蛋白质降解及氨基酸代谢 (2)精选课件.ppt

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1、关于蛋白质降解及氨基酸代谢(2)第一页，本课件共有63页一、蛋白质的营养作用一、蛋白质的营养作用1 1、蛋白质的生理功能、蛋白质的生理功能 维持组织细胞的生长、更新和修补 多种蛋白质发挥多种生理功能,如酶、抗体、蛋白质类激素等 氧化供能或转变成糖及脂肪 第二页，本课件共有63页必必需需氨氨基基酸酸是是指指机机体体需需要要，但但机机体体不不能能合合成成或或合合成成量少，不能满足需要，必须由食物供给的氨基酸。量少，不能满足需要，必须由食物供给的氨基酸。人体所需的八种必需氨基酸人体所需的八种必需氨基酸赖氨酸赖氨酸(Lys)缬氨酸缬氨酸(Val)甲硫氨酸甲硫氨酸(Met)色氨酸色氨酸(Try)亮氨酸亮

2、氨酸(Leu)异亮氨酸异亮氨酸(Ile)苏氨酸苏氨酸(Thr)苯丙氨酸苯丙氨酸(Phe)笨兵鞋亮色亦亮，家留苏来共八将笨兵鞋亮色亦亮，家留苏来共八将苯丙缬亮色异亮，甲硫苏赖共八将苯丙缬亮色异亮，甲硫苏赖共八将第三页，本课件共有63页2 2、蛋白质的营养需要量、蛋白质的营养需要量 氮氮总总平平衡衡：食食入入氮氮量量等等于于排排出出氮氮量量。营营养养正正常常的的成成年人。年人。氮氮正正平平衡衡：食食入入氮氮量量大大于于排排出出氮氮量量。儿儿童童、孕孕妇及恢复期病人。妇及恢复期病人。氮氮负负平平衡衡：食食入入氮氮量量小小于于排排出出氮氮量量。营营养养不不良良及及消消耗性疾病患者。耗性疾病患者。蛋白质

3、的需要量：成人蛋白质的需要量：成人8080克克/日日第四页，本课件共有63页蛋白质营养价值的化学评分：蛋白质营养价值的化学评分：蛋白质营养价值的化学评分：蛋白质营养价值的化学评分：将其氨基酸组成与标准蛋白将其氨基酸组成与标准蛋白（鸡蛋或牛奶蛋白）或（鸡蛋或牛奶蛋白）或FAO（世界粮农组织营养委员会）（世界粮农组织营养委员会）模型进行比较。模型进行比较。蛋白质的生物价值（蛋白质的生物价值（蛋白质的生物价值（蛋白质的生物价值（BVBV）：指食物蛋白的利用率指食物蛋白的利用率BVBV=氮的保留量氮的保留量/氮的吸收量氮的吸收量 100%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

4、补作用：营养价值较低的蛋白质营养价值较低的蛋白质混合食用混合食用混合食用混合食用，其其其其必需氨基酸可以互相补充必需氨基酸可以互相补充必需氨基酸可以互相补充必需氨基酸可以互相补充从从而提高营养价值。而提高营养价值。而提高营养价值。而提高营养价值。谷类蛋白质含谷类蛋白质含赖氨酸较少赖氨酸较少而含而含色氨酸较多色氨酸较多，豆类蛋白质，豆类蛋白质含含赖氨酸较多赖氨酸较多而而含色氨酸较少含色氨酸较少，两者混合食用可提高营养，两者混合食用可提高营养价值。价值。3 3、蛋白质营养的评价蛋白质营养的评价第五页，本课件共有63页蛋白来源蛋白来源重量重量%单食时单食时BV混食时混食时BV豆腐干豆腐干426577

5、面面筋筋5867小小麦麦396789小小米米1357牛牛肉肉2669大大豆豆2264混合食物蛋白质的互补作用混合食物蛋白质的互补作用第六页，本课件共有63页二、蛋白质的消化与吸收二、蛋白质的消化与吸收 小肠：胰蛋白酶，胰凝乳蛋白酶、弹小肠：胰蛋白酶，胰凝乳蛋白酶、弹性蛋白酶、羧肽酶（性蛋白酶、羧肽酶（A、B）、）、氨肽酶。氨肽酶。胃：胃蛋白酶胃：胃蛋白酶蛋白质有消化主要是在胃和小肠中，由消化蛋白质有消化主要是在胃和小肠中，由消化蛋白质的酶完成蛋白质的酶完成第七页，本课件共有63页肠液中酶原的激活肠液中酶原的激活酶原激活的意义：酶原激活的意义：酶原激活的意义：酶原激活的意义：可保护胰组织免受蛋可

