蛋白质酶促降解及氨基酸代谢.ppt
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1、第九章第九章蛋白质酶促降解蛋白质酶促降解及氨基酸代谢及氨基酸代谢水解胞外酶胞外酶氨基酸氨基酸 吸收入作为作为氮氮源和能源进行代谢源和能源进行代谢蛋白质不能储备蛋白质不能储备外源蛋白质外源蛋白质外源蛋白质外源蛋白质第一节第一节 蛋白质的酶促降解蛋白质的酶促降解一、蛋白质的营养作用一、蛋白质的营养作用 (1)(1)维持组织的生长、更新和修复维持组织的生长、更新和修复(2)(2)合成生物活性物质,如酶、激素、抗体、合成生物活性物质,如酶、激素、抗体、神经递质等。神经递质等。(3)(3)氧化供能氧化供能(17KJ/g pr)(17KJ/g pr)二、蛋白质的需要量和营养价值二、蛋白质的需要量和营养价值
2、*总氮平衡:摄入氮总氮平衡:摄入氮=排出氮排出氮(蛋白质分解与合成处于平衡)如成人(蛋白质分解与合成处于平衡)如成人*正氮平衡:摄入氮正氮平衡:摄入氮 排出氮排出氮(蛋白质合成量多于分解量)如儿童、孕妇、(蛋白质合成量多于分解量)如儿童、孕妇、病后恢复期病后恢复期*负氮平衡:摄入氮负氮平衡:摄入氮 排出氮排出氮 (蛋白质分解量多于合成量)如饥饿、消耗(蛋白质分解量多于合成量)如饥饿、消耗 性疾病性疾病 (一)氮平衡(一)氮平衡 每天最低分解量每天最低分解量20g/d20g/d;成人每日最低需要量约为成人每日最低需要量约为30-50g/d30-50g/d;营养学会推荐成人每天的需要量为营养学会推
3、荐成人每天的需要量为80g/d80g/d。(二)生理需要量(二)生理需要量 评价蛋白质的营养价值的依据是评价蛋白质的营养价值的依据是食物中蛋白质的必需氨基酸的质食物中蛋白质的必需氨基酸的质和量的多少。和量的多少。(三)蛋白质的营养价值:(三)蛋白质的营养价值:必需氨基酸:必需氨基酸:?营养价值较低的蛋白质混合食用,其必需氨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,提高营养价值,称为蛋基酸可以互相补充,提高营养价值,称为蛋白质的互补作用。白质的互补作用。谷类蛋白:谷类蛋白:Lys较少,较少,Trp较多;较多;豆类蛋白:豆类蛋白:Lys较多,较多,Trp较少;较少;素什锦素什锦:豆制
4、品、蘑菇、木耳、花生、杏仁;豆制品、蘑菇、木耳、花生、杏仁;腊八粥腊八粥:大米、小米、红豆、绿豆、栗子、花大米、小米、红豆、绿豆、栗子、花生、枣等生、枣等.蛋白质的互补作用:蛋白质的互补作用:三、蛋白质的消化、吸收三、蛋白质的消化、吸收(一)胃中的消化(一)胃中的消化1 1、HCl的作用的作用 胃酸使蛋白变性,有利于蛋白酶发挥作用。胃酸使蛋白变性,有利于蛋白酶发挥作用。2 2、胃蛋白酶:以胃蛋白酶原形式分泌,在、胃蛋白酶:以胃蛋白酶原形式分泌,在 H H+条件下被激活成为胃蛋白酶条件下被激活成为胃蛋白酶。蛋白质蛋白质 多肽(主)多肽(主)胃蛋白酶胃蛋白酶(二)小肠中的消化:(二)小肠中的消化:
5、p内肽酶内肽酶:水解蛋白质内部肽键水解蛋白质内部肽键 胰蛋白酶胰蛋白酶,糜蛋白酶糜蛋白酶,弹性蛋白酶弹性蛋白酶 p外肽酶外肽酶:(从肽键两端开始水解)(从肽键两端开始水解)羧基肽酶羧基肽酶 A和和 羧基肽酶羧基肽酶 B 氨基肽酶氨基肽酶 蛋白水解酶作用示意图蛋白水解酶作用示意图氨基肽酶氨基肽酶内肽酶内肽酶羧基肽酶羧基肽酶氨基酸氨基酸 +氨基酸氨基酸二肽酶二肽酶(Phe.Tyr.Trp)(Arg.Lys)(脂肪族)(脂肪族)胰凝乳胰凝乳蛋白酶蛋白酶胃蛋白酶胃蛋白酶弹性蛋白酶弹性蛋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)氨基酸进入组织细胞的需钠主动转运机制氨基酸进
