氨基酸代谢 (10)精选PPT.ppt

关于氨基酸代谢(10)第1页，讲稿共103张，创作于星期二一、氨基酸及其代谢概述一、氨基酸及其代谢概述（一）氨基酸的生理功用（一）氨基酸的生理功用1.合成蛋白质合成蛋白质2.合成含氮化合物合成含氮化合物3.氧化分解供能氧化分解供能4.转变为糖或脂肪储存转变为糖或脂肪储存5.其它特殊功用如神经递质、运氨等。其它特殊功用如神经递质、运氨等。题题1:氨基酸的主要生理功能是：氨基酸的主要生理功能是：A：合成核酸：合成核酸 B：合成尿素：合成尿素 C：合成糖原：合成糖原 D：合成胆固醇：合成胆固醇 E：合成蛋白质：合成蛋白质（二）蛋白质的生理功能（二）蛋白质的生理功能 参与细胞组织结构和支持作用；催化作用；调节生理生参与细胞组织结构和支持作用；催化作用；调节生理生化过程；免疫防御和凝血；运输；运动；氧化供能等。化过程；免疫防御和凝血；运输；运动；氧化供能等。第2页，讲稿共103张，创作于星期二1.1.必需氨基酸与非必需氨基酸必需氨基酸与非必需氨基酸n营养必需氨基酸营养必需氨基酸(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，共有8种：Val（缬氨酸）、Ile（异亮氨酸）、Leu（亮氨酸）、Phe（苯丙氨酸）、Met（蛋氨酸）、Trp（色氨酸）Thr（苏氨酸）、Lys（赖氨酸）。其余12种氨基酸体内可以合成，称为营养非必需氨基酸营养非必需氨基酸。(写一两本淡色书来）下列氨基酸中属于人体必需氨基酸的是：A：甘氨酸 B：组氨酸 C：苏氨酸 D：脯氨酸 E：丝氨酸 2.2.必需氨基酸的营养价值必需氨基酸的营养价值 1）必需氨基酸是影响和评价食物蛋白质营养价值的决定因素 第3页，讲稿共103张，创作于星期二 食物蛋白质所含必需氨基酸的构成比例（氨基食物蛋白质所含必需氨基酸的构成比例（氨基酸模式）与人体蛋白质越接近，其营养价值就越高。酸模式）与人体蛋白质越接近，其营养价值就越高。缺乏一种或几种必需氨基酸的食物蛋白质，为无营缺乏一种或几种必需氨基酸的食物蛋白质，为无营养价值的蛋白质如动物明胶就缺乏色氨酸。养价值的蛋白质如动物明胶就缺乏色氨酸。蛋白质的营养价值蛋白质的营养价值：蛋白质的营养价值是指食物蛋白质的营养价值是指食物蛋白质在体内的利用率，取决于必需氨基酸的数量、蛋白质在体内的利用率，取决于必需氨基酸的数量、种类、量质比。种类、量质比。蛋白质的互补作用蛋白质的互补作用：指营养价值较低的蛋白质混：指营养价值较低的蛋白质混合食用，其必需氨基酸可以互相补充而提高营养价值。合食用，其必需氨基酸可以互相补充而提高营养价值。如谷类赖氨酸如谷类赖氨酸，色氨酸，色氨酸 豆类豆类赖氨酸赖氨酸，色氨酸，色氨酸题题1:1:谷类和豆类食物的互补氨基酸是：谷类和豆类食物的互补氨基酸是：A A：赖氨酸和亮基酸：赖氨酸和亮基酸 B B：赖氨酸和丙氨酸：赖氨酸和丙氨酸 C C：赖氨酸和：赖氨酸和甘氨酸甘氨酸 D D：赖氨酸和谷氨酸：赖氨酸和谷氨酸 E E：赖氨酸和色氨酸：赖氨酸和色氨酸蛋白质的生理需要量蛋白质的生理需要量 成人每日蛋白质最低生理需要量为成人每日蛋白质最低生理需要量为30g-50g30g-50g，我国营养，我国营养学会推荐成人每日蛋白质需要量为学会推荐成人每日蛋白质需要量为80g80g。第4页，讲稿共103张，创作于星期二2）必需氨基酸对氮平衡的影响）必需氨基酸对氮平衡的影响 氮平衡氮平衡(nitrogen balance)(nitrogen balance)：摄入食物的含氮量与排泄物（尿：摄入食物的含氮量与排泄物（尿与粪）中含氮量之间的关系。与粪）中含氮量之间的关系。由于蛋白质是体内主要的含氮物质，因此，氮平衡可反映体内蛋由于蛋白质是体内主要的含氮物质，因此，氮平衡可反映体内蛋白质的合成（储氮）、分解代谢状况（排氮）。白质的合成（储氮）、分解代谢状况（排氮）。氮平衡有三种：氮平衡有三种：氮总平衡：摄入氮氮总平衡：摄入氮 =排出氮（正常成人）；排出氮（正常成人）；氮正平衡：摄入氮氮正平衡：摄入氮 排出氮（儿童、孕妇等）；排出氮（儿童、孕妇等）；氮负平衡：摄入氮氮负平衡：摄入氮 排出氮（饥饿、消耗性疾病排出氮（饥饿、消耗性疾病 患者等）。患者等）。第5页，讲稿共103张，创作于星期二二、氨基酸的来源二、氨基酸的来源（一）食物蛋白质的消化、吸收与腐败（一）食物蛋白质的消化、吸收与腐败1.食物蛋白质的消化 外源性蛋白质在胃和肠道被消化成氨基酸和寡肽后被吸收。蛋白质消化的生理意义：由大分子转变为小分子，便于吸收。消除种属特异性和抗原性，防止过敏、毒性反应。