章蛋白质降解和氨基酸代谢.pptx
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1、 2)小肠消化:)小肠消化:a.a.肽链内切酶:肽链内切酶:水解水解pro内部肽键内部肽键 胰蛋白酶:胰蛋白酶:Lys、Arg羧基端肽键羧基端肽键(碱性)碱性);胰凝乳蛋白酶胰凝乳蛋白酶(糜蛋白酶):(糜蛋白酶):Phe、Tyr、Trp肽键;肽键;(芳香族)芳香族)b.b.肽链外切酶:肽链外切酶:羧肽酶:羧肽酶:从从C端水解;端水解;氨肽酶:氨肽酶:从从N端水解端水解c.c.二肽酶:二肽酶:水解一切二肽水解一切二肽第1页/共41页几种蛋白酶原的激活几种蛋白酶原的激活肠粘膜细胞肠粘膜细胞胆汁酸胆汁酸肠激酶肠激酶自我催化自我催化胰蛋白酶原胰蛋白酶原胰蛋白酶胰蛋白酶糜蛋白酶原糜蛋白酶原糜蛋白酶糜蛋白
2、酶弹性蛋白酶原弹性蛋白酶原弹性蛋白酶弹性蛋白酶羧肽酶原羧肽酶原羧肽酶羧肽酶胰蛋白酶、糜蛋白酶、弹性蛋白酶胰蛋白酶、糜蛋白酶、弹性蛋白酶肽肽小肽小肽羧肽酶、氨肽酶羧肽酶、氨肽酶小肽小肽氨基酸氨基酸至此:至此:球蛋白几乎完全分解;纤维蛋白、角蛋白部分水解球蛋白几乎完全分解;纤维蛋白、角蛋白部分水解二肽酶二肽酶二肽二肽氨基酸氨基酸第2页/共41页2、内源(细胞内)蛋白质的降解、内源(细胞内)蛋白质的降解内源蛋白质降解的必要性:内源蛋白质降解的必要性:排除不正常的蛋白质(防止其累积对于细胞的毒害);排除不正常的蛋白质(防止其累积对于细胞的毒害);排除累积过多的酶和调节蛋白(调节细胞内代谢);排除累积过
3、多的酶和调节蛋白(调节细胞内代谢);以蛋白质的形式贮存养分,需要时将其降解。以蛋白质的形式贮存养分,需要时将其降解。半衰期:半衰期:蛋白质降解至浓度一半所需的时间蛋白质降解至浓度一半所需的时间特定组织中不同酶特定组织中不同酶/蛋白质的半衰期变化相当大蛋白质的半衰期变化相当大(如降解最迅速的酶都位于重(如降解最迅速的酶都位于重要的代谢调控位点要的代谢调控位点p421)细胞中蛋白质降解的速率还同细胞中蛋白质降解的速率还同其营养状况和激素水平有关其营养状况和激素水平有关第3页/共41页组织组织蛋白质降解途径蛋白质降解途径有很多种,有很多种,真核细胞了解较清楚的主要有两类:真核细胞了解较清楚的主要有两
4、类:1、溶酶体、溶酶体的蛋白质降解途径的蛋白质降解途径(半衰期长的蛋白质(半衰期长的蛋白质)具有单层膜被的细胞器,约有具有单层膜被的细胞器,约有50种水解酶种水解酶酸性水解酶酸性水解酶(最适(最适pH 5)少量泄漏少量泄漏到胞质中不会引起细胞损伤(胞质中到胞质中不会引起细胞损伤(胞质中pH为为7.0)营养充足时,无选择地降解营养充足时,无选择地降解通过胞吞作用摄取的蛋白质(蛋白质大分子变为通过胞吞作用摄取的蛋白质(蛋白质大分子变为溶酶体的内容物溶酶体的内容物降解)降解)饥饿状态饥饿状态细胞中(长期进食后活化)细胞中(长期进食后活化)选择性途径选择性途径:在某些组织中会引入和降:在某些组织中会引
5、入和降解含有解含有Lys-Phe-Glu-Arg-Gln五肽或密切相关序列的胞内蛋白质五肽或密切相关序列的胞内蛋白质第4页/共41页2、泛素介导的蛋白质降解途径、泛素介导的蛋白质降解途径泛素:泛素:76个个aa残基组成的小分子碱性蛋白质,又称泛肽残基组成的小分子碱性蛋白质,又称泛肽该途径该途径依赖依赖ATP,需要泛素,需要泛素(多为半衰期短的蛋白质)(多为半衰期短的蛋白质)通过通过泛肽泛肽以以共价键相联共价键相联而给被选定降解的而给被选定降解的蛋白质加以标蛋白质加以标记记泛素化的蛋白质泛素化的蛋白质由由蛋白酶体蛋白酶体(很大的多蛋白质复合物,含有多种酶,能识别(很大的多蛋白质复合物,含有多种酶
