七生物化学氨基酸代谢.pptx

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1、会计学1七生物化学氨基酸代谢七生物化学氨基酸代谢第一节 蛋白质的营养作用 第二节 蛋白质的消化、吸收与腐败第三节 氨基酸的一般代谢第四节 氨的代谢第五节 个别氨基酸代谢 主要内容主要内容第1页/共145页蛋白质的营养作用Nutritional Function of Protein 第一节第2页/共145页一、一、一、一、体内蛋白质具有多方面重要功能体内蛋白质具有多方面重要功能体内蛋白质具有多方面重要功能体内蛋白质具有多方面重要功能 1.维持细胞、组织的生长、更新和修补2.参与多种重要的生理活动3.氧化供能（17.19KJ/g Pr）二.体内蛋白质的代谢状况可用氮平衡描述1.氮平衡(nitro

2、gen balance)16 摄入食物的含氮量与排泄物（尿与粪）中含氮量之间的关系。第3页/共145页 （1）总氮平衡：摄入氮=排出氮（正常成人）（2）正氮平衡：摄入氮 排出氮（儿童、孕妇等）（3）负氮平衡：摄入氮 排出氮（饥饿、消耗性 疾病患者）第4页/共145页氮平衡的意义：可以反映体内蛋白质代谢的概况。2.生理需要量 成人每日最低蛋白质需要量为3050g，我国营养学会推荐成人每日蛋白质需要量为80g。第5页/共145页1.必需氨基酸(essential amino acid)指体内需要而又不能自身合成，必须由食物供给的氨基酸，8种：Met、Trp、Val Ile、Leu、Lys、Phe、

3、Thr。（口诀：假 设 来 写 一 两 本 书甲硫(蛋)色 赖 缬 异亮 亮 苯丙 苏组氨酸、精氨酸也称半必需氨基酸三、营养必需氨基酸决定蛋白质的营养价值第6页/共145页2.食物蛋白质食物蛋白质营养价值评价营养价值评价：必需氨基酸的含量必需氨基酸的含量必需氨基酸的含量必需氨基酸的含量；必需氨基酸的种类必需氨基酸的种类必需氨基酸的种类必需氨基酸的种类；必需氨基酸的比例必需氨基酸的比例必需氨基酸的比例必需氨基酸的比例，即具有与人体需求，即具有与人体需求，即具有与人体需求，即具有与人体需求相符的氨基酸组成。相符的氨基酸组成。相符的氨基酸组成。相符的氨基酸组成。三、营养必需氨基酸决定蛋白质的营养价值

4、第7页/共145页3.3.3.3.蛋白质的互补作用蛋白质的互补作用蛋白质的互补作用蛋白质的互补作用将几种营养价值较低的食物蛋白质混合后食将几种营养价值较低的食物蛋白质混合后食将几种营养价值较低的食物蛋白质混合后食将几种营养价值较低的食物蛋白质混合后食用，以提高其营养价值的作用称为食物蛋白质的互用，以提高其营养价值的作用称为食物蛋白质的互用，以提高其营养价值的作用称为食物蛋白质的互用，以提高其营养价值的作用称为食物蛋白质的互补作用。补作用。补作用。补作用。例如，例如，例如，例如，谷类蛋白质：赖氨酸少，色氨酸多谷类蛋白质：赖氨酸少，色氨酸多谷类蛋白质：赖氨酸少，色氨酸多谷类蛋白质：赖氨酸少，色氨酸

5、多 豆类蛋白质：赖氨酸多，色氨酸少豆类蛋白质：赖氨酸多，色氨酸少豆类蛋白质：赖氨酸多，色氨酸少豆类蛋白质：赖氨酸多，色氨酸少n n营养价值提高。营养价值提高。营养价值提高。营养价值提高。三、营养必需氨基酸决定蛋白质的营养价值第8页/共145页1.1.氮平衡有三种，分别是氮平衡有三种，分别是 、。2.2.必需氨基酸有必需氨基酸有8 8种，分别是种，分别是 、。3.3.正常成人每日最低需要蛋白质正常成人每日最低需要蛋白质 克克第9页/共145页1.1.掌握氮平衡的概念，必需氨掌握氮平衡的概念，必需氨基酸的概念及种类。基酸的概念及种类。2.2.熟悉蛋白质的生理功能、营熟悉蛋白质的生理功能、营养价值及

6、生理需要量。养价值及生理需要量。目的要求第10页/共145页第二节 蛋白质的消化、吸收和腐败Digestion,Absorption and Putrefaction of Proteins第11页/共145页（一）蛋白质的消化（一）蛋白质的消化食物蛋白质食物蛋白质 胃、小肠胃、小肠蛋白水解酶蛋白水解酶氨基酸、小肽氨基酸、小肽 （产物）（产物）一.外源蛋白质消化成氨基酸和寡肽后被吸收（了解）第12页/共145页1.蛋白质在胃中被水解成多肽和氨基酸（1）胃蛋白酶胃蛋白酶原胃蛋白酶胃酸(pepsinogen)(pepsin)凝乳凝乳胃蛋白酶的最适pH为1.52.5，对蛋白质肽键作用特异性差，产物主