第6页，讲稿共103张，创作于星期二1 1）蛋白质在胃中被水解成多肽和氨基酸）蛋白质在胃中被水解成多肽和氨基酸胃蛋白酶的最适pH为1.5-2.5，对蛋白质肽键的作用特异性较差，主要水解由芳香族氨基酸、蛋氨酸和亮氨酸所形成的肽键，产物主要为多肽（占2/3）及少量氨基酸（占1/3）。胃蛋白酶仅对食物蛋白质进行初步消化。胃蛋白酶原胃蛋白酶原胃蛋白酶胃蛋白酶 +多肽碎片多肽碎片胃酸、胃蛋白酶胃酸、胃蛋白酶(pepsinogen)(pepsin)第7页，讲稿共103张，创作于星期二2 2）蛋白质在小肠被水解成小肽和氨基酸）蛋白质在小肠被水解成小肽和氨基酸 小肠是蛋白质消化的主要部位。小肠是蛋白质消化的主要部位。n胰酶及其作用胰酶及其作用胰酶是消化蛋白质的主要酶，最适pH为7.0左右，包括内肽酶和外肽酶。内肽酶(endopeptidase)水解蛋白质肽链内部的一些肽键，如胰蛋白酶、糜蛋白酶、弹性蛋白酶。外肽酶(exopeptidase)自肽链的末段开始，每次水解一个氨基酸残基，如羧基肽酶(A、B)、氨基肽酶。第8页，讲稿共103张，创作于星期二u蛋白水解酶作用示意图蛋白水解酶作用示意图氨基酸氨基酸二肽酶二肽酶氨基肽酶氨基肽酶内肽酶内肽酶氨基酸氨基酸 +NHNH羧基肽酶羧基肽酶56第9页，讲稿共103张，创作于星期二n 肠液中酶原的激活肠液中酶原的激活胰蛋白酶胰蛋白酶(trypsin)(trypsin)肠激酶肠激酶(enterokinase)(enterokinase)胰蛋白酶原胰蛋白酶原弹性蛋白酶弹性蛋白酶(elastase)(elastase)弹性蛋白弹性蛋白酶原酶原糜蛋白酶糜蛋白酶(chymotrypsin)(chymotrypsin)糜蛋白酶糜蛋白酶原原羧基肽酶羧基肽酶(A(A或或B)B)(carboxypeptidase)(carboxypeptidase)羧基肽酶原羧基肽酶原(A(A或或B)B)第10页，讲稿共103张，创作于星期二n小肠粘膜细胞对蛋白质的消化作用小肠粘膜细胞对蛋白质的消化作用主要是寡肽酶(oligopeptidase)的作用，例如氨基肽酶(aminopeptidase)及二肽酶(dipeptidase)等,最终产物为氨基酸。第11页，讲稿共103张，创作于星期二2.2.氨基酸通过主动转运过程被吸收氨基酸通过主动转运过程被吸收n 吸收部位：主要在小肠n 吸收形式：氨基酸、寡肽、二肽n 吸收机制：耗能的主动吸收过程第12页，讲稿共103张，创作于星期二n 氨基酸吸收载体氨基酸吸收载体载体蛋白与氨基酸、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。七种转运蛋白七种转运蛋白(transporter)中性氨基酸转运蛋白中性氨基酸转运蛋白酸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碱性氨基酸转运蛋白亚氨基酸亚氨基酸转运蛋白转运蛋白氨基酸转运蛋白氨基酸转运蛋白二肽二肽转运蛋白转运蛋白三肽转运蛋白三肽转运蛋白第13页，讲稿共103张，创作于星期二-谷氨酰基循环对氨基酸的转运作用谷氨酰基循环对氨基酸的转运作用-谷氨酰基循环谷氨酰基循环(-glutamyl cycle)-glutamyl cycle)过程：过程：谷胱甘肽对氨基酸的转运谷胱甘肽对氨基酸的转运谷胱甘肽再合成谷胱甘肽再合成第14页，讲稿共103张，创作于星期二谷氨酸谷氨酸 5-氧脯氧脯氨酸酶氨酸酶ATPADP+Pi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 酰环化酰环化 转移酶转移酶氨基酸氨基酸5-氧脯氨酸氧脯氨酸-谷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细胞外细胞外-谷谷 氨酰氨酰 基转基转 移酶移酶细胞膜细胞膜谷胱甘肽谷胱甘肽 GSH细胞内细胞内-谷氨酰谷氨酰氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸第15页，讲稿共103张，创作于星期二3.3.蛋白质在肠道发生腐败作用蛋白质在肠道发生腐败作用肠道细菌对未被消化的蛋白质及其消化产物的分解与转化作用。腐败作用的产物大多有害，如胺、氨、苯酚、吲哚等；也可产生少量的脂肪酸及维生素等可被机体利用的物质。