生物化学课件(1)氨基酸代谢A教学文案.ppt
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1、生物化学课件(1)氨基酸代谢A二、必需氨基酸与非必需氨基酸二、必需氨基酸与非必需氨基酸 l体内不能合成,必须由食物蛋白质体内不能合成,必须由食物蛋白质供给的氨基酸称为供给的氨基酸称为必需氨基酸必需氨基酸(essential amino acid)(essential amino acid)。l体内能够自行合成,不必由食物供体内能够自行合成,不必由食物供给的氨基酸就称为给的氨基酸就称为非必需氨基酸非必需氨基酸。2l必需氨基酸一共有八种必需氨基酸一共有八种:lThr,Lys,Trp,Phe,Met,Val,Ile,Thr,Lys,Trp,Phe,Met,Val,Ile,LeuLeul由由于于酪酪氨
2、氨酸酸在在体体内内需需由由苯苯丙丙氨氨酸酸为为原原料料来来合合成成,半半胱胱氨氨酸酸必必需需以以蛋蛋氨氨酸酸为为原原料料来来合合成成,故故这这两两种种氨基酸被称为氨基酸被称为半必需氨基酸半必需氨基酸。3第二节第二节 蛋白质的消化、吸收蛋白质的消化、吸收4一、蛋白质的消化一、蛋白质的消化(一)胃中的消化:(一)胃中的消化:l胃胃蛋蛋白白酶酶水水解解食食物物蛋蛋白白质质为为多多肽肽、寡肽及少量氨基酸。寡肽及少量氨基酸。(二)肠中的消化:(二)肠中的消化:l有有两两种种类类型型的的酶酶:肽肽链链外外切切酶酶:如如羧羧肽肽酶酶A A、羧羧肽肽酶酶B B、氨氨基基肽肽酶酶、二二肽肽酶酶等等;肽肽链链内内
3、切切酶酶:如如胰胰蛋蛋白酶、糜蛋白酶、弹性蛋白酶等。白酶、糜蛋白酶、弹性蛋白酶等。l蛋白质在肠中完全水解为氨基酸。蛋白质在肠中完全水解为氨基酸。5二、氨基酸的吸收二、氨基酸的吸收l主主要要在在小小肠肠进进行行,是是一一种种主主动动转转运运过过程程,需需由由特特殊殊载载体体携携带带。转转运运氨氨基酸进入细胞时,同时转运入基酸进入细胞时,同时转运入NaNa+。l除此之外,也可经除此之外,也可经-谷氨酰循环谷氨酰循环进进行。需由行。需由-谷氨酰基转移酶催化,谷氨酰基转移酶催化,利用谷胱甘肽(利用谷胱甘肽(GSHGSH),合成),合成-谷谷氨酰氨基酸进行转运。消耗的氨酰氨基酸进行转运。消耗的GSHGS
4、H可可重新再合成。重新再合成。6三、蛋白质在肠中的腐败三、蛋白质在肠中的腐败 l主主要要在在大大肠肠中中进进行行,是是细细菌菌对对蛋蛋白白质及其消化产物的分解作用。质及其消化产物的分解作用。l腐腐败败分分解解作作用用包包括括水水解解、氧氧化化、还还原原、脱脱羧羧、脱脱氨氨、脱脱巯巯基基等等反反应应。可可产产生生有有毒毒物物质质,如如胺胺类类(腐腐胺胺、尸尸胺胺),酚酚类类,吲吲哚哚类类,氨氨及及硫硫化化氢等。氢等。l这这些些有有毒毒物物质质被被吸吸收收后后,由由肝肝脏脏进进行解毒。行解毒。7第三节第三节 氨基酸的一般代谢氨基酸的一般代谢 特殊分解代谢特殊分解代谢 特殊侧链的分解代谢特殊侧链的分
5、解代谢氨基酸的氨基酸的分解代谢分解代谢 脱羧基作用脱羧基作用 CO CO2 2+胺胺 一般分解代谢一般分解代谢 脱氨基作用脱氨基作用 NH NH3 3+-+-酮酸酮酸 8一、氨基酸的脱氨基作用一、氨基酸的脱氨基作用 l氨氨基基酸酸主主要要通通过过三三种种方方式式脱脱氨氨基基,即即氧氧化化脱脱氨氨基基,联联合合脱脱氨氨基基和和非非氧氧化化脱脱氨基。氨基。(一)氧化脱氨基:(一)氧化脱氨基:反应过程包括脱氢反应过程包括脱氢和水解两步。和水解两步。-2H +H-2H +H2 2O OR-CHR-CH(NHNH2 2)COOH R-CCOOH R-C(=NH=NH)COOH R-COCOOH COOH