6、保护胰组织免受蛋可保护胰组织免受蛋可保护胰组织免受蛋白酶的自身消化作用。白酶的自身消化作用。白酶的自身消化作用。白酶的自身消化作用。保证酶在其特定的部位保证酶在其特定的部位保证酶在其特定的部位保证酶在其特定的部位和环境发挥催化作用。和环境发挥催化作用。和环境发挥催化作用。和环境发挥催化作用。酶原还可视为酶的贮酶原还可视为酶的贮酶原还可视为酶的贮酶原还可视为酶的贮存形式。存形式。存形式。存形式。胰蛋白酶胰蛋白酶胰糜蛋白酶原胰糜蛋白酶原弹性蛋白酶弹性蛋白酶羧基肽酶原羧基肽酶原胰蛋白酶原胰蛋白酶原肠激酶肠激酶胰糜蛋白酶胰糜蛋白酶弹性蛋白酶原弹性蛋白酶原羧基肽酶羧基肽酶第八页，本课件共有63页蛋白质蛋

7、白质多肽片段多肽片段胃蛋白酶胃蛋白酶水解水解流入小肠流入小肠食糜食糜羧肽酶羧肽酶肽肽C端水解端水解氨肽酶氨肽酶肽肽N端水解端水解AA混合物混合物游离游离AA血液循环血液循环肝肝脏脏小肠粘膜小肠粘膜细胞吸收细胞吸收机机体体更小肽段更小肽段胰蛋白酶胰蛋白酶水解水解胰凝乳蛋白酶胰凝乳蛋白酶 弹性蛋白酶弹性蛋白酶 需钠氨基需钠氨基酸载体酸载体第九页，本课件共有63页氨肽酶氨肽酶 胰凝乳蛋白酶胰凝乳蛋白酶 胃蛋白酶胃蛋白酶 弹性蛋白酶弹性蛋白酶 胰蛋白酶胰蛋白酶 第十页，本课件共有63页消化道内几种蛋白酶的专一性消化道内几种蛋白酶的专一性（Phe.Tyr.Trp）（Arg.Lys）（脂肪族）（脂肪族）胰

8、凝乳胰凝乳蛋白酶蛋白酶胃蛋白酶胃蛋白酶弹性蛋弹性蛋白酶白酶羧肽酶羧肽酶胰蛋白酶胰蛋白酶氨肽酶氨肽酶羧肽酶羧肽酶（Phe.Trp）第十一页，本课件共有63页第十二页，本课件共有63页氨基酸的吸收氨基酸的吸收吸收部位：主要在吸收部位：主要在小肠小肠小肠小肠(全长米全长米,表面积达表面积达到到200平方米平方米)吸收形式：吸收形式：氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸、寡肽寡肽寡肽寡肽、二肽二肽二肽二肽吸收机制：吸收机制：吸收机制：吸收机制：耗能耗能耗能耗能的的的的主动吸收主动吸收主动吸收主动吸收过程过程过程过程l l1.1.氨基酸吸收载体氨基酸吸收载体氨基酸吸收载体氨基酸吸收载体l l2.-2.-2.-2.-

9、谷氨酰基循环对氨基酸的转运谷氨酰基循环对氨基酸的转运谷氨酰基循环对氨基酸的转运谷氨酰基循环对氨基酸的转运l l3.3.肽的吸收肽的吸收肽的吸收肽的吸收第十三页，本课件共有63页吸收吸收：氨基酸吸收是一种耗能过程。中性、：氨基酸吸收是一种耗能过程。中性、碱性、酸性和脯氨酸等游离氨基酸各自有其碱性、酸性和脯氨酸等游离氨基酸各自有其需消耗需消耗ATPATP的专一载体和依赖的专一载体和依赖NaNa+的转运系统。的转运系统。中性氨基酸载体中性氨基酸载体酸性氨基酸载体酸性氨基酸载体碱性氨基酸载体碱性氨基酸载体亚氨酸和甘氨酸载体亚氨酸和甘氨酸载体第十四页，本课件共有63页蛋白质的腐败作用蛋白质的腐败作用(p

10、utrefaction)蛋白质的腐败作用：肠道细菌对未被消化和吸收的蛋白质蛋白质的腐败作用：肠道细菌对未被消化和吸收的蛋白质及其消化产物所起的作用。及其消化产物所起的作用。腐败作用的产物大多有害，如腐败作用的产物大多有害，如胺、氨、苯酚、吲哚胺、氨、苯酚、吲哚等；也可等；也可产生少量的脂肪酸及维生素等可被机体利用的物质。产生少量的脂肪酸及维生素等可被机体利用的物质。未被消化未被消化未被消化未被消化蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质未被吸收未被吸收未被吸收未被吸收氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸肠道细菌肠道细菌产生一系列对人体产生一系列对人体有害的物质有害的物质胺类、酚类、吲哚、胺类、酚类、吲哚、硫化氢、氨、甲烷