n 蛋白质的腐败作用蛋白质的腐败作用(putrefaction)(putrefaction)第16页，讲稿共103张，创作于星期二1）肠道细菌通过脱羧基作用产生胺类蛋白质蛋白质 氨基酸氨基酸胺类胺类(amines)蛋白酶蛋白酶 脱羧基作用脱羧基作用 组氨酸组氨酸组胺组胺 色胺色胺 赖氨酸赖氨酸尸胺尸胺 酪氨酸酪氨酸酪胺酪胺色氨酸色氨酸降血压降血压：升高血压：升高血压第17页，讲稿共103张，创作于星期二n 假神经递质假神经递质(false neurotransmitter)(false neurotransmitter)酪氨酸、苯丙氨酸脱羧分别生成酪胺及苯乙胺，酪氨酸、苯丙氨酸脱羧分别生成酪胺及苯乙胺，若进入脑内，在若进入脑内，在-羟化酶作用下生成羟化酶作用下生成beta-beta-羟酪胺和苯羟酪胺和苯乙醇胺，后者乙醇胺，后者与神经递质（如儿茶酚胺）结构相似，可与神经递质（如儿茶酚胺）结构相似，可取代正常神经递质从而影响脑功能，称假神经递质。取代正常神经递质从而影响脑功能，称假神经递质。第18页，讲稿共103张，创作于星期二苯乙胺苯乙胺苯乙醇胺苯乙醇胺酪胺酪胺-羟酪胺羟酪胺第19页，讲稿共103张，创作于星期二2）肠道细菌通过脱氨基或尿素酶的作用产生氨未被吸收的氨基酸渗入肠道的尿素氨氨(ammonia)脱氨基作用脱氨基作用尿素酶尿素酶 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。第20页，讲稿共103张，创作于星期二3 3）腐败作用产生其它有害物质）腐败作用产生其它有害物质酪氨酸酪氨酸 苯酚苯酚半胱氨酸半胱氨酸 硫化氢硫化氢 色氨酸色氨酸 吲哚吲哚正常情况下，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21页，讲稿共103张，创作于星期二（二）体内蛋白质分解生成氨基酸（二）体内蛋白质分解生成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。蛋白质降解产生的氨基酸，大约70%-80%被重新利用合成新的蛋白质。余下被分解与转化。第22页，讲稿共103张，创作于星期二n 蛋白质的半寿期蛋白质的半寿期(half-life)(half-life)蛋白质降低其原浓度一半所需要的时间，用t1/2表示。1.蛋白质以不同的速率进行降解n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23页，讲稿共103张，创作于星期二不依赖ATP和泛素；利用溶酶体中的组织蛋白酶(cathepsin)降解外源性蛋白、膜蛋白和长寿蛋白质。1 1）蛋白质在溶酶体通过）蛋白质在溶酶体通过ATP-ATP-非依赖途径被降解非依赖途径被降解2.2.真核细胞内蛋白质的降解有两条重要途径真核细胞内蛋白质的降解有两条重要途径第24页，讲稿共103张，创作于星期二2 2）蛋白质在蛋白酶体通过）蛋白质在蛋白酶体通过ATP-ATP-依赖途径被降解依赖途径被降解 依赖ATP和泛素 降解异常蛋白和短寿蛋白质蛋白酶体存在于胞浆与胞核中n 泛素泛素(ubiquitin)(ubiquitin)76个氨基酸组成的多肽(8.5kD)普遍存在于真核生物而得名 一级结构高度保守第25页，讲稿共103张，创作于星期二泛素与选择性被降解蛋白质形成共价连接，并使其激活,即泛素化，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。n 泛素介导的蛋白质降解过程泛素介导的蛋白质降解过程第26页，讲稿共103张，创作于星期二外源性氨基酸与内源性氨基酸共同组成氨基酸代谢库外源性氨基酸与内源性氨基酸共同组成氨基酸代谢库第27页，讲稿共103张，创作于星期二三、氨基酸的一般分解代谢三、氨基酸的一般分解代谢（一）氨基酸的转氨与脱氨作用（一）氨基酸的转氨与脱氨作用1.转氨基作用(transamination)在转氨酶(transaminase)的作用下，某一氨基酸去掉-氨基生成相应的-酮酸，而另一种-酮酸得到此氨基生成相应的氨基酸的过程。大多数氨基酸可参与转氨基作用，但赖氨酸、甘氨酸、苏氨酸、脯氨酸除外。第28页，讲稿共103张，创作于星期二转氨酶特性：1）转氨酶具有底物专一性；2）不同组织细胞，其转氨酶活性、种类不同如骨骼肌中支链氨基酸（亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸）转氨酶活性高，而肝脏中芳香族氨基酸（酪氨酸、苯丙氨酸）转氨酶活性高等；3）体内各种转氨酶中以谷氨酸丙酮酸转氨酶（GPT）和谷氨酸草酰乙酸转氨酶（GOT）在氨基酸代谢中最活跃，并在肝脏、肾脏、心脏中活性最高；4）转氨酶主要存在于组织细胞的线粒体基质中。第29页，讲稿共103张，创作于星期二正常人各组织中正常人各组织中GPTGPT及及GOT GOT 活性活性 (单位单位/克湿组织克湿组织)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。