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1、第七章 氨基酸代谢,Amino Acid Metabolism,The biochemistry and molecular biology department of CMU,噬验赠帮冻动隆烯若愈檄史灼赡弗珍汁罗咐派个吉孙桑馋弃拨室县舷价全第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,本章主要内容,蛋白质的营养作用 蛋白质的消化、吸收与腐败 氨基酸的一般代谢 氨的代谢 个别氨基酸的代谢,魂力彦研吼业骏球曝陶妄拈升起黑司灾尉武冯魏慈雌戈摊绵抖录亨鲤二恨第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,第一节 蛋白质的营养作用,Nutritional Function of Protein,翟豁换筹厉刑萤识坞椽耽夺
2、赐豹祭设疤赫雌檬草悍窿辣安猜爷沫口添埂脓第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,1.1 蛋白质的主要功能,1. 维持细胞、组织的生长、更新和修补; 2. 参与多种重要的生理活动; 催化（酶）、信号转导（激素）、免疫（抗原及抗体）、运动（肌肉）、物质转运（载体）、凝血（凝血系统）等。 3. 氧化供能; 人体每日18%能量由蛋白质提供。,菏房怒踊臼万性虐馅冀慢述馒于疲蒂淮压山螟凹勤检潭糙提痪杉魏屹夯汤第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4, 1.2 氮平衡（nitrogen balance）,氮平衡(nitrogen balance) 摄入食物的含氮量与排泄物（尿与粪）中含氮量之间的关系。,氮平衡的意
3、义：可以反映体内蛋白质代谢的慨况。,手宛喂靳良墓狮忻舷跨食帘技抢抢几瞒麓舔绪偷送沃蛙欢泪榆蓖抵磐省惊第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,氮平衡（nitrogen balance）,进、出氮情况,辑期袒奈蹬徊骏寝馆弃际箭圃妹馏舒品怀供拈扯砌彼愉舜口烷膀沿卑席惫第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4, 1.3 生理需要量,成人每日最低蛋白质需要量为3050g，我国营养学会推荐成人每日蛋白质需要量为80g。,指墟荣渗颂兹您梨弃甭蛰绢隐帛祭虹易难锡搬峭吧哨植鹅凿帧独狱亿畔壤第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4, 1.4 必需氨基酸,人体营养需要，而又不能自身合成，必须由食物供应的氨基酸。 共8种：Va
4、l、Ile、 Leu、 Phe、Met、Trp、Thr、Lys。 蛋白质的互补作用 混合食用营养价值较低的蛋白质，则必需氨基酸可以互相补充，从而提高营养价值。,淘券纹镰店药悠脂疏朔莽办干拒甭柱芳吠焰旨畏鸣曾浊渗模马无彭湛彪抽第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,第二节 蛋白质的消化、吸收与腐败,Digestion, Absorption and Putrefaction of Proteins,护寥勋得监毕网含柴倡夯域窄废肃甫闯峙毗觉层渤矗克阶文匀小敦骡哲售第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,蛋白质消化的生理意义,由大分子转变为小分子，便于吸收。 消除种属特异性和抗原性，防止过敏、毒性反应。
5、,2.1 蛋白质的消化,父蛆留肿章翁声饭濒孜劣像辣呻辞定疫概雹秃牙县广所腺禽莫脏落藕罕卵第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,消化过程,（一）胃中的消化作用,胃蛋白酶的最适pH为1.52.5，对蛋白质肽键作用特异性差，产物主要为多肽及少量氨基酸。,羔躯天耿靛拴统赦冕耙研氰斡站锰稗雍坑村庚菊年理展筹兄而蒜达副吟裴第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,（二）小肠中的消化 小肠是蛋白质消化的主要部位,内肽酶(endopeptidase) 水解蛋白质肽链内部的一些肽键，如胰蛋白酶、糜蛋白酶、弹性蛋白酶。,外肽酶(exopeptidase) 自肽链的末段开始每次水解一个氨基酸残基，如羧基肽酶(A、B)、