7、要为多肽及少量氨基酸。自身激活自身激活第13页/共145页内肽酶：胰蛋白酶、糜蛋白酶、弹性蛋白 酶（水解蛋白质内部肽键）外肽酶：氨基肽酶、羧基肽酶（从肽键两 端开始水解）2.蛋白质在小肠中被水解成多肽和氨基酸（1）主要的酶类：据水解肽键部位的不同分为两类：第14页/共145页 氨基肽酶：除脯氨酸外任何氨基酸残基（氨基端）羧基肽酶A：除精、赖、脯外氨基酸残基（羧基端）羧基肽酶B：精、赖（羧基端）蛋白水解酶作用示意图第15页/共145页肠液中酶原的激活胰蛋白酶(trypsin)肠激酶(enterokinase)胰蛋白酶原弹性蛋白酶(elastase)弹性蛋白酶原糜蛋白酶(chymotrypsin)

8、糜蛋白酶原羧基肽酶(A或B)(carboxypeptidase)羧基肽酶原(A或B)第16页/共145页蛋白质胃蛋白酶多肽少量氨基酸胰酶肠激酶2/3寡肽1/3氨基酸氨基酸寡肽酶蛋白质的消蛋白质的消蛋白质的消蛋白质的消化化化化胃肠腔肠粘膜细胞第17页/共145页（二）氨基酸通过（二）氨基酸通过主动转运主动转运过过程被吸收程被吸收吸收部位：主要在小肠吸收形式：氨基酸、寡肽、二肽吸收机制：耗能的主动吸收过程氨基酸转运载体-谷氨酰基循环中性氨基酸转运蛋白 酸性氨基酸转运蛋白碱性氨基酸转运蛋白 亚氨基酸转运蛋白氨基酸转运蛋白 二肽转运蛋白三肽转运蛋白肽的转运载体第18页/共145页ADP+PiATPK+

9、K+Na+Na+Na+氨基酸Na+氨基酸细胞外细胞膜细胞内Na+,K+-ATP酶载体蛋白质载体蛋白与氨基酸、Na+组成三联体，由ATP供能将氨基酸、Na+转入细胞内，Na+再由钠泵排出细胞。存在小肠、肌肉、肾小管细胞。1.氨基酸吸收载体第19页/共145页2.-谷氨酰基循环对氨基酸的转运作用（2）-谷氨酰基循环过程：谷胱甘肽对氨基酸的转运谷胱甘肽再合成（1）部位：小肠粘膜细胞，肾小管细胞，脑组织3.肽的吸收利用肠粘膜细胞上的二肽或三肽的转运体;此种转运也是耗能的主动吸收过程,吸收作用在小肠近端较强。第20页/共145页二、二、蛋白质在肠道发生的腐败作蛋白质在肠道发生的腐败作用用（熟悉）（熟悉）

10、肠道细菌分解未被消化的蛋白质及未被吸收的氨基酸。蛋白质的腐败作用(腐败)未被消化蛋白质未被吸收氨基酸肠道细菌产生一系列的物质胺类、酚类、吲哚、硫化氢、氨、甲烷第21页/共145页（一）肠道细菌通过脱羧基作用产生胺类蛋白质氨基酸胺类(amines)蛋白酶细菌脱羧基作用 组氨酸组胺 赖氨酸尸胺 色氨酸 色胺 酪氨酸酪胺产 物降血压第22页/共145页苯丙氨酸酪氨酸肠菌苯乙胺酪胺肝脏正常解毒肝病-羟化酶脑组织苯乙醇胺羟酪胺假神经递质肝性脑昏迷胺类的毒性（假神经递质的形成）胺类的毒性（假神经递质的形成）胺类的毒性（假神经递质的形成）胺类的毒性（假神经递质的形成）第23页/共145页 未被吸收的氨基酸渗

11、入肠道的尿素氨(ammonia)脱氨基作用尿素酶 降低肠道pH，NH3转变为NH4+以胺盐形式排出，可减少氨的吸收，这是酸性灌肠的依据。（二）肠道氨的生成（肠道氨的两种主要来源）第24页/共145页 血氨 扩散入血肠菌+NH31.氨基酸脱氨 氨基酸第25页/共145页*尿素水解 肠菌尿素酶CO2+2NH3扩散入血血氨血中尿素尿素扩散入肠腔2 尿素水解得氨第26页/共145页（三）腐败作用产生其它有害物质酪氨酸 苯酚半胱氨酸 硫化氢 色氨酸 吲哚正常情况下，上述有害物质大部分随粪便排出，只有小部分被吸收，经肝的代谢转变而解毒，故不会发生中毒现象。第27页/共145页1.1.了解蛋白质消化中各种酶

12、了解蛋白质消化中各种酶的作用及氨基酸的吸收过的作用及氨基酸的吸收过程。程。2.2.熟悉蛋白质的腐败作用及熟悉蛋白质的腐败作用及腐败产物。腐败产物。目的要求第28页/共145页第三节氨基酸的一般代谢General Metabolism of Amino Acids第29页/共145页体内氨基酸食物蛋白质消化吸收组织蛋白质分解体内合成非必需氨基酸氨基酸氨基酸来源来源第30页/共145页一、体内蛋白质分解生成一、体内蛋白质分解生成氨基酸氨基酸成人体内的蛋白质每天约有1%2%被降解，主要是肌肉蛋白质。其中，大约70%-80%被重新利用合成新的蛋白质。（一）蛋白质以不同的速率进行降解（了解）蛋白质的半寿

13、期(half-life)蛋白质降低其原浓度一半所需要的时间，用t1/2表示。不同的蛋白质降解速率不同，降解速率随生理需要而变化。第31页/共145页（二）真核细胞蛋白质的降解有两条重要途径（熟悉）1.蛋白质在溶菌体通过ATP-非依赖途径被降解2.蛋白质在蛋白酶体通过ATP-依赖途径被降解不依赖ATP,溶菌体内酶的最适pH5.0利用组织蛋白酶降解细胞外来的蛋白、膜蛋白和长寿命的细胞内蛋白。依赖ATP和泛素降解异常蛋白和短寿命蛋白第32页/共145页Avram HershkoAaron Ciechanover Irwin Rose2004 年诺贝尔奖-蛋白质的死亡之吻第33页/共145页（1）泛素