6、入组织细胞的需钠主动转运机制ADP+PiADP+PiATPATPK K+K K+NaNa+NaNa+NaNa+氨基酸氨基酸NaNa+氨基酸氨基酸外外膜膜内内K K+-ATP-ATP酶酶载体蛋白质载体蛋白质蛋白质的吸收蛋白质的吸收食物蛋白食物蛋白消化吸收消化吸收体内合成体内合成(非必需(非必需氨基酸氨基酸 )蛋白质(主蛋白质(主)合成合成酮体酮体氧化供能氧化供能糖糖脱羧脱羧胺类胺类转变转变其它含氮化合物其它含氮化合物经肾排出经肾排出(1g/d)1g/d)第二节第二节 氨基酸的一般代谢氨基酸的一般代谢氨氨基基酸酸代代谢谢库库氨基酸代谢概况氨基酸代谢概况分解分解脱氨脱氨-酮酸酮酸(生成尿素)(生成尿
7、素)组织蛋白质组织蛋白质分解分解一、氨基酸的脱氨基作用一、氨基酸的脱氨基作用 氨基酸主要通过三种方式脱氨基氨基酸主要通过三种方式脱氨基:氧化脱氨基氧化脱氨基 转氨基作用转氨基作用 联合脱氨基联合脱氨基1 1、概念:氨基酸在酶的催化下脱去氨基、概念:氨基酸在酶的催化下脱去氨基生成相应的生成相应的-酮酸的过程称为酮酸的过程称为氧化脱氨氧化脱氨基作用。基作用。氨基酸的氧化脱氨基反应由氨基酸的氧化脱氨基反应由L-L-氨氨基酸氧化酶、基酸氧化酶、L-L-谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶和和D-D-氨基酸氨基酸氧化酶氧化酶所催化。所催化。(一)氧化脱氨基(一)氧化脱氨基是一种是一种需氧脱氢酶需氧脱氢酶,以,以FA
8、D或或FMN为辅基,脱下为辅基,脱下的氢原子交给的氢原子交给O2,生成,生成H2O2。该酶活性不高,在。该酶活性不高,在各组织器官中分布局限,因此作用不大。各组织器官中分布局限,因此作用不大。-氨基酸氨基酸 氨基酸氧化酶(氨基酸氧化酶(FADFAD、FMNFMN)-酮酸酮酸 2R-CH-COO-NH3+|2R-C-COO-+2NH3 O|H2O+O2H2O21.1.L-氨基酸氧化酶氨基酸氧化酶O O2 2:氨:氨:-酮酸酮酸=1=1:2 2:2 2是是一一种种不不需需氧氧脱脱氢氢酶酶,以以NAD+或或NADP+为为辅辅酶酶。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。该该
9、酶酶属属于于变变构构酶酶,其其活活性性受受ATP,GTP的抑制的抑制,受,受ADP,GDP的激活。的激活。L-谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶+H2O+NH3NAD(P)NAD(P)+NAD(P)H+HNAD(P)H+H+COOHCOOHCHCH2 2CHCH2 2C=OC=OCOOHCOOHCOOHCOOHCHCH2 2CHCH2 2CH NHCH NH2 2COOHCOOH谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶-氨基酸氨基酸1 R1-CH-COO-NH+3|-酮酸酮酸1 R1-C-COO-O|R2-C-COO-O|-酮酸酮酸2 R2-CH-COO-NH+3|-氨基酸氨基酸2转氨酶转氨酶(辅酶:磷酸吡哆醛)(辅酶