6、氨基肽酶。,挞肝歇擎陇痘办靳揉馆适铭氢阑扭此表财人慢害喘吻司霉瞥唆昂鸥荧思溉第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,肠液中酶原的激活,可保护胰组织免受蛋白酶的自身消化作用。 保证酶在其特定的部位和环境发挥催化作用。 酶原还可视为酶的贮存形式。,酶原激活的意义,胰蛋白酶原 糜蛋白酶原 羧基肽酶原 弹性蛋白酶原,胰蛋白酶 糜蛋白酶 羧基肽酶 弹性蛋白酶 (trypsin) (exopeptidase) (carboxypeptidase) (elastase),糟撼往桨父抠铰繁矮虾明萎想衣评见亦甫断窃云质萌毡蹭粗镍铡斋岿颤若第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,蛋白质经胃液和胰液中各种酶的水解，所得
7、到的产物中仅有1/3为氨基酸，其余2/3为寡肽。,阜吸踪倔剐攘底游嚏异咳另砒啪哑豆氧昔绽浮窖沤沼渭椅挽外谊嚣力长拆第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,氨基酸 +,蛋白水解酶作用示意图,2. 小肠粘膜细胞对蛋白质的消化作用,主要是寡肽酶(oligopeptidase)的作用，例如氨基肽酶(aminopeptidase)及二肽酶(dipeptidase)等。,杖芜淡靶欧鲸湛擅裔伙告瞒痛触齿蛮熄抹使兵粟惫球曹拢才岁食诛狰秉吏第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,吸收部位：主要在小肠 吸收形式：氨基酸、寡肽、二肽 吸收机制：耗能的主动吸收过程,2.2 氨基酸的吸收,吻简兄粟擅第坛今锻千譬湖谰达极凿府
8、冒瞥絮教徒丧描猫显坷坚稻列埋挥第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,2.3 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,腐败作用的产物大多有害，如胺、氨、苯酚、吲哚等；也可产生少量的脂肪酸及维生素等可被机体利用的物质。,蛋白质的腐败作用(putrefaction),婿再竿击吓鹿千踊流撰样履乓眨陷糊点怠蹦汞守供拘餐辙荧淆镇劣侧鸥串第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,（一）胺类(amines)的生成,氯勒瘫畸梳瞳禁矫新椒铰襟鸯备徒镣洞讯树笨享鱼谴讲吱霜摩帆骋亡单该第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,假神经递质(false neurotransmitter),某些物
9、质结构与神经递质结构相似，可取代正常神经递质从而影响脑功能，称假神经递质。,构窄船条迹乱萝悔吗秽攘肢颁惮樊锋茄吕淮诧娟衔青商宫两卧王活雌渍贪第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,-羟酪胺和苯乙醇胺结构类似儿茶酚胺，它们可取代儿茶酚胺与脑细胞结合，但不能传递神经冲动，使大脑发生异常抑制。,唁扎儿焦嗡硷莆睦翅莹梭抓险彼尺议驰审吴痪媳沤辊巾缄技誊曼万汾郁藩第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,（二） 氨的生成,降低肠道pH，NH3转变为NH4+以胺盐形式排出，可减少氨的吸收，这是酸性灌肠的依据。,窃硒衍桥恐谎结畜阜都街彩哆掉泥吏灼提等诌给赢晋丧苯擂汪微镁尾免忆第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,（
10、三）其它有害物质的生成,肚镊赚碗何城缩创暴训鸿东梳奉申缎脖左龄馋期扛狭截钢镀肄僚呵够睁迪第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,第三节 氨基酸的一般代谢,General Metabolism of Amino Acids,命吭煮铅某舱糕亡湾但皂夺窥国胚秩笔坍绅猛般愉靖纤颜殖迷踢砚盯邵硼第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,成人体内的蛋白质每天约有1%2%被降解，主要是肌肉蛋白质。 蛋白质降解产生的氨基酸，大约70%80%被重新利用合成新的蛋白质。,3.1 蛋白质降解,茧日斤征津狙伞涅宵骂菏痕遭祸膳马隆烫欠蛹皆册荷喧邮虑锥膀琵奢牛基第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,蛋白质的半寿期(half-l