指标之一。组组 织织 GPT GOT组组 织织 GPT GOT 肝肝 44000 142000胰胰 腺腺 2000 28000 肾肾 19000 91000脾脾 1200 14000 心心 7100 156000肺肺 700 10000 骨骼肌骨骼肌 4800 99000血清血清 16 20第30页，讲稿共103张，创作于星期二5）各种转氨酶都具有相同的辅酶和作用机制n 转氨酶的辅酶是磷酸吡哆醛转氨酶的辅酶是磷酸吡哆醛氨基酸氨基酸 磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛 -酮酸酮酸 磷酸吡哆胺磷酸吡哆胺 谷氨酸谷氨酸 -酮戊二酸酮戊二酸 转氨酶转氨酶第31页，讲稿共103张，创作于星期二转氨基作用不仅是体内多数氨基酸脱氨基的重要方式，也是机体合成非必需氨基酸的重要途径。通过此种方式并未产生游离的氨。n 转氨基作用的生理意义转氨基作用的生理意义第32页，讲稿共103张，创作于星期二2.2.氧化脱氨基作用氧化脱氨基作用 L-谷氨酸通过L-谷氨酸脱氢酶催化脱去氨基 存在于肝、脑、肾中存在于肝、脑、肾中 辅酶为辅酶为 NAD+或或NADP+GTP、ATP为其抑制剂为其抑制剂 GDP、ADP为其激活剂为其激活剂催化酶：催化酶：L-谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶L-谷氨酸谷氨酸NH3-酮戊二酸酮戊二酸NAD(P)+NAD(P)H+H+H2O第33页，讲稿共103张，创作于星期二3.3.联合脱氨基作用联合脱氨基作用 两种脱氨基方式的联合作用，使氨基酸脱下-氨基生成-酮酸的过程。定义定义第34页，讲稿共103张，创作于星期二1）转氨基偶联氧化脱氨基作用氨基酸氨基酸 谷氨酸谷氨酸 -酮酸酮酸 -酮戊二酸酮戊二酸 H2O+NAD+转氨酶转氨酶 NH3+NADH+H+L-谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶 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、肾和脑组织进行。第35页，讲稿共103张，创作于星期二2）氨基酸通过嘌呤核苷酸循环脱去氨基 主要在骨骼肌、心肌中进行。第36页，讲稿共103张，创作于星期二第37页，讲稿共103张，创作于星期二（二）（二）氨的代谢氨的代谢1.1.血氨的来源血氨的来源1）氨基酸脱氨基作用和胺类分解均可产生氨 RCH2NH2RCHO +NH3胺氧化酶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38页，讲稿共103张，创作于星期二3）肾小管上皮细胞分泌的氨主要来自谷氨酰胺 谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酸谷氨酸 +NH3 NH4+谷氨酰胺酶谷氨酰胺酶H2O2）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39页，讲稿共103张，创作于星期二2.血氨的去路在肝内合成尿素，这是最主要的去路；谷氨酸谷氨酸 +NH3谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酰胺合成酶谷氨酰胺合成酶ATPADP+Pi 肾小管泌氨分泌的分泌的NH3在酸性条件下生成在酸性条件下生成NH4+，随尿，随尿排出。排出。合成其它含氮化合物；合成谷氨酰胺等非必需氨基酸；第40页，讲稿共103张，创作于星期二氨的来源与去路氨的来源与去路氨的来源氨的来源氨的去路氨的去路1.氨基酸及胺的分解氨基酸及胺的分解1.合成尿素排出体外合成尿素排出体外2.肠道吸收肠道吸收2.合成非必需氨基酸合成非必需氨基酸3.肾小管重吸收肾小管重吸收3.合成非蛋白含氮化合物合成非蛋白含氮化合物4.肾小管泌氨肾小管泌氨第41页，讲稿共103张，创作于星期二3.3.氨在血液中的运输氨在血液中的运输 氨在血液中以丙氨酸及谷氨酰胺的形式转运1）通过丙氨酸-葡萄糖循环氨从肌肉运往肝n 生理意义生理意义肌肉中氨以无毒的丙氨酸形式运输到肝。肝为肌肉提供葡萄糖。