6、,能识别泛素,将被选定的蛋白质降解为多个小肽,泛素释放重复参加反应)泛素,将被选定的蛋白质降解为多个小肽,泛素释放重复参加反应)降解降解第5页/共41页12.3 氨基酸的分解代谢氨基酸的分解代谢主代谢路径:主代谢路径:脱氨脱氨,产生,产生酮酸酮酸和和氨氨12.3.1 氨基酸在分解代谢上的分类氨基酸在分解代谢上的分类酮酸能够在体内转变成糖的氨基酸为酮酸能够在体内转变成糖的氨基酸为生糖氨基酸生糖氨基酸(多数,(多数,能生成丙酮酸、能生成丙酮酸、-酮酮戊二酸、琥珀酸、延胡羧酸或草酰乙酸戊二酸、琥珀酸、延胡羧酸或草酰乙酸)转变为酮体的氨基酸称转变为酮体的氨基酸称生酮氨基酸生酮氨基酸(能生成乙酰乙酸或乙
7、酰(能生成乙酰乙酸或乙酰CoA)既能转变为糖又能转变为酮体的氨基酸称既能转变为糖又能转变为酮体的氨基酸称生糖兼生酮生糖兼生酮氨基酸氨基酸第6页/共41页12.3.2 氨基酸的共同分解反应氨基酸的共同分解反应1、脱氨基作用:、脱氨基作用:氧化性脱氨氧化性脱氨脱酰胺基作用脱酰胺基作用转氨基脱氨转氨基脱氨联合脱氨联合脱氨第7页/共41页Aspartate天冬氨酸天冬氨酸Glutamate谷谷氨酸氨酸酸性氨基酸酸性氨基酸Asparagine天冬酰胺天冬酰胺Glutamine谷氨酰胺谷氨酰胺酸性氨基酸酰胺酸性氨基酸酰胺第8页/共41页1)氧化脱氨)氧化脱氨-氨基酸氨基酸+NADP+(NAD+或或FAD)
8、+H2O -酮酸酮酸+NADPH(NADH或或FADH2)+NH3+H+氨基酸氧化酶(或脱氢酶)其中活性最强的为氨基酸氧化酶(或脱氢酶)其中活性最强的为谷氨酸脱氢谷氨酸脱氢酶酶谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶广泛分布在广泛分布在肝细胞(或肾)肝细胞(或肾)中,以中,以NAD+或或NADP+为辅酶,为辅酶,可直接脱氨可直接脱氨第9页/共41页2)脱酰氨基作用)脱酰氨基作用AsnAsn和和GlnGln的脱酰胺基的脱酰胺基酰胺酶催化酰胺酶催化的水解脱酰胺作用的水解脱酰胺作用Asn+H2O Asp+NH3H2O+NH3谷氨酸谷氨酸CONH2CH2CH2CHNH2COOH谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酰胺酶谷氨酰胺酶CO
9、OHCH2CH2CHNH2COOH第10页/共41页3)转氨基脱氨转氨基脱氨定义:定义:在在转氨酶转氨酶(transaminase)的作用下,)的作用下,某一氨基某一氨基酸酸的的-氨基转移至氨基转移至-酮酸酮酸(主要是(主要是-酮戊二酸、草酰乙酸、丙酮戊二酸、草酰乙酸、丙酮酸)酮酸)形成形成-酮酸对应的氨基酸酮酸对应的氨基酸(主要是主要是GluGlu、AspAsp或或AlaAla),),本身成为本身成为相应的相应的-酮酸酮酸大多数氨基酸可参与转氨基作用大多数氨基酸可参与转氨基作用转氨基制转氨基制Glu、Asp或或Ala第11页/共41页转氨酶转氨酶以以谷丙转氨酶谷丙转氨酶(GPT)和和谷草转氨
