、Phe、Tyr、Thr、Trp

三個方面的代謝途徑：轉(zhuǎn)變成糖和脂類經(jīng)氨基化生成非必需氨基酸氧化供能第四節(jié)氨的代謝體內(nèi)氨的來源與去路氨的轉(zhuǎn)運尿素的生成一、體內(nèi)氨的來源與去路腎臟產(chǎn)氨：GlnGlu+NH3

氨的來源：

腸道吸收的氨未被吸收的氨基酸在腸道細(xì)菌作用下脫氨基而生成。血液中尿素滲入腸道，由腸道細(xì)菌尿素酶水解而生成氨。氨基酸及胺的分解氨基酸脫氨基作用（體內(nèi)氨的主要來源）胺的分解：RCH2NH2RCHO+NH3氨的去路：二、氨的轉(zhuǎn)運〔一〕丙氨酸-葡萄糖循環(huán)肌肉中的氨以無毒的丙氨酸形式運輸?shù)礁胃闻K為肌肉提供了葡萄糖主要從腦、肌肉等組織向肝、腎運氨腦中解氨毒的一種重要方式是氨的運輸形式，也是氨的貯存、利用形式三、尿素的生成尿素合成的鳥氨酸循環(huán)學(xué)說尿素合成的反響尿素合成的調(diào)節(jié)高血氨和氨中毒主要器官：肝臟反響部位：肝細(xì)胞線粒體及胞液2NH3+CO2H2N-C-NH2+H2OO鳥氨酸循環(huán)〔一〕尿素合成的鳥氨酸循環(huán)學(xué)說

1932年HanksKrebs和KurtHensleit提出了鳥氨酸循環(huán)學(xué)說鳥氨酸與氨、CO2結(jié)合生成瓜氨酸瓜氨酸接受一分子氨生成精氨酸精氨酸水解產(chǎn)生尿素(urea)，重新生成鳥氨酸鳥氨酸瓜氨酸精氨酸(ornithine)(citrulline)(arginine)〔二〕尿素合成的反響1.氨基甲酰磷酸的合成2.瓜氨酸的合成3.精氨酸的合成4.精氨酸水解生成尿素分為以下四步：氨基甲酰磷酸合成酶I〔carbamoylphosphatesynthelaseI,CPS-I)N-乙酰谷氨酸〔N-acetylglutamaticacid,AGA)氨基甲酰磷酸的合成該反響消耗2分子ATP，CPS-I是一種變構(gòu)酶，AGA是其變構(gòu)激活劑。CPS-I、AGA都存在于肝細(xì)胞線粒體中。要點

部位：肝細(xì)胞線粒體、胞液

原料：NH3

、

CO2、ATP、

天冬氨酸2個氮原子，1個來自氨，1個來自天冬氨酸

涉及的氨基酸及其衍生物：6種鳥氨酸、精氨酸、瓜氨酸、天冬氨酸、精氨酸代琥珀酸、N-乙酰谷氨酸

限速酶：精氨酸代琥珀酸合成酶

耗能：3個ATP；4個高能磷酸鍵與三羧酸循環(huán)的聯(lián)系物質(zhì)：延胡索酸意義

解除氨毒以保持血氨的低濃度水平〔三〕尿素合成的調(diào)節(jié)1.食物蛋白質(zhì)的影響精氨酸代琥珀酸合成酶的調(diào)節(jié)2.尿素合成酶的調(diào)節(jié)

CPS-

的調(diào)節(jié)：AGA是其激活劑、精氨酸是AGA合成酶的激活劑

(Argininosuccinatesynthetase,關(guān)鍵酶)〔四〕高血氨與氨中毒第五節(jié)個別氨基酸的代謝氨基酸的脫羧基作用一碳單位的代謝含硫氨基酸的代謝芳香族氨基酸的代謝支鏈氨基酸的代謝一、氨基酸的脫羧基作用〔一〕-氨基丁酸〔-aminobutyricacid,GABA〕前體：谷氨酸

酶：谷氨酸脫羧酶，腦組織含量高功能：抑制性神經(jīng)遞質(zhì)〔二〕?；撬帷瞭aurine〕前體：半胱氨酸

酶：磺酸丙氨酸脫羧酶功能：結(jié)合膽汁酸的組成成分前體：色氨酸

酶：色氨酸羥化酶，5-羥色氨酸脫羧酶

功能：抑制性神經(jīng)遞質(zhì)；縮血管作用二、一碳單位的代謝〔一〕一碳單位與四氫葉酸四氫葉酸是一碳單位的載體一碳單位通常結(jié)合在四氫葉酸分子的N5、N10上葉酸NNNNH2NOHCH2NHCO谷氨酸1蝶呤啶2345678109對氨基苯甲酸葉酸葉酸NN5678葉酸FH2還原酶二氫葉酸（7，8）NN5678FH2還原酶NADPH+H+NADP+NADPH+H+NADP+四氫葉酸（5，6，7，8）NN5678生化作用：FH4是一碳單位轉(zhuǎn)移酶的輔酶，起著傳遞“一碳〞單位的作用N5–

CH=NH–FH4N5，N10=CH–FH4N10–CHO–FH4〔二〕一碳單位的來源：絲氨酸〔Ser〕、甘氨酸〔Gly〕、組氨酸〔His〕、色氨酸〔Try〕SerGlyHisTrp〔三〕一碳單位的相互轉(zhuǎn)變〔四〕一碳單位的生理功能三、含硫氨基酸的代謝甲硫氨酸〔Met〕半胱氨酸〔Cys〕

〔一〕甲硫氨酸的代謝1.甲硫氨酸與轉(zhuǎn)甲基作用S-腺苷甲硫氨酸(S-adenosylmethionine,SAM)。SAM中的甲基是高度活化的，稱活性甲基，SAM稱為活性甲硫氨酸。

SAM提供甲基可參與體內(nèi)多種物質(zhì)合成。例如肌酸、腎上腺素、膽堿等。

2.甲硫氨酸循環(huán)3.肌酸的合成肌酸激酶〔creatinekinase,CK〕或稱肌酸磷酸激酶〔creatinephosphokinase,CPK〕主要器官：肝臟原料：甘氨酸、精氨酸、SAM-------------肌酸和磷酸肌酸在能量儲存及利用中起重要作用。肌酸在肝和腎中合成，廣泛分布于骨骼肌、心肌、大腦等組織中。在肌酸激酶催化下將ATP中~P轉(zhuǎn)移到肌酸分子中形成磷酸肌酸儲藏起來。CPK由兩種亞基組成；即M亞基(肌型)與B亞基(腦型)。有三種同工酶；即MM型(在骨骼肌中)，BB型〔在腦中)和MB型(在心肌中)。心肌堵塞時，血中MB型CPK活性增高，可作輔助診斷的指標(biāo)之一。肌酸和磷酸肌酸代謝的終產(chǎn)物肌酐。正常成人，每日尿中肌酐量恒定。腎功能障礙時，檢查血或尿中肌酐含量以幫助診斷。要點〔二〕半胱氨酸與胱氨酸代謝1.半胱氨酸與胱氨