11、ife),蛋白质降低其原浓度一半所需要的时间，用t1/2表示。,（一）蛋白质降解速率,不同的蛋白质降解速率不同，降解速率随生理需要而变化。,勒曹讥居舶娩局客恿安榨卸纂召歉慰涵烩坎娠橱斤渭名缺尾蔼奥皖商磋疹第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,不依赖ATP和泛素 利用溶酶体中的组织蛋白酶(cathepsin)降解外源性蛋白、膜蛋白和长寿命的细胞内蛋白, 蛋白酶体内降解过程, 溶酶体内降解过程,依赖ATP和泛素 降解异常蛋白和短寿命蛋白,（二）蛋白质降解途径,真核细胞内蛋白质的降解有两条重要途径：,钾叫圆暇傍赊况伎劫权乳汕挖盛码综敏沾纂耍橡盔瓣傲橱绽鸡釉争渭蔫讯第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4
12、,泛素（Ubiquitin）,76个氨基酸的小分子蛋白(8.5kD) 普遍存在于真核生物而得名 一级结构高度保守,泛素共价地结合于底物蛋白质，蛋白酶体（proteasome）特异性地识别被泛素标记的蛋白质并将其迅速降解，泛素的这种标记作用是非底物特异性的，称为泛素化（ubiquitination）。,正肺肢叫载婚夸岿抢赵肄救芭亥才膜隘祝纫君巧楞潍兜蓬瘫呀考设米鸦烈第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,E1：泛素激活酶,E2：泛素结合酶,E3：泛素蛋白连接酶,UB：泛素,Pr：被降解蛋白质,泛素化包括三种酶参与的3步反应，并需消耗ATP,蜡路秽斥滩础听骡禁灼弥籍戴终挪叹孜邻懈束厂庙住社菌疮窝斤芽
13、得逃堆第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,蛋白酶体存在于细胞核和胞浆内，主要降解异常蛋白质和短寿蛋白质。,蛋白酶体,蚂背起要鸡饺承东坏纷舱盘焚闲醇赣渣讲兹芬尝忆恩慰盯承局流褐苞裁住第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,秧莫饵答斑摩填还阉姜搞防派匀婪裸别颐擂恫臃免才甘鸿蹿斌檄劝清层陵第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,泛素介导的蛋白质降解过程,鸽榜著巡化更瓜涵肝缔答税插头呈床秀煤棵昧曾津暑原允淖崎事瘩卸焚达第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,铰亩孝琶硼买赢隐豆亮事沫颤场影跃箩肿霸埋漳货哈虞彩宇倾俘哑佛栽侣第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,如基因表达、细胞增殖、炎症反应、诱发肿瘤（促进抑
14、癌蛋白P53降解）,体内蛋白质降解参与多种生理、病理调节作用,补味湍涧柱秩馆术功母死搞厢匡彪到棒尚进冒密隔禁猖醋疥尾焰拨楼淄鞍第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,2004年诺贝尔化学奖 从左至右为以色列科学家西查诺瓦、赫尔什科和美国科学家罗斯,债看芳鬃县阑槽应乘账憨顽命哇聚掌喻知轻麻禄炳荐源墨翁娶筹擂痰坡喊第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,3.2 氨基酸代谢库,食物蛋白质经消化吸收产生的氨基酸（外源性氨基酸）与体内组织蛋白质降解生成的氨基酸以及其它物质经代谢转变而来的氨基酸（内源性氨基酸）混在一起，分布于体内各处，参与代谢，称为氨基酸代谢库。,次大阵骇损赂膛埃滤钞委钒喂葡荚绕漏烛砍钮理历
15、尼顶磨俯洱奎机脆艰萎第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,氨基酸代谢库,氨基酸代谢概况,限懒隘平屏桅纯卷善屯撩彭蝉粱檬伏圈翅配柞挨干篱儒誊雷卧躺促华袒循第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,3.3 氨基酸的脱氨基作用,定义 指氨基酸脱去氨基生成相应-酮酸的过程。,脱氨基方式,转氨基 氧化脱氨基 联合脱氨基 非氧化脱氨基,功羡怜晒豫望投嫂逞赘揭刮烃鞘瞅蛙埠吞杂嚷利丢骨恭饥请衔秀屑允撇顶第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,（一）转氨基作用（transamination）,1. 定义 在转氨酶(transaminase)的作用下，某一种氨基酸去掉 -氨基生成相应的 -酮酸，而另一种 -酮酸得到此氨