11、硫化氢、氨、甲烷第十五页，本课件共有63页第二节氨基酸的分解代谢第二节氨基酸的分解代谢第十六页，本课件共有63页氨基酸代谢概况氨基酸代谢概况食物蛋白质食物蛋白质食物蛋白质食物蛋白质氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸特殊途径特殊途径特殊途径特殊途径 -酮酸酮酸酮酸酮酸糖及其代谢糖及其代谢糖及其代谢糖及其代谢中间产物中间产物中间产物中间产物脂肪及其代谢脂肪及其代谢脂肪及其代谢脂肪及其代谢中间产物中间产物中间产物中间产物TCATCA鸟氨酸鸟氨酸鸟氨酸鸟氨酸循环循环循环循环NHNH4 4+NHNH4 4+NHNH3 3COCO2 2HH2 2OO体蛋白体蛋白体蛋白体蛋白尿素尿素尿素尿素尿酸尿酸尿酸尿酸激素激素激

12、素激素卟啉卟啉卟啉卟啉尼克酰氨尼克酰氨尼克酰氨尼克酰氨衍生物衍生物衍生物衍生物肌酸胺肌酸胺肌酸胺肌酸胺嘧啶嘧啶嘧啶嘧啶嘌呤嘌呤嘌呤嘌呤生物固氮生物固氮生物固氮生物固氮硝酸还原硝酸还原硝酸还原硝酸还原（次生物质代谢）（次生物质代谢）（次生物质代谢）（次生物质代谢）COCO2 2胺胺胺胺第十七页，本课件共有63页RCH-COOHNH2RCOCOOH+NH3脱氨基脱氨基脱羧基脱羧基RCH2NH2+CO2 体内蛋白质处于不断降解与合成的动态平衡，体内蛋白质处于不断降解与合成的动态平衡，体内蛋白质处于不断降解与合成的动态平衡，体内蛋白质处于不断降解与合成的动态平衡，食物蛋白质经消化吸收的氨基酸和体内组织

13、蛋白质食物蛋白质经消化吸收的氨基酸和体内组织蛋白质食物蛋白质经消化吸收的氨基酸和体内组织蛋白质食物蛋白质经消化吸收的氨基酸和体内组织蛋白质降解产生的氨基酸混在一起，分布于体内各处，作降解产生的氨基酸混在一起，分布于体内各处，作降解产生的氨基酸混在一起，分布于体内各处，作降解产生的氨基酸混在一起，分布于体内各处，作为参与代谢的为参与代谢的为参与代谢的为参与代谢的氨基酸库氨基酸库氨基酸库氨基酸库。第十八页，本课件共有63页一、脱氨基作用一、脱氨基作用 1、氧化脱氨基、氧化脱氨基2、非氧化脱氨基、非氧化脱氨基3、转氨基、转氨基4、联合脱氨基、联合脱氨基第十九页，本课件共有63页（一）（一）氧化脱氨氧

14、化脱氨 氨基酸在酶的催化下脱去氨基生成相应的氨基酸在酶的催化下脱去氨基生成相应的-酮酸的过程酮酸的过程称为氧化脱氨基作用。主要有以下两种类型：称为氧化脱氨基作用。主要有以下两种类型：水解脱氨水解脱氨氧化脱氢氧化脱氢-氨基酸氨基酸 氨基酸氧化酶（氨基酸氧化酶（FAD、FMN）-酮酸酮酸 R-CH-COO-NH+3|R-C-COO-+NH3O|H2O+O2H2O2第二十页，本课件共有63页氨基酸氧化酶的分类：氨基酸氧化酶的分类：L-氨基酸氧化酶氨基酸氧化酶(活性低，分布于肝及肾脏活性低，分布于肝及肾脏)D-氨基酸氧化酶氨基酸氧化酶(活性强，但体内活性强，但体内D-氨基酸少氨基酸少)上述上述2种氨基

15、酸氧化酶：对体内脱氨基无意义种氨基酸氧化酶：对体内脱氨基无意义L-谷氨酸脱氢酶：谷氨酸脱氢酶：主要的氨基酸氧化酶主要的氨基酸氧化酶特点：有氨生成特点：有氨生成反应步骤：反应步骤：(1)酶促脱氢；酶促脱氢；(2)自发水解。自发水解。局限性：仅谷氨酸经此脱氨局限性：仅谷氨酸经此脱氨，存在于肝、脑、肾中存在于肝、脑、肾中。第二十一页，本课件共有63页l分布：分布：Liver，Kidney，Brainl不需氧脱氢酶，辅酶：不需氧脱氢酶，辅酶：NAD+orNADP+l别构抑制：别构抑制：GTP、ATPl别构别构激活：激活：GDP、ADPL-谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶:第二十二页，本课件共有63页（二）（二