14、（ubiquitin）76个氨基酸的小分子蛋白(8.5kD)普遍存在于真核生物而得名一级结构高度保守泛素化(ubiquitination)泛素与选择性被降解蛋白质形成共价连接，并使其激活，包括三种酶参与的3步反应，并需消耗ATP。蛋白酶体(proteasome)对泛素化蛋白质的降解（2）泛素介导的蛋白质降解过程第34页/共145页泛素化过程E1：泛素激活酶E2：泛素结合酶E3：泛素蛋白连接酶UBCO-O+HS-E1ATPAMP+PPiUBCOSE1HS-E2HS-E1UBCOSE2UBCOSE1UB：泛素Pr：被降解蛋白质PrHS-E2UBCOSE2UBCNHOE3Pr第35页/共145页 E

15、1（泛素激活酶）E2（泛素结合酶）E3（泛素连接酶）泛素链第36页/共145页 组成：蛋白酶体是一个26S蛋白质复合物，由 20S的核心颗粒和19S的调节颗粒组成。功能：可将泛素化的蛋白质分解成短肽。-亚基-亚基 -亚基-亚基核心颗粒 调节颗粒 调节颗粒“废物处理厂”第37页/共145页门催化部位门第38页/共145页泛素介导的蛋白质降解过程第39页/共145页二、外源性氨基酸与内源性氨基酸组成氨基酸代谢库食物蛋白质经消化吸收的氨基酸（外源性氨基酸）与体内组织蛋白质降解产生的氨基酸及体内合成的非必需氨基酸（内源性氨基酸）混在一起，分布于体内各处参与代谢，称为氨基酸代谢库(metabolic p

16、ool)。第40页/共145页氨基酸代谢概况合成分解嘌呤、嘧啶、肌酸等含氮化合物代谢转变胺类+CO2脱 羧 基 作用消化吸收其它含氮物质非必需氨基酸NH3CO2+H2O糖或脂类-酮酸谷氨酰胺尿素食物蛋白质组织蛋白质血液氨基酸组织氨基酸氨基酸代谢库脱 氨基 作用第41页/共145页特殊分解代谢 特殊侧链的分解代谢一般分解代谢CO2胺脱羧基作用脱氨基作用 NH3-酮酸氨基酸的分解代谢概况R第42页/共145页三、联合脱氨基作用是体内主要的 脱氨基途径（掌握）n 脱氨基作用指氨基酸脱去-氨基生成相应-酮酸的过程。第43页/共145页转氨基作用氧化脱氨基作用联合脱氨基作用嘌呤核苷酸循环氨基酸氨-酮酸脱

17、氨基方式第44页/共145页（一）（一）氨基酸通过转氨基作氨基酸通过转氨基作用脱氨基用脱氨基 1.氨基转移反应(transamination)（1）定义 氨基酸在转氨酶(transaminase)的催化下，可逆地把基酸转移给-酮酸，结果是氨基酸转变成相应的-酮酸，而原来-酮酸接受氨基转变成另一种氨基酸。生理意义：是体内合成非必氨基酸的重要途径。第45页/共145页（2）转氨基作用的机理转氨酶的辅酶：维生素的活化形式磷酸吡哆醛第46页/共145页谷丙转氨酶：glutamic pyruvic transaminase,(GPT)（丙氨酸转氨酶:alanine transaminase,ALT)谷草

18、转氨酶：glutamic oxaloacetic transaminase(GOT)(天冬氨酸转氨酶:aspartate transaminase,AST)（3）重要的转氨酶第47页/共145页正常人各组织中GPT及GOT 活性(单位/克湿组织)n血清转氨酶活性，临床上可作为疾病诊断和预后的指标之一。组组 织织 GPT GOTGPT GOT组组 织织 GPT GOTGPT GOT 肝肝 44000 44000 142000 142000胰胰 腺腺 2000 280002000 28000 肾肾 19000 9100019000 91000脾脾 1200 140001200 14000 心心 7

19、100 7100 156000156000肺肺 700 10000700 10000骨骼肌骨骼肌 4800 990004800 99000血清血清 16 2016 20第48页/共145页谷丙转氨酶（GPT）谷草转氨酶(GOT)肝细胞内酶，肝损伤时升高。心肌细胞内酶，心肌损伤时升高。第49页/共145页转氨基作用的局限性：只有氨基的转 移，没有氨的生成催化的反应可逆其辅酶都是磷酸吡哆醛大多数氨基酸可参与转氨基作用，但赖氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸除外。接受氨基的主要酮酸有：*丙酮酸*-酮戊二酸*草酰乙酸转氨基作用特点第50页/共145页2.催化酶：L-谷氨酸脱氢酶作用最为重要，辅酶为 NAD+或NA