第42页，讲稿共103张，创作于星期二丙丙氨氨酸酸葡葡萄萄糖糖 肌肉肌肉蛋白质蛋白质氨基酸氨基酸NH3谷氨酸谷氨酸-酮戊酮戊 二酸二酸丙酮酸丙酮酸糖糖酵酵解解途途径径肌肉肌肉丙丙氨氨酸酸血液血液丙氨酸丙氨酸葡萄糖葡萄糖-酮戊二酸酮戊二酸谷氨酸谷氨酸丙酮酸丙酮酸NHNH3 3尿素尿素尿素循环尿素循环糖糖异异生生肝肝丙氨酸丙氨酸-葡萄糖循环葡萄糖循环葡葡萄萄糖糖第43页，讲稿共103张，创作于星期二2 2）通过谷氨酰胺氨从脑和肌肉等组织运往肝或肾）通过谷氨酰胺氨从脑和肌肉等组织运往肝或肾 n 反应过程谷氨酰胺是氨的解毒产物，也是运输及氨的储存形式。谷氨酸谷氨酸 +NH3谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酰胺合成酶谷氨酰胺合成酶ATPADP+Pi谷氨酰胺酶谷氨酰胺酶+H2On生理意义生理意义第44页，讲稿共103张，创作于星期二第45页，讲稿共103张，创作于星期二 Krebs提出尿素是通过鸟氨酸循环合成的学说尿素生成的过程由德国科学家Hans Krebs 和Kurt Henseleit 提 出，称 为 鸟 氨 酸 循 环(orinithine cycle)，又称尿素循环(urea cycle)或Krebs-Henseleit循环。4.4.尿素的合成尿素的合成第46页，讲稿共103张，创作于星期二1）NH3、CO2和ATP缩合生成氨基甲酰磷酸 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AGAAGA，MgMg2+2+）COH2NO PO32-+2ADP+Pi氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸反应在线粒体中进行反应在线粒体中进行合成尿素的详细步骤合成尿素的详细步骤第47页，讲稿共103张，创作于星期二2 2）氨基甲酰磷酸与鸟氨酸反应生成瓜氨酸）氨基甲酰磷酸与鸟氨酸反应生成瓜氨酸鸟氨酸氨基甲酰转移酶鸟氨酸氨基甲酰转移酶H3PO4+氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸反应在线粒体中进行，瓜氨酸生成后进入胞液。第48页，讲稿共103张，创作于星期二3 3）瓜氨酸与天冬氨酸反应生成精氨酸代琥珀酸）瓜氨酸与天冬氨酸反应生成精氨酸代琥珀酸反应在胞液中进行。精氨酸代琥珀酸合成酶精氨酸代琥珀酸合成酶ATPAMP+PPiH2OMg2+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)3第49页，讲稿共103张，创作于星期二精氨酸精氨酸延胡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 4）精氨酸代琥珀酸裂解生成精氨酸和延胡索酸）精氨酸代琥珀酸裂解生成精氨酸和延胡索酸反应在胞液中进行。第50页，讲稿共103张，创作于星期二5 5）精氨酸水解释放尿素并再生成鸟氨酸）精氨酸水解释放尿素并再生成鸟氨酸反应在胞液中进行。尿素尿素鸟氨酸鸟氨酸精氨酸精氨酸H2O第51页，讲稿共103张，创作于星期二鸟鸟氨氨酸酸循循环环线粒体线粒体胞胞 液液第52页，讲稿共103张，创作于星期二n反应小结：反应小结：合成场所：肝线粒体与胞浆；合成场所：肝线粒体与胞浆；关键酶：关键酶：氨基甲酰磷酸合成酶氨基甲酰磷酸合成酶、精氨酸代琥珀、精氨酸代琥珀 酸合酸合成酶成酶原料：原料：2 2 分子氨，一个来自于游离氨，另一个来自分子氨，一个来自于游离氨，另一个来自天冬氨酸。天冬氨酸。过程：通过鸟氨酸循环，先在线粒体中进行，再在胞液中过程：通过鸟氨酸循环，先在线粒体中进行，再在胞液中进行。进行。耗能：耗能：3 3 个个ATPATP，4 4 个高能磷酸键。个高能磷酸键。第53页，讲稿共103张，创作于星期二1 1）高蛋白质膳食促进尿素合成）高蛋白质膳食促进尿素合成2 2）AGAAGA激活激活 CPS-CPS-启动尿素合成启动尿素合成3 3）精氨酸代琥珀酸合成酶活性促进尿素合成）精氨酸代琥珀酸合成酶活性促进尿素合成尿素合成受膳食蛋白质和两种限速酶活性的调节第54页，讲稿共103张，创作于星期二酶酶相对活性相对活性氨基甲酰磷酸合成酶氨基甲酰磷酸合成酶鸟氨酸氨基甲酰转移酶鸟氨酸氨基甲酰转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对活性正常成人肝尿素合成酶的相对活性酶酶相对活性相对活性氨基甲酰磷酸合成酶氨基甲酰磷酸合成酶鸟氨酸氨基甲酰转移酶鸟氨酸氨基甲酰转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第55页，讲稿共103张，创作于星期二n血氨浓度升高称高血氨症(hyperammonemia)高血氨症时可引起脑功能障碍，称氨中毒高血氨症时可引起脑功能障碍，称氨中毒(ammonia poisoning)(ammonia poisoning)。