16、）.转氨作用（转氨作用（transamination）qq 在酶的催化下，一种在酶的催化下，一种在酶的催化下，一种在酶的催化下，一种-氨基酸的氨基可以转移到氨基酸的氨基可以转移到氨基酸的氨基可以转移到氨基酸的氨基可以转移到-酮酸酮酸酮酸酮酸上，从而形成相应的一分子上，从而形成相应的一分子上，从而形成相应的一分子上，从而形成相应的一分子-酮酸和一分子酮酸和一分子酮酸和一分子酮酸和一分子-氨基酸，这氨基酸，这氨基酸，这氨基酸，这种作用称为种作用称为种作用称为种作用称为转氨基作用，转氨基作用，转氨基作用，转氨基作用，也称为氨基移换作用。也称为氨基移换作用。也称为氨基移换作用。也称为氨基移换作用。（辅

17、酶：磷酸吡哆醛）（辅酶：磷酸吡哆醛）（辅酶：磷酸吡哆醛）（辅酶：磷酸吡哆醛）第二十三页，本课件共有63页 l l转氨基作用机制转氨基作用机制 l转氨作用是肝外组织转氨作用是肝外组织AA脱氨的重要方式，除脱氨的重要方式，除Gly,Lys,Thr,Pro外，外，AA都能参与转氨基作用。但转氨基作用只都能参与转氨基作用。但转氨基作用只有氨基的转移，并未真正脱去氨基。有氨基的转移，并未真正脱去氨基。第二十四页，本课件共有63页第二十五页，本课件共有63页 -氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛醛亚胺醛亚胺醛亚胺醛亚胺酮亚胺酮亚胺酮亚胺酮亚胺磷酸吡哆胺磷酸吡哆胺磷酸吡哆胺磷酸

18、吡哆胺磷酸吡哆醛的作用机理磷酸吡哆醛的作用机理磷酸吡哆醛的作用机理磷酸吡哆醛的作用机理 -酮酸酮酸酮酸酮酸互变异构互变异构互变异构互变异构第二十六页，本课件共有63页2 2转氨酶转氨酶 催化氨基转移反应的酶催化氨基转移反应的酶分布在动物心、脑、肾及肝等组织细胞分布在动物心、脑、肾及肝等组织细胞多数转氨酶，优先利用多数转氨酶，优先利用-酮戊二酸作为酮戊二酸作为氨基受体，生成氨基受体，生成Glu。第二十七页，本课件共有63页重要的转氨酶：谷丙转氨酶重要的转氨酶：谷丙转氨酶重要的转氨酶：谷丙转氨酶重要的转氨酶：谷丙转氨酶(GPT)GPT)谷草转氨酶谷草转氨酶谷草转氨酶谷草转氨酶(GOT)GOTGOT

19、GPTGPT第二十八页，本课件共有63页丙氨酸氨基转移酶丙氨酸氨基转移酶(alanine amino-(alanine amino-transferase,transferase,ALTALT或或glutamic glutamic pyruvic transaminase,pyruvic transaminase,GPTGPT)：肝肝中活性最高；中活性最高；天冬氨酸氨基转移酶天冬氨酸氨基转移酶(aspartate amino-(aspartate amino-transferase,transferase,ASTAST或或glutamic glutamic oxalo-acetic oxalo

20、-acetic transaminase,transaminase,GOTGOT)：心肌心肌中活中活性最高。性最高。第二十九页，本课件共有63页GOTGOT和和GPTGPT的临床意义的临床意义正常人各组织正常人各组织正常人各组织正常人各组织GOTGOTGOTGOT及及及及GPTGPT活性活性 (单位单位单位单位/克湿组织克湿组织克湿组织克湿组织)血清转氨酶活性，临床上作为疾病诊断的指标之一血清转氨酶活性，临床上作为疾病诊断的指标之一血清转氨酶活性，临床上作为疾病诊断的指标之一血清转氨酶活性，临床上作为疾病诊断的指标之一!临床意义：急性肝炎患者血清临床意义：急性肝炎患者血清GPTGPT升高；心肌

21、梗患者血清升高；心肌梗患者血清GOTGOT升高。升高。肝功能化验肝功能化验-血清酶活性血清酶活性：谷丙转氨酶谷丙转氨酶lALT31U/L参考值：参考值：0-40U/L-谷氨酰转移酶谷氨酰转移酶lGGT20.1U/L参考值：参考值：0-50U/L第三十页，本课件共有63页小结小结转氨作用特点转氨作用特点转氨作用特点转氨作用特点：催化的反应可逆。转氨酶均以磷酸吡哆醛为辅酶，磷酸催化的反应可逆。转氨酶均以磷酸吡哆醛为辅酶，磷酸吡哆醛是吡哆醛是VBVB6 6的衍生物，反应中起传递氨基的作用。的衍生物，反应中起传递氨基的作用。转氨基作用普遍存在，体内除转氨基作用普遍存在，体内除LysLys、ProPro