20、DP+（二）L-谷氨酸通过L-谷氨酸脱氢酶催化脱氨1.特点：有氨生成3.机制：L-谷氨酸脱氢酶NAD+NADH+H+（NADP+NADPH+H+）+H2O-H2O第51页/共145页4.调节ATPGDP第52页/共145页1.存在于肝、脑、肾中。2.谷氨酸脱氢酶活性高、分布广，（肌肉中活性很低）不需氧脱氢酶，辅酶为 NAD+或NADP+。3.3.催化催化可逆反应，可逆反应，有氨生成。4.氧化脱氨基作用的局限性：仅谷氨酸经此脱氨。特点第53页/共145页（三）氨基酸通过（三）氨基酸通过氨基酸氧化氨基酸氧化酶酶脱去氨基脱去氨基 L-氨基酸氧化酶是一种需氧脱氢酶，以FAD或为辅基，脱下的氢原子交给O

21、2，生成H2O2。该酶活性不高，在各组织器官中分布局限，因此作用不大。（特点：有氨生成）（特点：有氨生成）第54页/共145页 （四）联合脱氨基作用（四）联合脱氨基作用（四）联合脱氨基作用（四）联合脱氨基作用a、转氨酶与L-谷氨酸脱氢酶作用相偶联b、转氨基作用与嘌呤核苷酸循环相偶联1.概念2.类型 转氨基作用和氧化脱氨基作用联合进行的脱氨基作用方式。第55页/共145页A:转氨基偶联氧化脱氨基作用此种方式既是氨基酸脱氨基的主要方式，也是体内合成非必需氨基酸的主要方式。主要在肝、肾组织进行。第56页/共145页苹果酸腺苷酸代琥珀酸次黄嘌呤核苷酸(IMP)腺苷酸代琥珀酸合成酶-酮戊二酸氨基酸谷氨酸

22、-酮酸转氨酶 1草酰乙酸天冬氨酸转氨酶 2腺苷酸脱氨酶H2ONH3延胡索酸腺嘌呤核苷酸(AMP).嘌呤核苷酸循环嘌呤核苷酸循环 骨胳肌中氨基酸的主要脱氨基方式骨胳肌中氨基酸的主要脱氨基方式第57页/共145页4.联合脱氨基作用的意义：联合脱氨基作用的意义：使体内许多AA能真正脱氨 其逆反应是合成非必需AA的主要途径3.特点：有氨生成，反应过程可逆第58页/共145页脱氨基方式的特点 氧化脱氨基转氨基作用联合脱氨基其他脱氨基方式只有氨基的转移，没有氨的生成有氨生成，只局限于谷氨酸有氨生成，反应过程可逆有NH4+生成第59页/共145页四、氨基酸碳链骨架可进行转换四、氨基酸碳链骨架可进行转换或分解

23、或分解氨基酸脱氨基后生成的-酮酸(-ketoacid）主要有三条代谢去路。（一）-酮酸可彻底氧化分解并提供能量（二）-酮酸经氨基化生成营养非必需氨基酸（三）-酮酸可转变成糖及脂类化合物第60页/共145页一一 本本 落落 色色 书书第61页/共145页（一）熟悉泛素的概念，蛋白质降解的泛素反应，（一）熟悉泛素的概念，蛋白质降解的泛素反应，（一）熟悉泛素的概念，蛋白质降解的泛素反应，（一）熟悉泛素的概念，蛋白质降解的泛素反应，氨基酸代谢概况。了解体内蛋白质的转换更新。氨基酸代谢概况。了解体内蛋白质的转换更新。氨基酸代谢概况。了解体内蛋白质的转换更新。氨基酸代谢概况。了解体内蛋白质的转换更新。（二

24、）掌握氨基酸脱氨基作用方式：转氨基、（二）掌握氨基酸脱氨基作用方式：转氨基、（二）掌握氨基酸脱氨基作用方式：转氨基、（二）掌握氨基酸脱氨基作用方式：转氨基、L-L-L-L-谷氨酸氧化脱氨基、联合脱氨基作用的基本过程，谷氨酸氧化脱氨基、联合脱氨基作用的基本过程，谷氨酸氧化脱氨基、联合脱氨基作用的基本过程，谷氨酸氧化脱氨基、联合脱氨基作用的基本过程，转氨酶及辅酶，转氨酶及辅酶，转氨酶及辅酶，转氨酶及辅酶，L-L-L-L-谷氨酸脱氢酶。谷氨酸脱氢酶。谷氨酸脱氢酶。谷氨酸脱氢酶。（三）熟悉（三）熟悉（三）熟悉（三）熟悉-酮酸代谢。酮酸代谢。酮酸代谢。酮酸代谢。目的要求第62页/共145页1.1.肝脏中

25、活性最高的转氨酶是肝脏中活性最高的转氨酶是 心肌中活性最高的是心肌中活性最高的是 。2.L-2.L-谷氨酸脱氢酶辅酶是谷氨酸脱氢酶辅酶是 或或 ，和和 是此酶的变构抑制是此酶的变构抑制剂剂.3.3.体内氨基酸脱氨基的主要方式体内氨基酸脱氨基的主要方式 。4.4.转氨酶的辅酶是转氨酶的辅酶是含维生素是含维生素是 。第63页/共145页 第四节 氨 的 代 谢（重点）第64页/共145页一、体内有毒性的氨有三个重要一、体内有毒性的氨有三个重要来源来源（掌握）（掌握）（一）氨基酸脱氨基作用和胺类分解均可产生氨RCH2NH2RCHO+NH3胺氧化酶氨基酸脱氨基作用产生的氨是体内氨的主要来源。第65页/

