蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢精选课件.ppt
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1、关于蛋白质的酶促降解和氨基酸关于蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢代谢第一页,本课件共有51页本章主要内容本章主要内容4 概述概述4 蛋白质的酶促降解蛋白质的酶促降解4 氨基酸的一般分解代谢氨基酸的一般分解代谢4 个别氨基酸代谢个别氨基酸代谢4 非必需氨基酸非必需氨基酸的合成代谢的合成代谢4 糖、脂类、蛋白质之间的代谢关系糖、脂类、蛋白质之间的代谢关系 第二页,本课件共有51页氮的总平衡:摄入氮量氮的总平衡:摄入氮量=排出氮量(成年动物)排出氮量(成年动物)氮的正平衡:摄入氮量排出氮量(生长,妊娠动物)氮的正平衡:摄入氮量排出氮量(生长,妊娠动物)氮的负平衡:摄入氮量排出氮量(营养不良,消耗性疾病,
2、机体损伤等)氮的负平衡:摄入氮量排出氮量(营养不良,消耗性疾病,机体损伤等)第一节第一节 概述概述一、一、蛋白质的生理蛋白质的生理作用作用Z 组织细胞的生长、修补和更新组织细胞的生长、修补和更新Z 转变为生理活性分子转变为生理活性分子Z 氧化供能氧化供能Z 转变为糖或脂肪转变为糖或脂肪二、二、氮平衡氮平衡(nitrogen balance)第三页,本课件共有51页三、必需氨基酸与蛋白质的生物学价值三、必需氨基酸与蛋白质的生物学价值 1.1.必需氨基酸(必需氨基酸(essential amino acidessential amino acid)动物体内不能合成或合成量不足而需要由饲料供给的氨基
3、酸。动物体内不能合成或合成量不足而需要由饲料供给的氨基酸。约有约有1010种,包括种,包括苏氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、色氨酸、苏氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、组氨酸和精氨酸苯丙氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、组氨酸和精氨酸。对雏鸡还有。对雏鸡还有甘氨酸甘氨酸。第四页,本课件共有51页 饲料蛋白之所以有不同的生理价值是因为其氨基酸的组成不同,饲料蛋白之所以有不同的生理价值是因为其氨基酸的组成不同,并且主要是其必需氨基酸的种类和比例不同。因为非必需氨基酸是可并且主要是其必需氨基酸的种类和比例不同。因为非必需氨基酸是可以通过糖代谢的中间产物在机体中自己合成的。以通过糖
4、代谢的中间产物在机体中自己合成的。饲料蛋白的氨基酸组成与动物机体蛋白的氨基酸组成越接近,其生理饲料蛋白的氨基酸组成与动物机体蛋白的氨基酸组成越接近,其生理价值也越高。如果其必需氨基酸的含量、比例与机体蛋白组成完全一样,价值也越高。如果其必需氨基酸的含量、比例与机体蛋白组成完全一样,则生理价值达到则生理价值达到100100。把不同生理价值的饲料蛋白质混合使用,其必需氨基酸可把不同生理价值的饲料蛋白质混合使用,其必需氨基酸可以互相补充以提高饲料蛋白质的生理价值,称为以互相补充以提高饲料蛋白质的生理价值,称为蛋白质的互补蛋白质的互补作用作用。蛋白质的互补作用蛋白质的互补作用第五页,本课件共有51页第
5、二节第二节 蛋白质的酶促降解蛋白质的酶促降解一、蛋白质水解酶一、蛋白质水解酶 (一)蛋白酶(一)蛋白酶:蛋白酶是指作用于多肽链内部的肽键,将蛋白蛋白酶是指作用于多肽链内部的肽键,将蛋白质或高级多肽水解为小分子多肽的酶,又称肽链内切酶或内肽酶质或高级多肽水解为小分子多肽的酶,又称肽链内切酶或内肽酶。(二)外肽酶(二)外肽酶:指能从多肽链的一端水解肽键,每次切下一个氨基指能从多肽链的一端水解肽键,每次切下一个氨基酸或一个二肽的酶,又称肽链端切酶。酸或一个二肽的酶,又称肽链端切酶。二肽酶蛋白质内肽酶多肽外肽酶氨基酸氨基酸二肽第六页,本课件共有51页二二、蛋白质、蛋白质的消化和吸收的消化和吸收 饲料中