22、和羟脯氨酸外，和羟脯氨酸外，大多数氨基酸都可进行转氨基作用。大多数氨基酸都可进行转氨基作用。只有氨基的转移，没有氨的生成。只有氨基的转移，没有氨的生成。接受氨基的主要酮酸有：丙酮酸接受氨基的主要酮酸有：丙酮酸(丙氨酸丙氨酸););-酮戊二酸酮戊二酸(谷氨酸谷氨酸););草酰乙酸草酰乙酸(天冬氨酸天冬氨酸)。生理意义：生理意义：生理意义：生理意义：是体内合成非必需氨基酸的重要途径，也是联系糖代谢与是体内合成非必需氨基酸的重要途径，也是联系糖代谢与氨基酸代谢的桥梁。是体内多数氨基酸脱氨基的重要方式。氨基酸代谢的桥梁。是体内多数氨基酸脱氨基的重要方式。第三十一页，本课件共有63页定义定义定义定义：两

23、种脱氨基方式的联合作用，使氨基：两种脱氨基方式的联合作用，使氨基：两种脱氨基方式的联合作用，使氨基：两种脱氨基方式的联合作用，使氨基酸脱下酸脱下酸脱下酸脱下-氨基并生成氨基并生成氨基并生成氨基并生成-酮酸的过程。酮酸的过程。分类分类：转氨基偶联氧化脱氨基作用转氨基偶联氧化脱氨基作用转氨基偶联氧化脱氨基作用转氨基偶联氧化脱氨基作用转氨基偶联嘌呤核苷酸循环转氨基偶联嘌呤核苷酸循环转氨基偶联嘌呤核苷酸循环转氨基偶联嘌呤核苷酸循环（三）（三）.联合脱氨联合脱氨 第三十二页，本课件共有63页 联合脱氨基联合脱氨基联合脱氨基联合脱氨基：氨基酸首先与氨基酸首先与a-a-酮戊二酸酮戊二酸在转氨在转氨酶作用下生

24、成酶作用下生成a-a-酮酸和谷氨酸酮酸和谷氨酸，然后谷氨酸再，然后谷氨酸再经经L-L-谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶作用，脱去氨基而生成作用，脱去氨基而生成a-a-酮戊酮戊二酸二酸，后者再继续参加转氨基作用，后者再继续参加转氨基作用 。联合脱氨基（方式一）：联合脱氨基（方式一）：第三十三页，本课件共有63页谷氨酸谷氨酸-酮酸酮酸转氨酶转氨酶谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶氨基酸氨基酸它是体内各种氨基酸脱氨基的它是体内各种氨基酸脱氨基的主要形式主要形式。其逆反应是体内生成非必需氨基酸的其逆反应是体内生成非必需氨基酸的主要途径主要途径。主要在肝、肾组织进行。主要在肝、肾组织进行。第三十四页，本课件共有63页联合

25、脱氨基（方式二）：嘌呤核苷酸循环联合脱氨基（方式二）：嘌呤核苷酸循环腺苷酸基腺苷酸基琥珀酸裂合酶琥珀酸裂合酶延胡索酸延胡索酸腺苷酸基腺苷酸基琥珀酸合成酶琥珀酸合成酶腺苷酸基腺苷酸基琥珀酸琥珀酸AMP+H H2 2O ONHNH3 3-酮酸酮酸-氨基酸氨基酸GluGlu-KGA-KGAOAAOAAAsp+IMPAsp+IMP转氨酶转氨酶谷草转氨酶谷草转氨酶腺苷酸脱氢酶腺苷酸脱氢酶是一种特殊的联合脱氨基作用；是一种特殊的联合脱氨基作用；此种方式主要在此种方式主要在肌肉组织肌肉组织进行，是进行，是肌肉中的脱氨基反应。肌肉中的脱氨基反应。第三十五页，本课件共有63页嘌呤核苷酸循环嘌呤核苷酸循环第三十六