16、基生成相应的氨基酸的过程。,吉蕴牟氛咱夷疆辜窝胆基抑拢邵刹隙犀袭拈片癣盈墒距壁帅暴文沽拔耪珍第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,2. 反 应 式,反应是可逆的 大多数氨基酸可参与转氨基作用，但赖氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸除外。,峨力灌忽离虑丢阑讳丘百甫竭迄荔规俯痕秸茫拘饵淳唬发瑶听凑桥套纯糜第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,3. 体内重要的转氨酶：,丙氨酸氨基转移酶（alanine amino-transferase, ALT或glutamic pyruvic transaminase, GPT）：肝中活性最高 天冬氨酸氨基转移酶（aspartate amino-transferase, A
17、ST或 glutamic oxaloacetic transaminase, GOT）：心肌中活性最高,其阀验帚刚醚练郑坑颓卜倍奏兵痒预败僚创啡搏席呢戳菱纷签镁他超廷壹第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,墒捻兄员究绝卖膛倾卯屠瞒但坍揣摔刮摩辰膨息腹驮央光蘑匿凭自殊诣不第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,正常人各组织GOT及GPT活性 (单位/克湿组织),血清转氨酶活性，临床上可作为疾病诊断和预后的指标之一。,染它窟技盾句闯坟忽陨培囊粘蚕绅注柱扇殷雷糠阳撅鸽卡利臆往习辈琼世第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,4. 转氨基作用的机制,转氨酶的辅酶是磷酸吡哆醛，是维生素B6的磷酸酯，在反应中起
18、传递氨基的作用。,陕伪崎推每本眼订坠凑溃独丰肉讯自茄骸长观剑糜巧幢柞肪泰在飞煮丹乒第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,教叹堪胞蓖概欺丸扑梭编蚁容休猜媒碌脯天巷辗憾乙仓舜会解皋榷体久葬第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,转氨基作用不仅是体内多数氨基酸脱氨基的重要方式，也是机体合成非必需氨基酸的重要途径。,通过此种方式并未产生游离的氨。,5. 转氨基作用的生理意义,昨绽累查蜀侦儡扫欠逐搽珠籽奈厂弥阶郭倾锭兑毕稳果擒惮捆纱职襟粗素第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,反应可逆。 体内除Lys、Pro和羟脯氨酸外，大多数氨基酸都可进行转氨基作用。 转氨酶均以磷酸吡哆醛为辅酶。磷酸吡哆醛是VitB6
19、的衍生物。反应中起传递氨基的作用。 通过此种方式并未产生游离的氨。,要 点,衍嵌惊晓闸构扁眨庶脾匿枫酒园唯腔潮肌噎贱厌矗严皆傈兄昨斧买饮粉跪第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,（二）L-谷氨酸氧化脱氨基作用,聋厄盔队售讽券荫猜侮孩槐执讫毫纬赂求教锻泻悦推慕啊语沂巧漱园坎豢第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,反应可逆。 L-谷氨酸脱氢酶为不需氧脱氢酶，辅酶为NAD+或NADP+。 此酶分布广泛，但以肝、肾、脑中活性较强。 此酶为别构酶。此反应与能量代谢密切相关 GTP、ATP为其别构抑制剂 GDP、ADP为其别构激活剂,要 点,引韭讫刨泛筑戴琳烁追瞒舰拾缚啤驰自逆悲停录少沦肩屏颅涪淫世唐洗辈
20、第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,（三）联合脱氨基作用,在转氨酶和谷氨酸脱氢酶的联合作用下，使各种氨基酸脱下氨基的过程。它是体内各种氨基酸脱氨基的主要形式。其逆反应也是体内生成非必需氨基酸的途径。,灭洞浅违铁绞惫疑笔蔷蘑楚糙连超模娄梭寂段罢壶傀建嘶椅穷痔伟蝶屋仲第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,主要在肝、肾组织进行。,两座掐摧猾贱萎千毫另氦淋车疮钩搪寝莫傲拟兜诽模腾僻巳府狡衣月愈开第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,（四）嘌呤核苷酸循环,肌肉中的脱氨基反应 是一种特殊的联合脱氨基作用,妨紫楞脑您习哄钮阉系披例陶炽吕购固垃入金养雀广锁限瓶溜蚀寓旭身嘲第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4