尿素合成障碍可引起高血氨症与氨中毒常见于肝功能严重损伤或尿素合成相关酶的遗常见于肝功能严重损伤或尿素合成相关酶的遗传缺陷。传缺陷。第56页，讲稿共103张，创作于星期二 案例案例:患者，女性，患者，女性，47岁，农民。因反复发作性昏迷半年。患者于某岁，农民。因反复发作性昏迷半年。患者于某年年6月月12日凌晨日凌晨5时出现意识丧失，来院看病。体检：中度昏迷，时出现意识丧失，来院看病。体检：中度昏迷，稍偏瘦，皮肤偏黑，肝未触及，无瘫痪征，心电检测无异常，头颅稍偏瘦，皮肤偏黑，肝未触及，无瘫痪征，心电检测无异常，头颅CT检查无异常。立即使用甘露醇检查无异常。立即使用甘露醇250ml静脉滴注及输液，静脉滴注及输液，3小时小时后清醒。醒后检查其记忆力、判断力、计算力等均正常。追问病史，后清醒。醒后检查其记忆力、判断力、计算力等均正常。追问病史，患者来自血吸虫病疫区患者来自血吸虫病疫区,每次发病前均有进食高蛋白食物史但未引每次发病前均有进食高蛋白食物史但未引起重视，本次发病前在亲戚家进食鸡蛋起重视，本次发病前在亲戚家进食鸡蛋2个、烤鹅约个、烤鹅约300克及少量克及少量猪肉等。肝功能检查结果：血氨猪肉等。肝功能检查结果：血氨150mol/L（血清正常值（血清正常值22-45mol/L），血清清蛋白，血清清蛋白38.2g/L（正常值（正常值40-55g/L），球），球蛋白蛋白27.4g/L（正常值（正常值20-35g/L），），A/G比值比值1.4:1，ALT135U/L（正常值为（正常值为040U/L）。）。B超检查示血吸虫性肝纤超检查示血吸虫性肝纤维化。维化。诊断：血吸虫性肝硬化并发肝性脑病（肝昏迷）诊断：血吸虫性肝硬化并发肝性脑病（肝昏迷）第57页，讲稿共103张，创作于星期二第58页，讲稿共103张，创作于星期二（三）氨基酸碳链骨架可进行转换或分解（三）氨基酸碳链骨架可进行转换或分解氨基酸脱氨基后生成的-酮酸(-keto acid）主要有三条代谢去路。1.-酮酸可彻底氧化分解并提供能量2.-酮酸经氨基化生成营养非必需氨基酸3.-酮酸可转变成糖及脂类化合物第59页，讲稿共103张，创作于星期二第60页，讲稿共103张，创作于星期二琥珀酰琥珀酰CoACoA 延胡索酸延胡索酸草酰乙酸草酰乙酸-酮戊二酸酮戊二酸柠檬酸柠檬酸乙酰乙酰CoACoA丙酮酸丙酮酸PEPPEP磷酸丙糖磷酸丙糖葡萄糖或糖原葡萄糖或糖原糖糖-磷酸甘油磷酸甘油脂肪酸脂肪酸脂肪脂肪甘油三酯甘油三酯乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA丙氨酸丙氨酸半胱氨酸半胱氨酸丝氨酸丝氨酸苏氨酸苏氨酸色氨酸色氨酸异亮氨酸异亮氨酸亮氨酸亮氨酸色氨酸色氨酸天冬氨酸天冬氨酸天冬酰胺天冬酰胺苯丙氨酸苯丙氨酸酪氨酸酪氨酸异亮氨酸异亮氨酸 蛋氨酸蛋氨酸丝氨酸丝氨酸 苏氨酸苏氨酸 缬氨酸缬氨酸酮体酮体亮氨酸亮氨酸 赖氨酸赖氨酸酪氨酸酪氨酸 色氨酸色氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸 谷氨酸谷氨酸精氨酸、谷氨酰胺、精氨酸、谷氨酰胺、组氨酸、缬氨酸组氨酸、缬氨酸CO2CO2氨氨基基酸酸、糖糖及及脂脂肪肪代代谢谢的的联联系系T A C第61页，讲稿共103张，创作于星期二第62页，讲稿共103张，创作于星期二第63页，讲稿共103张，创作于星期二 四、氨基酸的分类代谢四、氨基酸的分类代谢1.1.氨基酸的脱羧基作用产生特殊的胺类化合物氨基酸的脱羧基作用产生特殊的胺类化合物氨基酸脱羧酶氨基酸脱羧酶氨基酸氨基酸胺类胺类RCH2NH2+CO2磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛第64页，讲稿共103张，创作于星期二谷氨酸经谷氨酸脱羧酶催化生成谷氨酸经谷氨酸脱羧酶催化生成-氨基丁酸氨基丁酸(GABA)(GABA)GABA是抑制性神经递质，对中枢神经有抑制作用。GABA COOH(CH2)2 CH2NH2 CO2L-L-谷氨酸脱羧酶谷氨酸脱羧酶 COOH(CH2)2 CHNH2 COOHL-L-谷氨酸谷氨酸第65页，讲稿共103张，创作于星期二色氨酸经色氨酸经5-5-羟色胺酸生成羟色胺酸生成5-5-羟色胺羟色胺 (5-HT)(5-HT)5-HT在脑内作为神经递质起抑制作用；在外周组织有收缩血管的作用。