26、页，本课件共有63页二、脱羧基作用二、脱羧基作用氨基酸在氨基酸脱羧酶催化下进行脱羧作用，生成二氧氨基酸在氨基酸脱羧酶催化下进行脱羧作用，生成二氧化碳和一个伯胺类化合物。这个反应除化碳和一个伯胺类化合物。这个反应除组氨酸组氨酸外均需外均需要磷酸吡哆醛作为辅酶。要磷酸吡哆醛作为辅酶。第三十七页，本课件共有63页脱羧酶作用机制脱羧酶作用机制第三十八页，本课件共有63页 生物体内大部分生物体内大部分AAAA可进行脱羧作用，生成相应的一级胺。可进行脱羧作用，生成相应的一级胺。AA AA脱羧酶专一性很强，每一种脱羧酶专一性很强，每一种AAAA都有一种脱羧酶，辅酶都是磷都有一种脱羧酶，辅酶都是磷酸吡哆醛。酸

27、吡哆醛。氨基酸脱羧后形成的胺类中有一些是组成某些维生素或激素氨基酸脱羧后形成的胺类中有一些是组成某些维生素或激素的成分，有一些具有特殊的生理作用的成分，有一些具有特殊的生理作用 第三十九页，本课件共有63页大多数胺类对动物有毒，体内有胺氧化酶，能将大多数胺类对动物有毒，体内有胺氧化酶，能将 胺氧化为醛和氨。胺氧化为醛和氨。第四十页，本课件共有63页NH4+UricacidUrea三、氨的代谢三、氨的代谢第四十一页，本课件共有63页（一）氨的代谢转变（一）氨的代谢转变1 1、重新生成氨基酸重新生成氨基酸2 2、谷氨酰胺和天冬酰氨的生成谷氨酰胺和天冬酰氨的生成3 3、尿素的生成尿素的生成尿素循环尿

28、素循环4 4、合成其他含合成其他含N N物质物质第四十二页，本课件共有63页1、谷氨酸的重新生成、谷氨酸的重新生成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谷氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸+H2O -酮戊二酮戊二酮戊二酮戊二 酸酸酸酸+NH3NADNAD（P P）+NADNAD（P P）HH谷氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸+丙酮酸丙酮酸丙酮酸丙酮酸 -酮戊二酮戊二酮戊二酮戊二 酸酸酸酸+丙氨酸丙氨酸转氨酶转氨酶转氨酶转氨酶在大脑中发生上述反应，大量消耗了在大脑中发生上述反应，大量消耗了在大脑中发生上述反应，大量消耗了在大脑中发生上述反应，大量消耗了 -酮戊二酮戊二酮戊二酮戊二 酸和酸和酸和酸和N

29、ADPHNADPH，引起中毒症状。，引起中毒症状。，引起中毒症状。，引起中毒症状。在肌肉中，可利用这一反应生成的谷氨酸的转氨基在肌肉中，可利用这一反应生成的谷氨酸的转氨基在肌肉中，可利用这一反应生成的谷氨酸的转氨基在肌肉中，可利用这一反应生成的谷氨酸的转氨基作用，生成丙氨酸，将氨转运到肝脏中去。作用，生成丙氨酸，将氨转运到肝脏中去。作用，生成丙氨酸，将氨转运到肝脏中去。作用，生成丙氨酸，将氨转运到肝脏中去。第四十三页，本课件共有63页2 2、谷氨酰胺和天冬酰氨的生成、谷氨酰胺和天冬酰氨的生成天门冬氨酸草酰乙酸天门冬酰氨主要是从主要是从脑、肌肉脑、肌肉等组织向等组织向肝或肾肝或肾运氨。运氨。谷氨

30、酰胺是中性无毒物质，容易透过细胞膜，是氨的主要谷氨酰胺是中性无毒物质，容易透过细胞膜，是氨的主要运输运输形式形式和和储存形式储存形式。谷氨酰胺也是氨的一种谷氨酰胺也是氨的一种解毒形式解毒形式：在脑、肌肉合成谷氨酰胺，：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。运输到肝和肾后再分解为氨和谷氨酸，从而进行解毒。临床上用谷氨酸盐降低血氨。临床上用谷氨酸盐降低血氨。谷氨酰胺可以提供氨基使天冬氨酸转变为天冬酰胺。谷氨酰胺可以提供氨基使天冬氨酸转变为天冬酰胺。第四十四页，本课件共有63页3、尿素的生成、尿素的生成 在排尿动物体内由在排尿动物体内由NHNH3 3合成尿素是在肝脏

31、合成尿素是在肝脏中通过一个循环机制完中通过一个循环机制完成的，这一个循环称为成的，这一个循环称为尿素循环尿素循环。肝是尿素合成的主要器官肝是尿素合成的主要器官 实验实验实验实验:将大鼠肝的薄切片放在有氧条件下加铵盐保温数小时后，铵盐的含量将大鼠肝的薄切片放在有氧条件下加铵盐保温数小时后，铵盐的含量减少，而同时尿素增多。在此切片中，分别加入各种化合物，并观察它们减少，而同时尿素增多。在此切片中，分别加入各种化合物，并观察它们对尿素生成速度的影响。发现鸟氨酸、瓜氨酸或精氨酸能够大大加速尿素对尿素生成速度的影响。发现鸟氨酸、瓜氨酸或精氨酸能够大大加速尿素的合成。实验还观察到，当大量鸟氨酸与肝切片及的