26、共145页（三）肾小管上皮细胞分泌的氨主要来自谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酸+NH3谷氨酰胺酶H2O（二）肠道细菌腐败作用产生氨蛋白质和氨基酸在肠道细菌作用下产生的氨尿素经肠道细菌尿素酶水解产生的氨第66页/共145页二二二二.氨的转运氨的转运氨的转运氨的转运（熟悉）（熟悉）（熟悉）（熟悉）谷氨酰胺的运氨作用葡萄糖丙氨酸循环氨在血液中主要运输形式：以谷氨酰胺、丙氨酸为氨基载体第67页/共145页（一）丙氨酸-葡萄糖循环.反应过程.生理意义实现氨的无毒运输为肌肉活动提供能量.部位：肌肉与肝之间第68页/共145页丙氨酸葡萄糖肌肉蛋白质氨基酸NH3谷氨酸-酮戊二酸丙酮酸糖酵解途径肌肉丙氨酸血液丙氨酸葡萄糖

27、-酮戊二酸谷氨酸丙酮酸NH3尿素尿素循环糖异生肝丙氨酸-葡萄糖循环葡萄糖第69页/共145页.部位：脑和肌肉与肝或肾.生理意义在脑、肌肉合成谷氨酰胺，运输到肝和肾后再分解为氨和谷氨酸，从而进行解毒，也是氨的储存及运输形式。(二)谷氨酰胺 -氨的暂时储存形式和运输形式.过程第70页/共145页L-谷氨酸谷氨酰胺NH3+ATPADP+Pi谷氨酰胺合成酶(脑、肌肉)H2ONH3谷氨酰酶(肝、肾)尿素、铵盐等临床上用谷氨酸盐降低血氨第71页/共145页谷氨酰胺谷氨酸AspAsnH2ONH3天冬酰胺酶白血病细胞不能临床上用此酶分解血的Asn治疗白血病第72页/共145页三.氨在肝合成尿素是氨的主要去路（

28、掌握）（一）Urea Cycle or Ornithine Cycle Hans Krebs Hans Krebs 和和 Kurt HenseleitKurt Henseleit第73页/共145页 肝切除，血、尿中BUN含量 切肾、保肝，尿素可合成、不能排出，血尿素 肝肾同时切 除，血 中BUN低水平，血氨 临床：急性肝坏死，血、尿中不含BUN，而AA含量多。实 验第74页/共145页.尿素合成部位 说明尿素 主要是在肝脏合成,由肾脏排出体外。第75页/共145页第76页/共145页（1）氨甲酰磷酸的合成1）部位：线粒体2）反应：限速酶第77页/共145页 3）氨基甲酰磷酸合成酶CPSCPS

29、氮的供给体尿素氨(Carbamoyl phosphate synthetase,CPS）氮的供给体谷氨酸嘧啶线粒体胞浆第78页/共145页尿素氨基甲酰磷酸鸟氨酸转氨甲酰酶(线粒体)瓜氨酸氨甲酰天冬氨酸天冬氨酸氨基甲酰转移酶(胞液)嘧啶 第79页/共145页（2）瓜氨酸的合成1）反应部位：线粒体2）过程：+氨基甲酰磷酸PO32-鸟氨酸转氨甲酰酶鸟氨酸+H3PO4瓜氨酸第80页/共145页限速酶1）部位：胞液2）酶类：精氨酸代琥珀酸合成酶；精氨酸代琥珀酸裂解酶3）过程：（3）精氨酸的形成第81页/共145页第82页/共145页（4）精氨酸水解生成尿素反应在胞液胞液中进行尿素鸟氨酸精氨酸第83页/共

30、145页NH3+CO2+H2O氨基甲酰磷酸精氨酸代琥珀酸2ATP2ADP+PiN-乙酰谷氨酸鸟氨酸Pi瓜氨酸瓜氨酸尿素鸟氨酸H2OATPAMP+PPi天冬氨酸精氨酸延胡索酸苹果酸草酰乙酸谷氨酸-酮戊二酸aa-酮酸线粒体胞液鸟氨酸循的全过程第84页/共145页1）合成部位：肝脏,前两步在线粒体中，后两步在胞液。.尿素合成的特点3）原料：2 分子氨，一个来自于游离氨，另一 个来自天冬氨酸。碳原子来自CO2。2）合成机理:鸟氨酸循环又称尿素循环或 Krebs-Henseleit循环。第85页/共145页.尿素合成的特点6）耗能：尿素合成是一个耗能的过程，合 成1分子尿素需要消耗3个ATP,4 个高能

31、磷酸键。5）终产物：尿素）限速酶：精氨酸琥珀酸合成酶第86页/共145页尿素合成的总反应 生理意义：是体内氨的主要去路,解氨毒的重 要途径。第87页/共145页1.食物的影响 高蛋白膳食使尿素合成速度加快，排泄的含氮物中尿素占8090，低蛋白膳食使尿素合成速度减慢，排泄的含氮物中尿素可低至60或更低。（二）尿素循环的调节（熟悉）第88页/共145页2.AGA激活CPS-I启动尿素合成 乙酰CoA +谷氨酸N-乙酰谷氨酸乙酰谷氨酸合成酶精氨酸激活氨基甲酰磷酸合成酶I变构激活第89页/共145页第90页/共145页 正常人肝尿素合成酶的相对活性 酶 相对活性氨基甲酰磷酸合成酶 4.5鸟氨酸氨基甲酰