5-羟色氨酸羟色氨酸5-HT色氨酸羟化酶色氨酸羟化酶5-5-羟色氨酸脱羧酶羟色氨酸脱羧酶CO2色氨酸色氨酸CH2CHCOOH NH2CH2CHCOOH NH2HOCH2CH2NH2HO第66页，讲稿共103张，创作于星期二酪氨酸脱羧形成多巴胺酪氨酸脱羧形成多巴胺第67页，讲稿共103张，创作于星期二组氨酸经组氨酸脱羧酶催化生成组胺组氨酸经组氨酸脱羧酶催化生成组胺 (histamine)(histamine)组胺是强烈的血管舒张剂，可增加毛细血管的通透性，还可刺激胃蛋白酶原及胃酸的分泌。L-组氨酸组氨酸组胺组胺组氨酸脱羧酶组氨酸脱羧酶CO2HN NCH2CHCOOHNH2HN NCH2CH2NH2第68页，讲稿共103张，创作于星期二某些氨基酸的脱羧基作用可产生多胺类某些氨基酸的脱羧基作用可产生多胺类(polyamines)(polyamines)物质物质鸟氨酸脱羧酶鸟氨酸脱羧酶 鸟氨酸鸟氨酸腐胺腐胺 S-腺苷甲硫氨酸腺苷甲硫氨酸 (SAM)脱羧基脱羧基SAM CO2SAM脱羧酶脱羧酶CO2精脒精脒 (spermidine)(spermidine)丙丙胺胺转转移移酶酶5-甲基甲基-硫硫-腺苷腺苷丙胺转移酶丙胺转移酶 精胺精胺 (spermine)(spermine)多胺是调节细胞生长的重要物质。第69页，讲稿共103张，创作于星期二其它胺类物质其它胺类物质 组氨酸组氨酸组胺组胺 赖氨酸赖氨酸尸胺尸胺 酪氨酸酪氨酸酪胺酪胺降血压降血压：升高血压：升高血压如：如：第70页，讲稿共103张，创作于星期二第71页，讲稿共103张，创作于星期二2.2.一碳单位及其代谢一碳单位及其代谢1）一碳单位的定义 某些氨基酸在分解代谢过程中产生的含有一个碳原子的基团，称为一碳单位(one carbon unit)。四氢叶酸作为一碳单位的运载体参与一碳单位代谢第72页，讲稿共103张，创作于星期二n一碳单位的种类一碳单位的种类甲基(methyl)-CH3甲烯基(methylene)-CH2-甲炔基(methenyl)-CH=甲酰基(formyl)-CHO亚胺甲基(formimino)-CH=NH第73页，讲稿共103张，创作于星期二四氢叶酸的结构四氢叶酸的结构FH4的生成FFH2FH4FH2还原酶还原酶FH2还原酶还原酶NADPH+H+NADP+NADPH+H+NADP+四氢叶酸作为一碳单位的运载体参与一碳单位代谢第74页，讲稿共103张，创作于星期二 一碳单位主要来源于丝氨酸、甘氨酸、组氨酸及色氨酸的分解代谢丝氨酸丝氨酸 N5,N10CH2FH4甘氨酸甘氨酸 N5,N10CH2FH4组氨酸组氨酸 N5CH=NHFH4色氨酸色氨酸 N10CHOFH42 2）一碳单位的生成）一碳单位的生成第75页，讲稿共103张，创作于星期二n一碳单位的可以互相转变N10CHOFH4N5,N10=CHFH4N5,N10CH2FH4N5CH3FH4N5CH=NHFH4H+H2ONADPH+H+NADP+NADH+H+NAD+NH3第76页，讲稿共103张，创作于星期二3 3）一碳单位的主要功能是参与嘌呤、嘧啶的合成）一碳单位的主要功能是参与嘌呤、嘧啶的合成N10-CHO-FH4与N5,N10=CH-FH4分别为嘌呤合成提供C2与C8，N5,N10-CH2-FH4为胸腺嘧啶核苷酸合成提供甲基。参与合成代谢与甲基化修饰等。第77页，讲稿共103张，创作于星期二第78页，讲稿共103张，创作于星期二3.3.含硫氨基酸的代谢含硫氨基酸的代谢胱氨酸胱氨酸甲硫氨酸甲硫氨酸半胱氨酸半胱氨酸含硫氨基酸含硫氨基酸第79页，讲稿共103张，创作于星期二1 1）甲硫氨酸参与甲基转移）甲硫氨酸参与甲基转移腺苷转移酶腺苷转移酶PPi+Pi+甲硫氨酸甲硫氨酸ATPS腺苷甲硫氨酸腺苷甲硫氨酸(SAM)第80页，讲稿共103张，创作于星期二甲基转移酶甲基转移酶RHRCH3腺苷腺苷SAMS腺苷同型半腺苷同型半胱氨酸胱氨酸同型半胱氨酸同型半胱氨酸SAMSAM为体内甲基的直接供体为体内甲基的直接供体第81页，讲稿共103张，创作于星期二n甲硫氨酸循环甲硫氨酸循环(methionine cycle)(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 转甲基酶转甲基酶(VitB12)H2O腺苷腺苷RHATPPPi+PiR-CH3第82页，讲稿共103张，创作于星期二2 2）甲硫氨酸为肌酸合成提供甲基）甲硫氨酸为肌酸合成提供甲基肌酸(creatine)和磷酸肌酸(creatine phosphate)是能量储存、利用的重要化合物。肝是合成肌酸的主要器官。肌酸以甘氨酸为骨架，由精氨酸提供脒基，SAM提供甲基而合成。肌酸在肌酸激酶的作用下，转变为磷酸肌酸。