6、 R-COCOOH+NH+NH3 3 9l氨氨基基酸酸的的氧氧化化脱脱氨氨基基反反应应主主要要由由L-L-氨氨 基基 酸酸 氧氧 化化 酶酶(L-amino L-amino acid acid oxidase)oxidase)和和 L-L-谷谷 氨氨 酸酸 脱脱 氢氢 酶酶(L-(L-glutamate dehydrogenase)glutamate dehydrogenase)所催化。所催化。lL-L-氨氨基基酸酸氧氧化化酶酶(L-amino L-amino acid acid oxidase)oxidase)是是一一种种需需氧氧脱脱氢氢酶酶,以以FADFAD或或FMNFMN为为辅辅基基,脱
7、脱下下的的氢氢原原子子交交给给O O2 2,生生成成H H2 2O O2 2。该该酶酶活活性性不不高高,在在各各组组织器官中分布局限,因此作用不大。织器官中分布局限,因此作用不大。10lL-L-谷谷 氨氨 酸酸 脱脱 氢氢 酶酶(L-glutamate(L-glutamate dehydro-genase)dehydro-genase)是是一一种种不不需需氧氧脱脱氢氢酶酶,以以NADNAD+或或NADPNADP+为为辅辅酶酶,生生成成的的NADHNADH或或NADPHNADPH可可进进入入呼呼吸吸链链进进行行氧氧化化磷磷酸酸化化。该该酶酶活活性性高高,分分布布广广泛泛,因因而而作作用用较较大大
8、。该该酶酶属属于于变变构构酶酶,其其活活性性受受ATPATP,GTPGTP的的抑抑制制,受受ADPADP,GDPGDP的的激活激活。11(二)转氨基作用:(二)转氨基作用:l转转 氨氨 基基 作作 用用 由由 转转 氨氨 酶酶(transaminase)(transaminase)催催化化,将将-氨氨基基酸酸的的氨氨基基转转移移到到-酮酮酸酸酮酮基基的的位位置置上上,生生成成相相应应的的-氨氨基基酸酸,而而原原来来的的-氨基酸则转变为相应的氨基酸则转变为相应的-酮酸。酮酸。R-CH(NHR-CH(NH2 2)COOH R”-COCOOH )COOH R”-COCOOH R-COCOOH R”-
9、R-COCOOH R”-CH(NHCH(NH2 2)COOH)COOH 12l转转氨氨酶酶(transaminase)(transaminase)以以磷磷酸酸吡吡哆哆醛醛(胺胺)为辅酶。为辅酶。l转转氨氨基基作作用用(transamination)(transamination)可可以以在在各各种种氨氨基基酸酸与与-酮酮酸酸之之间间普普遍遍进进行行。除除GlyGly,LysLys,ThrThr,ProPro外外,均均可参加转氨基作用。可参加转氨基作用。VB613l较为重要的转氨酶有:较为重要的转氨酶有:丙丙氨氨酸酸氨氨基基转转移移酶酶(alanine alanine trans-trans-a
10、minase,ALTaminase,ALT),又又 称称 为为 谷谷 丙丙 转转 氨氨 酶酶(GPTGPT)。催催化化丙丙氨氨酸酸与与-酮酮戊戊二二酸酸之之间间的的氨氨基基移移换换反反应应,为为可可逆逆反反应应。该该酶酶在在肝肝脏脏中中活活性性较较高高,在在肝肝脏脏疾疾病病时时,可可引起血清中引起血清中ALTALT活性明显升高。活性明显升高。ALTALT丙氨酸丙氨酸+-+-酮戊二酸酮戊二酸 丙酮酸丙酮酸+谷氨酸谷氨酸 14 天天冬冬氨氨酸酸氨氨基基转转移移酶酶(aspartate aspartate transaminase,ASTtransaminase,AST),又又称称为为谷谷草草转转氨