32、合成。实验还观察到，当大量鸟氨酸与肝切片及NHNH4 4+保温时，确有瓜氨酸保温时，确有瓜氨酸的积存。此外，早已证实肝含有精氨酸酶，此酶催化精氨酸水解生成鸟氨的积存。此外，早已证实肝含有精氨酸酶，此酶催化精氨酸水解生成鸟氨酸及尿素。酸及尿素。第四十五页，本课件共有63页首先鸟氨酸与氨及首先鸟氨酸与氨及CO2结结合生成瓜氨酸；合生成瓜氨酸；第二，瓜氨酸再接受第二，瓜氨酸再接受1分分子氨而生成精氨酸；子氨而生成精氨酸；第三，精氨酸水解产生尿第三，精氨酸水解产生尿素，并重新生成鸟氨酸。素，并重新生成鸟氨酸。接着，鸟氨酸参与第二轮接着，鸟氨酸参与第二轮循环循环1932年，德国学者年，德国学者Hansk

33、rebs和和KurtHenseleit根据一系列实验，首根据一系列实验，首次提出了鸟氨酸循环学说次提出了鸟氨酸循环学说鸟氨酸循环鸟氨酸循环鸟氨酸循环鸟氨酸循环 第四十六页，本课件共有63页1 1、氨甲酰磷酸的生成、氨甲酰磷酸的生成(限速步骤）限速步骤）氨甲酰磷酸是高能化合物，可作为氨甲酰基的供体。氨甲酰磷酸是高能化合物，可作为氨甲酰基的供体。氨甲酰磷酸合酶氨甲酰磷酸合酶I：存在于线粒体中，参与尿素的合成。存在于线粒体中，参与尿素的合成。氨甲酰磷酸合酶氨甲酰磷酸合酶II：存在于胞质中，参与尿嘧啶的合成。存在于胞质中，参与尿嘧啶的合成。第四十七页，本课件共有63页2 2、合成瓜氨酸（鸟氨酸转氨甲酰

34、酶）合成瓜氨酸（鸟氨酸转氨甲酰酶）鸟鸟鸟鸟氨氨氨氨酸酸酸酸转转转转氨氨氨氨甲甲甲甲酰酰酰酰酶酶酶酶存存存存在在在在于于于于线线线线粒粒粒粒体体体体中中中中，需需需需要要要要MgMgMgMg2+2+2+2+作作作作为为为为辅辅辅辅因因因因子子子子,瓜瓜瓜瓜氨酸形成后就离开线粒体，进入细胞液。氨酸形成后就离开线粒体，进入细胞液。氨酸形成后就离开线粒体，进入细胞液。氨酸形成后就离开线粒体，进入细胞液。第四十八页，本课件共有63页3 3、合成精氨琥珀酸（精氨琥珀酸合成酶）合成精氨琥珀酸（精氨琥珀酸合成酶）第四十九页，本课件共有63页4 4、精氨琥珀酸裂解成精氨酸和延胡索素酸精氨琥珀酸裂解成精氨酸和延胡

35、索素酸（精氨琥珀酸裂解酶）（精氨琥珀酸裂解酶）此此时时AspAsp的的氨氨基基转转移移到到ArgArg上上。来来自自AspAsp的的碳碳架架被被保保留留下下来来，生生成成延延胡胡索索酸酸。延延胡胡索索素素酸酸可可以以经经苹苹果果酸酸、草草酰酰乙乙酸酸再再生生为为天冬氨酸，天冬氨酸，第五十页，本课件共有63页5 5、精氨酸水解生成鸟氨酸和尿素精氨酸水解生成鸟氨酸和尿素尿素形成后由血液运到肾脏随尿排除。尿素形成后由血液运到肾脏随尿排除。第五十一页，本课件共有63页1.氨甲酰磷酸的合成氨甲酰磷酸的合成2.瓜氨酸的合成瓜氨酸的合成3.由瓜氨酸合成精氨基琥珀酸由瓜氨酸合成精氨基琥珀酸4.生成生成Arg5