32、转移酶 163.0精氨酸代琥珀酸合成酶 1.0精氨酸代琥珀酸裂解酶 3.3精氨酸酶 149.0 3.精氨酸代琥珀酸合成酶活性促进尿素合成 第91页/共145页（三）尿素合成障碍可引起高氨血症和氨中毒（了解）正常血氨浓度：0.1 mg/dl(0.6 mol/L)第92页/共145页降低血氨的措施：限制蛋白进食量，给肠道抑菌药物，给降氨药物（谷氨酸盐、苯乙酸）*引起高血氨症主要原因：肝功能严重损伤，尿素合成障碍第93页/共145页 体内氨的来源与去路是什么？第94页/共145页NH3氨基酸脱氨基作用肠道蛋白质的腐败谷氨酰胺（肾）尿素合成谷氨酰胺合成非必需氨基酸NH4+尿体内氨的来源与去路（掌握）+

33、第95页/共145页目的要求目的要求（一）熟悉氨基酸脱羧基作用及其生成的几种重要的（一）熟悉氨基酸脱羧基作用及其生成的几种重要的（一）熟悉氨基酸脱羧基作用及其生成的几种重要的（一）熟悉氨基酸脱羧基作用及其生成的几种重要的 生理活性物质。生理活性物质。生理活性物质。生理活性物质。（二）掌握一碳单位的概念、载体及生理功能。熟悉（二）掌握一碳单位的概念、载体及生理功能。熟悉（二）掌握一碳单位的概念、载体及生理功能。熟悉（二）掌握一碳单位的概念、载体及生理功能。熟悉 产生一碳单位的氨基酸及一碳单位的相互转变。产生一碳单位的氨基酸及一碳单位的相互转变。产生一碳单位的氨基酸及一碳单位的相互转变。产生一碳单

34、位的氨基酸及一碳单位的相互转变。（三）掌握活性甲基的形式。熟悉甲硫氨酸循环和肌（三）掌握活性甲基的形式。熟悉甲硫氨酸循环和肌（三）掌握活性甲基的形式。熟悉甲硫氨酸循环和肌（三）掌握活性甲基的形式。熟悉甲硫氨酸循环和肌 酸合成。了解含硫氨基酸的代谢。酸合成。了解含硫氨基酸的代谢。酸合成。了解含硫氨基酸的代谢。酸合成。了解含硫氨基酸的代谢。（四）熟悉由苯丙氨酸和酪氨酸代谢生成的生理活性（四）熟悉由苯丙氨酸和酪氨酸代谢生成的生理活性（四）熟悉由苯丙氨酸和酪氨酸代谢生成的生理活性（四）熟悉由苯丙氨酸和酪氨酸代谢生成的生理活性 物质，苯酮酸尿症、白化病。了解色氨酸及支物质，苯酮酸尿症、白化病。了解色氨酸

35、及支物质，苯酮酸尿症、白化病。了解色氨酸及支物质，苯酮酸尿症、白化病。了解色氨酸及支 链氨基酸的代谢。链氨基酸的代谢。链氨基酸的代谢。链氨基酸的代谢。第五节 个别氨基酸的代谢第96页/共145页？第97页/共145页氨基酸氨基酸脱羧酶磷酸吡哆醛胺+CO2(堆积)神经系统、心血管功能紊乱 一、氨基酸脱羧基作用产生特殊的胺类化合物第98页/共145页（一）（一）-氨基丁酸氨基丁酸(-aminobutyric acid(-aminobutyric acid(-aminobutyric acid(-aminobutyric acid GABAGABAGABAGABA）生成生成 作用：抑制性神经传递的介

36、质作用：抑制性神经传递的介质应用：临床给呕吐病人服应用：临床给呕吐病人服B B6 6之机之机理理 第99页/共145页 暴食佳肴后，容暴食佳肴后，容易出易出现头晕脑胀，上现头晕脑胀，上肢麻木、肢麻木、心悸气短等症，心悸气短等症，此即所此即所谓的谓的“醉食醉食”，为什么？为什么？第100页/共145页（二）组胺（二）组胺（histaminehistamine）生成：生成：作用：扩血管作用作用：扩血管作用 刺激胃酸分泌刺激胃酸分泌第101页/共145页（三）（三）5-5-羟色胺羟色胺 生成生成作用：神经递质作用：神经递质 强烈缩强烈缩血管作用血管作用/刺激平滑刺激平滑肌收缩肌收缩 第102页/共1

37、45页（四）多胺（四）多胺（四）多胺（四）多胺概念：一类具有多个氨基的化合物。概念：一类具有多个氨基的化合物。概念：一类具有多个氨基的化合物。概念：一类具有多个氨基的化合物。生成：生成：生成：生成：作用：促进细胞增殖是促进作用：促进细胞增殖是促进作用：促进细胞增殖是促进作用：促进细胞增殖是促进核酸核酸核酸核酸与与与与蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质的合成，的合成，的合成，的合成，常见于肿瘤患者的血液、尿液中。常见于肿瘤患者的血液、尿液中。常见于肿瘤患者的血液、尿液中。常见于肿瘤患者的血液、尿液中。第103页/共145页二.某些氨基酸在分解代谢中产生一碳单位（一）一碳单位(one carbon unit

38、)1.概念：某些氨基酸代谢过程中产生的只含有一个碳原子的基团，称为一碳单位(一个碳个体)。第104页/共145页2.种类甲基-CH3亚甲基(甲烯基)-CH2-次亚甲基(甲炔基)-CH=甲酰基(甲酸基)-CHO亚胺甲基-CH=NH羟甲基-CHOH第105页/共145页3.四氢叶酸是一碳单位的载体FH4的生成FFH2FH4FH2还原酶FH2还原酶NADPH+H+NADP+NADPH+H+NADP+第106页/共145页N5CH3FH4N5、N10CH2FH4N5、N10=CHFH4N10CHOFH4N5CH=NHFH4一碳单位通常是结合在FH4分子的N5、N10位上第107页/共145页一碳单位主