肌 酸 和 磷 酸 肌 酸 代 谢 的 终 产 物 为 肌 酸 酐(creatinine)。第83页，讲稿共103张，创作于星期二H2O第84页，讲稿共103张，创作于星期二3 3）半胱氨酸代谢可产生多种重要的）半胱氨酸代谢可产生多种重要的 生理生理活性物质活性物质 半胱氨酸脱羧可转变成牛磺酸，半胱氨酸脱羧可转变成牛磺酸，牛磺酸是结合胆汁酸的组成成分之一。第85页，讲稿共103张，创作于星期二半胱氨酸可生成活性硫酸根半胱氨酸可生成活性硫酸根SO42-+ATPAMP-SO3-(腺苷腺苷-5-5-磷酸硫酸磷酸硫酸)3-PO3H2-AMP-SO3-（3 3-磷酸腺苷磷酸腺苷-5-5-磷酸硫酸，磷酸硫酸，PAPSPAPS）nPAPS为活性硫酸根，是体内硫酸基的供体。第86页，讲稿共103张，创作于星期二4、芳香族氨基酸代谢、芳香族氨基酸代谢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第87页，讲稿共103张，创作于星期二1）苯丙氨酸羟化生成酪氨酸）苯丙氨酸羟化生成酪氨酸 此反应为苯丙氨酸的主要代谢途径。(1)(1)苯丙氨酸和酪氨酸代谢苯丙氨酸和酪氨酸代谢苯丙氨酸苯丙氨酸+H2O苯丙氨酸羟化酶苯丙氨酸羟化酶四氢生物蝶呤四氢生物蝶呤二氢生物蝶呤二氢生物蝶呤NADPH+H+NADP+酪氨酸酪氨酸+O2第88页，讲稿共103张，创作于星期二n苯酮酸尿症苯酮酸尿症(phenyl keronuria,PKU)(phenyl keronuria,PKU)体内苯丙氨酸羟化酶缺陷，苯丙氨酸不能正常转变为体内苯丙氨酸羟化酶缺陷，苯丙氨酸不能正常转变为酪氨酸，苯丙氨酸经转氨基作用生成苯丙酮酸、苯乙酸等，酪氨酸，苯丙氨酸经转氨基作用生成苯丙酮酸、苯乙酸等，并从尿中排出的一种遗传代谢病。并从尿中排出的一种遗传代谢病。第89页，讲稿共103张，创作于星期二2 2）酪氨酸转变为儿茶酚胺、黑色素、甲状腺素或彻底氧化分解）酪氨酸转变为儿茶酚胺、黑色素、甲状腺素或彻底氧化分解多巴醌多巴醌多巴醌多巴醌吲哚醌吲哚醌吲哚醌吲哚醌黑色素黑色素聚合聚合n 黑色素的生成（皮肤等黑色素细胞）黑色素的生成（皮肤等黑色素细胞）第90页，讲稿共103张，创作于星期二n 儿茶酚胺儿茶酚胺(catecholamine)(catecholamine)的生成的生成S-腺苷同型半胱氨酸第91页，讲稿共103张，创作于星期二n 合成甲状腺激素合成甲状腺激素第92页，讲稿共103张，创作于星期二帕帕金金森森病病(Parkinson disease)患患者者多多巴巴胺胺生生成成减减少。少。人人体体缺缺乏乏酪酪氨氨酸酸酶酶，黑黑色色素素合合成成障障碍碍，皮皮肤肤、毛发等发白，称为毛发等发白，称为白化病白化病(albinism)。第93页，讲稿共103张，创作于星期二n酪氨酸的分解代谢酪氨酸的分解代谢 体内代谢尿黑酸的酶先天缺陷时，尿黑酸分解受阻，体内代谢尿黑酸的酶先天缺陷时，尿黑酸分解受阻，可出现可出现尿黑酸尿症。尿黑酸尿症。第94页，讲稿共103张，创作于星期二第95页，讲稿共103张，创作于星期二(2)(2)色氨酸的分解代谢可产生丙酮酸和乙酰色氨酸的分解代谢可产生丙酮酸和乙酰乙酰乙酰CoACoA色氨酸色氨酸5-羟色胺羟色胺一碳单位一碳单位丙酮酸丙酮酸 +乙酰乙酰乙酰乙酰CoA维生素维生素 PP（少）（少）褪黑激素褪黑激素（防止性早熟、增强（防止性早熟、增强免疫力、促进睡眠等）免疫力、促进睡眠等）第96页，讲稿共103张，创作于星期二第97页，讲稿共103张，创作于星期二5、支链氨基酸的代谢过程、支链氨基酸的代谢过程支链氨基酸支链氨基酸亮氨酸亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸缬氨酸缬氨酸第98页，讲稿共103张，创作于星期二支链氨基酸的分解代谢支链氨基酸的分解代谢第99页，讲稿共103张，创作于星期二 支链氨基酸支链氨基酸（肌肉）（肌肉）脱氨相应相应-酮酸酮酸（少部分被肌肉分解利用）（少部分被肌肉分解利用）大部分被运送至肝脏等组织大部分被运送至肝脏等组织合成支链氨基酸或少量分解利用合成支链氨基酸或少量分解利用（支链氨基酸相应酮酸制剂有降血氨作用）（支链氨基酸相应酮酸制剂有降血氨作用）第100页，讲稿共103张，创作于星期二6.6.其它其它 如精氨酸可代谢生成如精氨酸可代谢生成NONO，后者可激活鸟，后者可激活鸟苷酸环化酶，进而提高细胞内苷酸环化酶，进而提高细胞内cGMPcGMP浓度。浓度。第101页，讲稿共103张，创作于星期二第102页，讲稿共103张，创作于星期二感感谢谢大大家家观观看看第103页，讲稿共103张，创作于星期二