36、.Arg的水解的水解 第五十二页，本课件共有63页尿素循环尿素循环氨基酸氨基酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸氨甲酰磷酸氨甲酰磷酸鸟氨酸鸟氨酸瓜氨酸瓜氨酸瓜氨酸瓜氨酸精氨琥珀酸精氨琥珀酸鸟氨酸鸟氨酸精氨酸精氨酸延胡索酸延胡索酸草酰乙酸草酰乙酸氨基酸氨基酸谷氨酸谷氨酸-酮戊二酸酮戊二酸天冬氨酸天冬氨酸2ADP+Pi2ATP+CO2+NH3+H2O1细胞溶液细胞溶液线粒体线粒体NHNH2 2-C-NH-C-NH2 2OO尿素尿素-酮戊酮戊二酸二酸-酮戊二酸酮戊二酸H2N-C-P PO2345第五十三页，本课件共有63页尿素循环总结尿素循环总结 总方程式总方程式（1 1）形成一分子尿素消耗）形成一分子尿素消

37、耗3 3个个ATPATP（2 2）两个氨基分别来自游离氨和）两个氨基分别来自游离氨和AspAsp，一个一个COCO2 2来自来自TCATCA循环循环（3 3）2 2个氨基酸通过尿素循环形成个氨基酸通过尿素循环形成1 1分子尿素分子尿素 脱氨：脱氨：1 1个个NADHNADH 延胡索酸经草酰乙酸转化为延胡索酸经草酰乙酸转化为AspAsp：1 1个个NADHNADH第五十四页，本课件共有63页四、四、a-酮酸的代谢酮酸的代谢（一）经氨基化生成非必需氨基酸（一）经氨基化生成非必需氨基酸 沿着脱氨基作用的逆反应进行，主要发生转氨作用和还原作氨基作用。（二）转变成糖及脂类（二）转变成糖及脂类（三）氧化供

38、能（三）氧化供能 第五十五页，本课件共有63页第五十六页，本课件共有63页2020种种aaaa的碳架可转化成的碳架可转化成7 7种物质：种物质：丙酮酸、乙酰丙酮酸、乙酰CoACoA、乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA、-酮戊二酸、琥珀酰酮戊二酸、琥珀酰CoACoA、延胡索酸、延胡索酸、草酰乙酸。草酰乙酸。最后集中为最后集中为5 5种物质进入种物质进入TCATCA：乙酰乙酰CoACoA、-酮戊二酸、琥珀酰酮戊二酸、琥珀酰CoACoA、延胡索酸、草酰乙酸。延胡索酸、草酰乙酸。第五十七页，本课件共有63页 生糖氨基酸生糖氨基酸：凡能转变为丙酮酸、凡能转变为丙酮酸、a-a-酮戊二酸酮戊二酸 琥珀酸、延胡索酸

39、、草酰乙酸的琥珀酸、延胡索酸、草酰乙酸的AAAA都称为生糖都称为生糖 AA AA，它们均可生成，它们均可生成Glc.Glc.生酮氨基酸生酮氨基酸：Phe,Tyr,Trp,Leu,LysPhe,Tyr,Trp,Leu,Lys等，在等，在 分解过程中转变为乙酰乙酰分解过程中转变为乙酰乙酰CoACoA。生糖兼生酮氨基酸生糖兼生酮氨基酸：二者兼有者，：二者兼有者，Phe,TyrPhe,Tyr第五十八页，本课件共有63页第三节、氨基酸的生物合成第三节、氨基酸的生物合成第五十九页，本课件共有63页1 1、氮源氮源（1 1）生物固氨（微生物）生物固氨（微生物）a.a.与豆科植物共生的根瘤菌与豆科植物共生的根

40、瘤菌 b.b.自养固氮菌自养固氮菌 兰藻兰藻 在固氮酶系作用下，将空气中的在固氮酶系作用下，将空气中的N2N2固定，产生固定，产生NH3NH3（2 2）硝酸盐和亚硝酸盐）硝酸盐和亚硝酸盐(植物、微生物植物、微生物)（3 3）各种脱氨基作用产生的）各种脱氨基作用产生的NH3NH3（所有生物）所有生物）第六十页，本课件共有63页2、碳源、碳源直接碳源是相应的直接碳源是相应的-酮酸。酮酸。植物能合成植物能合成20种种a.a.相应的全部碳架或前体。相应的全部碳架或前体。人和动物只能直接合成部分人和动物只能直接合成部分a.a.相应的相应的-酮酸。酮酸。主要来源：糖酵解、主要来源：糖酵解、TCA、磷酸已糖支路。磷酸已糖支路。必需氨基酸：必需氨基酸：Ile、Leu、Lys、Met、Phe、Thr、Trp、Val、（、（Arg、His）第六十一页，本课件共有63页3、合成氨基酸的主要途径、合成氨基酸的主要途径 1.酮酸还原氨化酮酸还原氨化2.转氨作用转氨作用3.氨基酸的相互转化氨基酸的相互转化 第六十二页，本课件共有63页感谢大家观看第六十三页，本课件共有63页