10、酶谷草转氨酶(GOT)分布最广、活分布最广、活性最大。临床以此性最大。临床以此判断肝功能判断肝功能是否正常。是否正常。第12页/共41页转氨酶辅酶转氨酶辅酶所有转氨酶所有转氨酶辅酶辅酶为磷酸吡哆醛为磷酸吡哆醛并作为并作为脱羧作用脱羧作用、脱氨作用脱氨作用、消旋、消旋作用及作用及醇醛裂解醇醛裂解反应反应的辅酶。的辅酶。第13页/共41页转氨基与氧化脱氨基讨论转氨基与氧化脱氨基讨论转氨基转氨基转氨酶转氨酶种类多、分布广、活性高种类多、分布广、活性高但氨基酸并未真正脱掉氨基但氨基酸并未真正脱掉氨基不是体内主要的脱氨基方不是体内主要的脱氨基方式式氧化脱氨基氧化脱氨基氨基酸脱氢酶氨基酸脱氢酶氧化酶氧化酶
11、只有只有谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶分布广、活性高分布广、活性高其它氨基酸氧化酶:种类不多、分布不广、活性不高其它氨基酸氧化酶:种类不多、分布不广、活性不高也不是体内主要的脱氨基方式也不是体内主要的脱氨基方式什麽是最佳的脱氨基方式?什麽是最佳的脱氨基方式?联合脱氨基联合脱氨基=转氨基转氨基+氧化脱氨基氧化脱氨基转氨酶转氨酶与与谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶的联合脱氨的联合脱氨第14页/共41页4)联合脱氨基作用)联合脱氨基作用概念:概念:转氨基作用转氨基作用和和氧化脱氨基氧化脱氨基作用联合进行的脱氨基作用联合进行的脱氨基作用方式作用方式必要性:必要性:机体借助联合脱氨基作用即可迅速地使各种不机体借助联合
12、脱氨基作用即可迅速地使各种不同的氨基酸脱掉氨基同的氨基酸脱掉氨基转氨酶转氨酶与与L-谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶作用相偶联作用相偶联此种方式在此种方式在机体中广泛存在机体中广泛存在,是氨基酸脱氨基的主要方式,是氨基酸脱氨基的主要方式第15页/共41页转氨基作用偶联嘌呤核苷酸循环转氨基作用偶联嘌呤核苷酸循环-酮戊二酸酮戊二酸-氨基酸氨基酸-酮酸酮酸谷氨酸谷氨酸草酰乙酸草酰乙酸天冬氨酸天冬氨酸谷谷草草转转氨氨酶酶苹果酸苹果酸延胡索酸延胡索酸裂裂合合酶酶腺苷酸腺苷酸AMP腺苷酸代琥珀酸腺苷酸代琥珀酸次黄嘌呤核苷酸次黄嘌呤核苷酸腺苷酸代琥珀腺苷酸代琥珀酸合成酶酸合成酶腺苷酸脱氨酶腺苷酸脱氨酶转转氨氨酶酶第
13、16页/共41页转氨基作用偶联嘌呤核苷酸循环转氨基作用偶联嘌呤核苷酸循环主要发生在主要发生在肌肉、肝、脑肌肉、肝、脑等组织。等组织。第17页/共41页2、氨基酸的脱羧基作用、氨基酸的脱羧基作用1)概念:)概念:aa在在氨基酸脱羧酶氨基酸脱羧酶作用下生成作用下生成CO2和一个相应和一个相应一级胺类化合物的作用。一级胺类化合物的作用。生物体中广泛存在,但不是氨生物体中广泛存在,但不是氨基酸代谢主要方式基酸代谢主要方式 2)酶:)酶:专一性强,专一性强,且只对且只对L-氨基酸氨基酸起作用。起作用。除除His脱羧酶不需辅酶外,脱羧酶不需辅酶外,余均以余均以吡哆醛磷酸吡哆醛磷酸为辅酶。为辅酶。第18页/
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- 关 键 词:
- 蛋白质 降解 氨基酸 代谢
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