6、蛋白质的消化和吸收是动物机体氨基酸的主要来源。饲料中蛋白质的消化和吸收是动物机体氨基酸的主要来源。蛋白质的化学性消化始于胃,小肠中蛋白质的消化主要靠胰酶来完蛋白质的化学性消化始于胃,小肠中蛋白质的消化主要靠胰酶来完成成。蛋白质在胰液的作用下,被逐步水解为氨基酸和寡肽。寡肽的水解是在小蛋白质在胰液的作用下,被逐步水解为氨基酸和寡肽。寡肽的水解是在小肠粘膜的细胞内,在氨肽酶和羧肽酶的作用下分解为氨基酸和二肽,二肽再被肠粘膜的细胞内,在氨肽酶和羧肽酶的作用下分解为氨基酸和二肽,二肽再被二肽酶最终分解为氨基酸。二肽酶最终分解为氨基酸。氨基酸的吸收主要在小肠中进行,是主动转运过程,需要消耗能氨基酸的吸收
7、主要在小肠中进行,是主动转运过程,需要消耗能量,吸收后的氨基酸经门静脉进入肝脏,再通过血液循环运送到全量,吸收后的氨基酸经门静脉进入肝脏,再通过血液循环运送到全身组织进行代谢。身组织进行代谢。第七页,本课件共有51页三、三、动物体内氨基酸的一般代谢概况动物体内氨基酸的一般代谢概况第八页,本课件共有51页 指氨基酸脱去氨基生成相应的指氨基酸脱去氨基生成相应的-酮酸的过程酮酸的过程。动物的脱氨基作用主要在动物的脱氨基作用主要在肝脏肝脏和和肾脏肾脏中进行。中进行。脱氨基方式脱氨基方式 转氨基作用转氨基作用 氧化脱氨基作用氧化脱氨基作用 联合脱氨基作用联合脱氨基作用一、一、氨基酸的脱氨基作用氨基酸的脱
8、氨基作用(deamination)第三节第三节 氨基酸的氨基酸的一般分解代谢一般分解代谢第九页,本课件共有51页(一)(一)氧化脱氨基作用氧化脱氨基作用 动物体内有动物体内有L-L-氨基酸和氨基酸和D-D-氨基酸的氨基酸的氧化酶氧化酶,它们属于需氧脱氢酶,其,它们属于需氧脱氢酶,其辅基分别是辅基分别是FMNFMN和和FADFAD。由于酶的活性低或缺乏可利用底物,一般作用。由于酶的活性低或缺乏可利用底物,一般作用不大。不大。第十页,本课件共有51页而而L-谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶能能专一地专一地使使L-谷氨酸实现氧化脱氨谷氨酸实现氧化脱氨,生成生成-酮戊酮戊二酸,且活性强、分布广二酸,且活性强、
9、分布广 反应如下反应如下:第十一页,本课件共有51页 在在转氨酶转氨酶(transaminase)的催化下,一种氨基酸的的催化下,一种氨基酸的-氨基转移到氨基转移到另一种另一种-酮酸的酮基上,生成相应的氨基酸和酮酸的酮基上,生成相应的氨基酸和-酮酸,这种作用称为酮酸,这种作用称为转转氨基作用氨基作用.转氨酶的转氨酶的辅酶是磷酸吡哆醛辅酶是磷酸吡哆醛。-酮戊二酸酮戊二酸常是氨基的受体而转变常是氨基的受体而转变成成L-谷氨酸。谷氨酸。(二)(二)转氨作用转氨作用第十二页,本课件共有51页-酮戊二酸酮戊二酸+天冬氨酸天冬氨酸 谷氨酸谷氨酸+草酰乙酸草酰乙酸-酮戊二酸酮戊二酸+丙氨酸丙氨酸 谷氨酸谷氨
10、酸+丙酮酸丙酮酸 谷草转氨酶谷草转氨酶GOT(心肌心肌,肝脏肝脏)谷丙转氨酶谷丙转氨酶GPT(肝脏肝脏)在临床诊断上有广泛应用的酶在临床诊断上有广泛应用的酶GOTGPT第十三页,本课件共有51页转氨作用转氨作用氧化脱氨基作用氧化脱氨基作用(三)(三)联合脱氨基作用(联合脱氨基作用(symphysis deamination)指转氨基作用和氧化脱氨基作用联合反应指转氨基作用和氧化脱氨基作用联合反应.氨基酸与氨基酸与-酮戊二酸酮戊二酸经转氨作用生成经转氨作用生成-酮酸和酮酸和L-L-谷氨酸,后者经谷氨酸,后者经L-L-谷氨酸脱氢酶作用谷氨酸脱氢酶作用脱去氨生成脱去氨生成-酮戊二酸。大部分氨基酸的脱