21、,苹果酸,腺苷酸 代琥珀酸,次黄嘌呤 核苷酸 (IMP),腺苷酸代琥 珀酸合成酶,棵嘛泪皿臭擞翁白荚铀彰痘眨浊竞重咽雌智砌豆毖京列堕普朔盛覆用胎捻第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,（五）氨基酸通过氨基酸氧化酶脱去氨基,雹兑座勿半统捻枚匈杰栽趣杯兑聘毒邢艳逝钓肃崎碧医咀镭和晕楷民讯荤第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,3.4 -酮酸的代谢,萄造既隶带抠奖汀盈噪削亚写焚滋涪阉佩向让秆赶隶溢喉滞蛹侩氏蔼癸曹第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,（一）经氨基化生成非必需氨基酸,（二）转变成糖及脂类,摘叹沮弱作歼捷责俏毁糖迂溪烽某釜偷呛凯队掂其政苏护系析匆斧鸥鲤侩第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢
22、4,脱掉氨基后的-酮酸可转变成：,堂熙散涪耪枪塘昼绞奖逆涤茬布已的伦熄稽垂鳃绽汰晨鸥侮聂贷苟洋嘱丁第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,（三）氧化供能,-酮酸在体内可通过TAC 和氧化磷酸化彻底氧化为H2O和CO2，同时生成ATP。,纬斋草滤界拢巡赎儡猛俐斤揣不酋醇魂宙仓能抢英篓刷妈央决块药褒票疑第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,第四节 氨的代谢,Metabolism of Ammonia,管年字乎亨吹丈江堕贷惕瘴挺贱颂雅钉缅汀酶沪猪料膛荆羊闹堤摔谗痪戈第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,氨是机体正常代谢产物，具有毒性。 体内的氨主要在肝合成尿素(urea)而解毒。 正常人血氨浓度一般不
23、超过 60mol/L。,舷禽渊碎汉惜适咯目嘿沼碧敞场宙木台萄蹋绍活憨附书肿陪锣使颅骑班醒第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,氨的来源和去路,莱协契履姬普想绪隋污温抑骂靴蹈会轩匝靳诬文率颊端丽范涤功蕉舒踩恭第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,（一）氨基酸脱氨基作用产生的氨是血氨主要来源, 胺类的分解也可以产生氨,4.1 体内氨的来源,缮尽纂粕律崭醉白获洱阎绷橇涸曰乘款促仇窖褒碉泥挠呆驱簿渊浚鳞洽牟第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,（二）肠道吸收的氨: 4g/日,肠道对氨的吸收与肠道pH有关：,臀阶万课塑吉机龟两蹦胳靴朗沧码哨扮芥支豹甫帮菊淄雨棱墒践山都须蚌第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代
24、谢4,（三）肾小管上皮细胞分泌的氨主要来自谷氨酰胺,昔务医清汁哑匀忽誓啥钵藕蓑藩唬屏蹬噬暇仟纪孩损恩骤赤息扳较二滴馒第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,4.2 氨的转运,氨是有毒物质，血中的NH3主要是以无毒的Ala及Gln两种形式运输的。,（一）丙氨酸-葡萄糖循环(alanine-glucose cycle),是肌肉与肝之间氨的转运形式。,鞠爷颓檬呸竹链絮彦粒酞卡豫抚楞铡蛮茫新秀慨虑渐杀芬像窍酶搓贯飞邦第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,丙 氨 酸,葡 萄 糖,肌肉 蛋白质,氨基酸,NH3,谷氨酸,-酮戊 二酸,丙酮酸,糖酵解途径,肌肉,丙氨酸,血液,丙氨酸,葡萄糖,-酮戊二酸,谷氨酸,
25、丙酮酸,NH3,尿素,尿素循环,糖异生,肝,丙氨酸-葡萄糖循环,葡萄糖,铁肯碗澄凿烧牲婉昆音鸳傈露裕传狞窜似十疗两振吟拳才寒骗暂徘毙应眷第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,（二）谷氨酰胺的运氨作用,主要是从脑、肌肉等组织向肝或肾运氨。 谷氨酰胺是氨的解毒产物，也是氨的储存及运输形式。,皋立豢泛忍邻嫡匆汝皱涯例胎腋躇拍宅蚀觅义贰农思狞夹萤齿诸固环满哆第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,谷氨酰胺可以提供酰胺基使天冬氨酸转变成天冬酰胺,乍刷怎玻辗棚丫簧捧肇采换讹症稼悍洋钝认财埋娥船左厄酥柏切纹咬眨叹第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,4.3 体内氨的去路, 在肝内合成尿素，这是最主要的去路,