39、要来源于氨基酸代谢丝氨酸N5,N10CH2FH4甘氨酸N5,N10CH2FH4组氨酸N5CH=NHFH4色氨酸N10CHOFH44.一碳单位的来源第108页/共145页N5，N10-CH2-FH4N5N10-亚甲基四氢叶酸H2O+甘氨酸+FH4丝氨酸（1）N5,N10-亚甲基四氢叶酸 第109页/共145页+CO2+NH3N5，N10-CH2-FH4N5N10-亚甲基四氢叶酸NAD+NADH+H+FH4甘氨酸色氨酸HCOOHN10-CHOFH4+FH4N10-甲酰四氢叶酸甲酸（1）N5,N10-亚甲基四氢叶酸 第110页/共145页（2）N5,N10-次甲基四氢叶酸 组氨酸酶第111页/共14

40、5页（3）N10-甲酰四氢叶酸色氨酸4.N5-甲基四氢叶酸第112页/共145页5.一碳单位的互相转变N10CHOFH4N5,N10=CHFH4N5,N10CH2FH4N5CH3FH4N5CH=NHFH4H+H2ONADPH+H+NADP+NADH+H+NAD+NH3第113页/共145页将氨基酸与核苷酸代谢密切相连。*一碳单位代谢障碍会影响DNA、蛋白 质的合成，引起巨幼红细胞性贫血。*磺胺类药及氨甲喋呤等是通过影响一碳 单位代谢及核苷酸合成而发挥药理作用。作为合成嘌呤和嘧啶的原料6 6、一碳单位的生理功能第114页/共145页 磺胺类药物的抑菌机制与对氨基苯甲酸竞争二氢叶酸合成酶二氢蝶呤啶

41、 对氨基苯甲酸 谷氨酸二氢叶酸合成酶二氢叶酸第115页/共145页1、类型：甲基、亚甲基（甲烯基）、次甲 基（甲炔基）、羟甲基、甲酰基、亚氨 甲基。CO、CO2等分子不属于一碳单位 2、载体：四氢叶酸（FH4）3、来源：Ser、Gly、His、Trp、Met一碳单位特点第116页/共145页含硫氨基酸甲硫氨酸（蛋氨酸）半胱氨酸胱氨酸三.含硫氨基酸的代谢是相互联系的第117页/共145页（一）甲硫氨酸的代谢（一）甲硫氨酸的代谢1.甲硫氨酸与转甲基作用腺苷转移酶PPi+Pi+甲硫氨酸ATPS腺苷甲硫氨酸(SAM)第118页/共145页甲基转移酶RHRCH3腺苷SAMS腺苷同型半胱氨酸同型半胱氨酸n

42、SAM为体内甲基的直接供体第119页/共145页甲硫氨酸循环(methionine cycle)甲硫氨酸S-腺苷同型半胱氨酸S-腺苷甲硫氨酸同型半胱氨酸FH4N5CH3FH4N5CH3FH4转甲基酶(VitB12)H2O腺苷RHATPPPi+PiRH-CH3第120页/共145页3.蛋氨酸循环的生理意义：2.N5-CH3-FH4转甲基酶的辅酶为维生素B12，当维生素 B12缺乏时，影响四氢叶酸的再生，一碳单位转运受 阻，导致核酸合成障碍，可产生巨幼红细胞性贫血。小 结 1.同型半胱氨酸 甲硫氨酸是体内利用 N5-CH3-FH4的唯一反应n为体内甲基化反应提供甲基n使四氢叶酸得到再生n同型半胱氨

43、酸堆积，引起同型半胱氨酸血症第121页/共145页2、甲硫氨酸为肌酸和磷酸肌酸合成提供甲基（1）作用：是能量储存、利用的重要化合物（2）合成器官：肝（3）原料：以甘氨酸为骨架，由精氨酸提供 脒基，SAM提供甲基而合成（4）产物：肌酸酐(creatinine)（5）过程：第122页/共145页肌酸的合成CPKCPK有三种同工酶：有三种同工酶：MMMM型（骨骼肌）型（骨骼肌）MBMB型（心肌）型（心肌）BBBB型（脑组织）型（脑组织）心肌梗塞时，血中心肌梗塞时，血中MBMB型型，且变化较早，且变化较早，特异性好。特异性好。以甘氨酸为骨架，以甘氨酸为骨架，精氨酸提供脒基，精氨酸提供脒基，SAMSAM

44、提供甲基而提供甲基而 合成。合成。代谢终产物是肌代谢终产物是肌酸酐。尿中肌酸酸酐。尿中肌酸酐排出量十分恒酐排出量十分恒定。定。严重肾病时，血严重肾病时，血中肌酸酐浓度中肌酸酐浓度 第123页/共145页胱氨酸半胱氨酸氧化脱羧牛磺酸氧化脱氨丙酮酸+氨+H2SH2SO4PAPS谷胱甘肽合成互变（3/磷酸腺苷-5/磷酸硫酸）活性硫酸（二）半胱氨酸代谢可产生多种重要的生物活性物质第124页/共145页1 1 1 1、半胱氨酸和胱氨酸的互变、半胱氨酸和胱氨酸的互变、半胱氨酸和胱氨酸的互变、半胱氨酸和胱氨酸的互变半胱氨酸胱氨酸半胱氨酸含有巯基-巯基酶活性胱氨酸含有二硫键维持蛋白质三级结构 第125页/共1