11、氨酶酶(GOTGOT)。催催化化天天冬冬氨氨酸酸与与-酮酮戊戊二二酸酸之之间间的的氨氨基基移移换换反反应应,为为可可逆逆反反应应。该该酶酶在在心心肌肌中中活活性性较较高高,故故在在心心肌肌疾疾患患时时,血血清清中中ASTAST活活性性明明显显升升高高。ASTAST天冬氨酸天冬氨酸+-+-酮戊二酸酮戊二酸 草酰乙酸草酰乙酸+谷氨酸谷氨酸 15肝功各项化验指标的临床意义肝功各项化验指标的临床意义 l 通通常常医医院院所所做做的的肝肝功功能能化化验验指指标标包包括括谷谷丙丙转转氨氨酶酶(ALT),谷谷草草转转氨氨酶酶(AST),碱碱性性磷磷酸酸酶酶(ALP),-谷谷氨氨酰酰转转肽肽酶酶(GGT),白
12、白蛋蛋白白/球球蛋蛋白白(A/G),总总胆胆红红素素(T-Bil),直直接接胆胆红红素素(D-Bil)。16(三)联合脱氨基作用(三)联合脱氨基作用:l转转氨氨基基作作用用与与氧氧化化脱脱氨氨基基作作用用联联合合进进行行,从从而而使使氨氨基基酸酸脱脱去去氨氨基基并并氧氧化化为为-酮酮酸酸(-ketoacid)(-ketoacid)的的过过程程,称为称为联合脱氨基作用联合脱氨基作用。l联联合合脱脱氨氨基基作作用用可可在在大大多多数数组组织织细细胞胞中中进进行行,是是体体内内主主要要的的脱脱氨氨基基的的方式。方式。1718(四)嘌呤核苷酸循环(四)嘌呤核苷酸循环(purine purine nuc
13、leotide cycle,PNCnucleotide cycle,PNC):):l这这是是存存在在于于骨骨骼骼肌肌和和心心肌肌中中的的一一种种特特殊殊的联合脱氨基作用方式。的联合脱氨基作用方式。l在在骨骨骼骼肌肌和和心心肌肌中中,由由于于谷谷氨氨酸酸脱脱氢氢酶酶的的 活活 性性 较较 低低,而而 腺腺 苷苷 酸酸 脱脱 氨氨 酶酶(adenylate(adenylate deaminase)deaminase)的的活活性性较较高高,故采用此方式进行脱氨基。故采用此方式进行脱氨基。19l腺苷酸脱氨酶腺苷酸脱氨酶(adenylate(adenylate deaminase)deaminase)可
14、催化可催化AMPAMP脱氨基,脱氨基,此反应与转氨基反应相联系,即此反应与转氨基反应相联系,即构成嘌呤核苷酸循环的脱氨基作构成嘌呤核苷酸循环的脱氨基作用。用。2021二、二、-酮酸的代谢酮酸的代谢 Metabolism of-ketoacidMetabolism of-ketoacid(一)(一)再氨基化为氨基酸。再氨基化为氨基酸。(二)(二)转变为糖或脂:转变为糖或脂:1.1.生糖氨基酸生糖氨基酸 2.2.生酮氨基酸:生酮氨基酸:LeuLeu,LysLys。3.3.生生糖糖兼兼生生酮酮氨氨基基酸酸:PhePhe,TyrTyr,IleIle,ThrThr,TrpTrp。(三三)氧氧化化供供能能
15、:进进入入三三羧羧酸酸循循环环彻彻底氧化分解供能。底氧化分解供能。22第四节第四节 氨的代谢氨的代谢Metabolism of ammoniaMetabolism of ammonia 一、血氨的来源与去路一、血氨的来源与去路23二、氨(二、氨(ammonia)ammonia)在血中的转运在血中的转运(一一)丙丙氨氨酸酸-葡葡萄萄糖糖循循环环(alanine-(alanine-glucose cycle)glucose cycle):24l肌肉肌肉中的氨基酸将中的氨基酸将氨基转给丙酮酸氨基转给丙酮酸生成丙氨酸生成丙氨酸,后者经血液循环转运,后者经血液循环转运至至肝脏肝脏再脱氨基,生成的丙酮酸经
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