10、:磷酸吡哆醛)在在在在转氨酶转氨酶催化,将催化,将-氨基酸的氨基转移到氨基酸的氨基转移到-酮酸上,生成相应的酮酸上,生成相应的-氨基酸和相应的氨基酸和相应的-酮酸。酮酸。这种作用称为这种作用称为转氨基作用或氨基移换作用转氨基作用或氨基移换作用。(二)(二).转氨基作用转氨基作用转氨酶转氨酶(transaminase)(transaminase)以以磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛(胺胺)为辅酶。为辅酶。谷丙转氨酶(谷丙转氨酶(GPT),),肝脏中活性较高;肝脏中活性较高;谷草转氨酶(谷草转氨酶(GOT),),心肌中活性较高;心肌中活性较高;谷丙转氨酶谷丙转氨酶(GPT)谷草转氨酶谷草转氨酶 (GOT)肝细
11、胞中转氨酶活力比其他组织高出许多,肝细胞中转氨酶活力比其他组织高出许多,是血液的是血液的100100倍倍抽血化验若抽血化验若转氨酶比正常水平偏高转氨酶比正常水平偏高则有可能:则有可能:肝组织受损破裂肝组织受损破裂结合乙肝抗原等指标进一步确定原因结合乙肝抗原等指标进一步确定原因查肝功抽血化验转氨酶指数查肝功抽血化验转氨酶指数(三)联合脱氨基作用(三)联合脱氨基作用-主要作用主要作用1 1)、)、转氨酶与转氨酶与L-L-谷氨酸脱氢酶作用相偶联谷氨酸脱氢酶作用相偶联2 2)、)、转氨基作用与嘌呤核苷酸循环相偶联转氨基作用与嘌呤核苷酸循环相偶联类型类型概念 转氨基作用和氧化转氨基作用和氧化 脱氨基作用
12、的联合脱氨基作用的联合转氨酶转氨酶-酮戊二酸酮戊二酸+NAD+谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶+NADH+H+氨基酸氨基酸-酮酸酮酸谷氨酸谷氨酸1.转氨酶与L-谷氨酸脱氢酶作用相偶联2.2.转氨基作用与嘌呤核苷酸循环相偶转氨基作用与嘌呤核苷酸循环相偶联联 这这是是存存在在于于骨骨骼骼肌肌、心心肌肌、肝肝脏脏、脑脑组组织织中中的的一一种特殊的联合脱氨基作用方式。种特殊的联合脱氨基作用方式。在在这这些些组组织织中中,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的的活活性性较较高高,故故采采用用此此方方式式进进行行脱氨基脱氨基。产物腺苷酸琥珀酸腺苷酸琥珀酸草酰乙酸草酰乙
13、酸嘌呤核苷酸循环谷氨酸谷氨酸-酮戊二酸酮戊二酸转氨酶转氨酶-氨基氨基酸酸-酮酸酮酸NH3NH3天冬氨酸天冬氨酸次黄嘌呤次黄嘌呤核苷酸核苷酸HH2 2OONHNH3 3HH2 2OONAD+NADH+H+腺苷酸腺苷酸延胡索酸延胡索酸苹果酸苹果酸谷谷-草草转转氨酶氨酶HH2 2OO反应物二、氨基酸的脱羧基作用二、氨基酸的脱羧基作用1 1、概念、概念 氨基酸在脱羧酶的氨基酸在脱羧酶的作用下脱掉羧基生成相作用下脱掉羧基生成相应的一级胺类化合物应的一级胺类化合物的作用。脱羧酶的辅的作用。脱羧酶的辅酶为磷酸吡哆醛。酶为磷酸吡哆醛。直接脱羧直接脱羧 胺胺羟化脱羧羟化脱羧 羟胺羟胺 2 2、类型、类型:3 3
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- 蛋白质 降解 氨基酸 代谢
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