11、氨借助于转氨酶和酮戊二酸。大部分氨基酸的脱氨借助于转氨酶和L-L-谷氨酸脱氢酶的协同作用或称联合转氨基作用完成。谷氨酸脱氢酶的协同作用或称联合转氨基作用完成。第十四页,本课件共有51页 嘌呤核苷酸循环嘌呤核苷酸循环(purine nucleotide cycle)骨骼肌和心肌中存在的一种氨基酸的联合脱氨基作用骨骼肌和心肌中存在的一种氨基酸的联合脱氨基作用第十五页,本课件共有51页氨的来源氨的来源 脱氨基作用脱氨基作用 嘌呤和嘧啶的分解嘌呤和嘧啶的分解 饲料添加饲料添加 肠道细菌分解氨基酸肠道细菌分解氨基酸 高水平的血氨是有毒性的高水平的血氨是有毒性的,可以引起脑功能紊乱,可以引起脑功能紊乱氨的
12、去路氨的去路 再与再与-酮酸合成氨基酸酮酸合成氨基酸 转变成无毒的转变成无毒的谷氨酰胺谷氨酰胺 合成合成尿素尿素 合成嘌呤合成嘌呤,再分解成再分解成尿酸尿酸排出排出 直接排氨直接排氨二、二、氨的代谢氨的代谢(一)(一)氨的来源和去路氨的来源和去路第十六页,本课件共有51页1.1.谷氨酰胺的运氨作用谷氨酰胺的运氨作用 Gln无毒,无毒,脑和肌肉组织等可以合成脑和肌肉组织等可以合成Gln,它是动物血液中最丰富,它是动物血液中最丰富的氨基酸之一,氨的运载体的氨基酸之一,氨的运载体,积极参与合成代谢。在肾中,积极参与合成代谢。在肾中,Gln在谷氨酰胺酶的作用下释放氨在谷氨酰胺酶的作用下释放氨,然后与质
13、子结合随尿排出。然后与质子结合随尿排出。(二)(二)氨的转运氨的转运第十七页,本课件共有51页 丙氨酸也是氨的运载体丙氨酸也是氨的运载体,它把氨从肌肉运送到肝它把氨从肌肉运送到肝脏脏,脱氨后生成的丙酮酸又异生转变成葡萄糖运回到脱氨后生成的丙酮酸又异生转变成葡萄糖运回到肌肉肌肉第十八页,本课件共有51页(三)(三)尿素的合成尿素的合成第十九页,本课件共有51页1.1.氨甲酰磷酸的生成(线粒体中进行)氨甲酰磷酸的生成(线粒体中进行)2.2.瓜氨酸的生成(线粒体中进行)瓜氨酸的生成(线粒体中进行)第二十页,本课件共有51页3.3.精氨酸的生成(胞液中进行)精氨酸的生成(胞液中进行)第二十一页,本课件
14、共有51页4.4.精氨酸的水解和尿素的生成(胞液中进行)精氨酸的水解和尿素的生成(胞液中进行)尿素循环的总反应尿素循环的总反应第二十二页,本课件共有51页尿素的生成尿素的生成鸟氨酸鸟氨酸/精氨酸循环精氨酸循环第二十三页,本课件共有51页第二十四页,本课件共有51页 氨在家禽体内也可以合成谷氨酰胺以及用于其他一些氨基酸和氨在家禽体内也可以合成谷氨酰胺以及用于其他一些氨基酸和含氮物质的合成,但不能合成尿素,而是首先利用氨基酸提供的氨含氮物质的合成,但不能合成尿素,而是首先利用氨基酸提供的氨基合成嘌呤,再由嘌呤分解产生出尿酸基合成嘌呤,再由嘌呤分解产生出尿酸。尿酸为微溶于水的白色粉状物,可在禽类排泄
15、物中见到。嘌呤合成代谢异尿酸为微溶于水的白色粉状物,可在禽类排泄物中见到。嘌呤合成代谢异常,引起血液尿酸水平过高,在人类导致痛风。常,引起血液尿酸水平过高,在人类导致痛风。动物以何种方式排除氨与其胚胎期的水环境有关。动物以何种方式排除氨与其胚胎期的水环境有关。(四)(四)尿酸的生成和排出尿酸的生成和排出第二十五页,本课件共有51页三、三、-酮酸的代谢酮酸的代谢 1.生成非必须氨基酸生成非必须氨基酸 氨基酸脱氨生成的氨基酸脱氨生成的-酮酸还可以经氨基化再转变成相应的氨基酸酮酸还可以经氨基化再转变成相应的氨基酸 或转变成糖脂代谢的中间物或转变成糖脂代谢的中间物,再进而异生成糖或转变为酮体再进而异生
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