45、45页2 2、牛磺酸（、牛磺酸（taurinetaurine）生成：生成：作用：是结合胆汁酸的组成作用：是结合胆汁酸的组成成分成分 第126页/共145页3 3 3 3、半胱氨酸氧化分解为活性硫、半胱氨酸氧化分解为活性硫、半胱氨酸氧化分解为活性硫、半胱氨酸氧化分解为活性硫酸酸酸酸参与硫酸软骨素、硫酸角质素等物质的合成参与肝脏的生物转化第127页/共145页四、芳香族氨基酸代谢可产生神经四、芳香族氨基酸代谢可产生神经递质递质芳香族氨基酸苯丙氨酸酪氨酸色氨酸第128页/共145页苯丙氨酸酪氨酸甲状腺激素黑色素儿茶酚胺氧化分解苯丙酮酸（一）苯丙氨酸和酪氨酸代谢有联系又有区别第129页/共145页1

46、1、苯丙氨酸羟化生成、苯丙氨酸羟化生成酪氨酸酪氨酸此反应为苯丙氨酸的主要代谢途径。苯丙氨酸+H2O苯丙氨酸羟化酶四氢生物蝶呤二氢生物蝶呤NADPH+H+NADP+酪氨酸+O2第130页/共145页苯丙酮酸尿症苯丙酮酸尿症苯丙酮酸尿症苯丙酮酸尿症苯丙氨酸苯丙氨酸羟化酶酪氨酸苯丙酮酸转氨基苯丙酮酸尿症（PKU）对中枢神经系统有毒性,智力发育障碍缺乏第131页/共145页PKU患者 智力低下，60%患儿有脑电图异常，头发细黄，皮肤色淡和虹膜淡黄色，惊厥，尿有“发霉”臭味或鼠尿味。第132页/共145页2 2 2 2、酪氨酸转变为儿茶酚胺和黑色素或彻底氧化分解、酪氨酸转变为儿茶酚胺和黑色素或彻底氧化分

47、解、酪氨酸转变为儿茶酚胺和黑色素或彻底氧化分解、酪氨酸转变为儿茶酚胺和黑色素或彻底氧化分解多巴醌多巴醌吲哚醌吲哚醌黑色素聚合1）黑色素(melanin)的生成第133页/共145页2）儿茶酚胺第134页/共145页多巴胺去甲肾上腺素CH3肾上腺素SAM腺苷同型半胱氨酸儿茶酚胺帕金森病合成不足第135页/共145页体内代谢尿黑酸的酶先天缺陷时，尿黑酸分解受阻，可出现尿黑酸症。3）氧化分解第136页/共145页苯丙氨酸、酪氨酸代谢小结苯丙氨酸、酪氨酸代谢小结苯丙氨酸、酪氨酸代谢小结苯丙氨酸、酪氨酸代谢小结苯苯丙丙酮酮酸酸尿尿症症P PKKUU尿尿黑黑酸酸第137页/共145页第138页/共145页

48、（二）色氨酸的分解代谢可二）色氨酸的分解代谢可产生丙酮酸和乙酰乙产生丙酮酸和乙酰乙酰酰CoACoA色氨酸5-羟色胺一碳单位丙酮酸+乙酰乙酰CoA维生素PP第139页/共145页五、支链氨基酸五、支链氨基酸的代谢的代谢支链氨基酸亮氨酸异亮氨酸缬氨酸第140页/共145页缬氨酸 亮氨酸 异亮氨酸转氨基作用相应的-酮酸氧化脱羧基作用相应的脂肪酰CoA缬氨酸琥珀酸单酰CoA亮氨酸乙酰辅酶A及乙酰乙酰辅酶A异亮氨酸乙酰辅酶A及琥珀酸单酰辅酶A第141页/共145页一、名词解释一、名词解释一、名词解释一、名词解释1 1 1 1转氨基作用转氨基作用转氨基作用转氨基作用 (transamination)(tr

49、ansamination)(transamination)(transamination)2.2.2.2.一碳单位一碳单位一碳单位一碳单位问答题问答题问答题问答题:1 1 1 1试述血氨的来源试述血氨的来源试述血氨的来源试述血氨的来源,转运形式和去路。转运形式和去路。转运形式和去路。转运形式和去路。2 2 2 2脑组织中谷氨酸转变成尿素的过程及生理意义脑组织中谷氨酸转变成尿素的过程及生理意义脑组织中谷氨酸转变成尿素的过程及生理意义脑组织中谷氨酸转变成尿素的过程及生理意义？第142页/共145页1.1.1.1.氨的来源有氨的来源有氨的来源有氨的来源有、其中其中其中其中 是氨的主要来源是氨的主要来

50、源是氨的主要来源是氨的主要来源2.2.2.2.氨在肌肉和肝脏之间的转运方式是氨在肌肉和肝脏之间的转运方式是氨在肌肉和肝脏之间的转运方式是氨在肌肉和肝脏之间的转运方式是，在脑和肝脏，在脑和肝脏，在脑和肝脏，在脑和肝脏之间的转运方式是之间的转运方式是之间的转运方式是之间的转运方式是3.3.3.3.尿素分子中碳元素来自尿素分子中碳元素来自尿素分子中碳元素来自尿素分子中碳元素来自，氮元素来源，氮元素来源，氮元素来源，氮元素来源和和和和，每，每，每，每生成生成生成生成1 1 1 1分子尿素消耗分子尿素消耗分子尿素消耗分子尿素消耗个高能磷酸健，关键酶个高能磷酸健，关键酶个高能磷酸健，关键酶个高能磷酸健，关