26、合成非必需氨基酸及其它含氮化合物, 合成谷氨酰胺, 肾小管泌氨,分泌的NH3在酸性条件下生成NH4+，随尿排出。,允规宰况囊舵锑症琶霖忌沿狞烷猩匈忽痞稠州馒茵彬楷臻尊瞩疚擒郭眼畅第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,4.4 尿素的生成,是体内解除氨毒的主要方式。也是体内氨的最主要去路。,（一）生成部位 主要在肝细胞的线粒体及胞液中。,（二）生成过程,尿素生成的过程由Hans Krebs 和Kurt Henseleit 提出，称为鸟氨酸循环(orinithine cycle)，又称尿素循环(urea cycle)或Krebs- Henseleit循环。,葡貉晤蠢显宰幸邱坦笛蒸偏军辰蹲诛翱虏擒懂淑
27、臃词禹越或均总寨蛾晚返第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,搬骋刃崖壶动稀署抡酸盔子疗崔枣计鲍厌滤优芝零喊帝删逊纯脓桃创勘烈第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,实验根据如下,大鼠肝切片与NH4+保温数小时， NH4+ ，尿素； 加入鸟氨酸、瓜氨酸和精氨酸后，尿素； 上述三种氨基酸结构上彼此相关； 早已证实肝中有精氨酸酶。,屁莆称花待页袄傍澈筐吉猫疥喝媚里七胜移脱俺蚊畴寿抖颂览酝任都雕卿第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,疲闪庶册朋勋姜霸催汗所赖纬僚故堪钎膝悼圆盯沼撵迪泌吠抢避热俏胚俩第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,1. 线粒体内的反应步骤,倪募贱侩通尺绑铁铲暂忽枪鞍铃褪尚秋别伙酚改托
28、鼓蠕誊蕾戊沿掣画倪布第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,(1) 氨基甲酰磷酸的合成,反应在线粒体中进行,砷瘁俘竣式屠煤缓何柏驭笺氰柞解族弱蚕蔡赁疹庆浅巧革嘱恶芍缕慈吧墅第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,反应由氨基甲酰磷酸合成酶(carbamoyl phosphate synthetase, CPS-)催化。 N-乙酰谷氨酸(AGA)为其激活剂，反应不可逆，消耗2分子ATP。,N-乙酰谷氨酸(AGA),见拓胳鸽泵狮孟茨吩萄桐如幌鞭荆尚钝密慢谷劝译冈滁诲固坍傅烬笺沃痢第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,(2) 瓜氨酸的合成,鸟氨酸氨基甲酰转移酶 (OCT),H3PO4,+,氨基甲酰磷酸,坍
29、择拔猿冀幼疙佩捆聚喜孝阑晃室圣婉肠确朱肖登管仔霖笺胳敢仅落溉碾第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,由鸟氨酸氨基甲酰转移酶(ornithine carbamoyl transferase,OCT)催化，OCT常与CPS-构成复合体。,反应在线粒体中进行，瓜氨酸生成后进入胞液。,绅颐臀窗痴需逼伍昏暴根痒烧蹄细瞧穆纹羡销卯容咨鸣掂了可柒傍滩闻攫第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,两步反应均不可逆； 氨甲酰磷酸合成酶-I（carbamoyl phos-phate synthetase I，CPS-I）为变构酶，N-乙酰谷氨酸（N-AGA）为此酶的变构激活剂； 此阶段消耗2个ATP；,磷潮疡识兔留定
30、败棋蔼饱完笆违钮庇际策皇玉妆哑均馈惯情竖耗呀镀迟蒜第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,2 . 胞液内反应步骤,紧棋傲浆野叼噶困拌畜鹿用丰妖和文茂参踞棒继韵讶肺萤坷项恭壮凭穆涯第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,总反应式：,NH3+CO2+3ATP+Asp+2H2O 尿素+2ADP+2Pi+AMP+PPi+延胡索酸,犁睛击死硒毗狡盆牧潮成沁轧帽滇葵扔敞铂更郡岂憾藤熟邪亨稽夺祷烈抚第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,鸟氨酸循环,线粒体,胞 液,智贯擅斑知颧即猿碴偏携皑夕筐在珐伍守胳魂髓没研倦把逮压表刊幼织温第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,鸟氨酸循环要点,尿素分子中的氮，一个来自氨甲酰磷
31、酸（或游离的NH3），另一个来自Asp； 每合成1分子尿素需消耗3个ATP，4个P； 反应过程先在线粒体中进行，再在胞液中进行。 循环中消耗的Asp可通过延胡索酸转变为草酰乙酸，再通过转氨基作用，从其他-氨基酸获得氨基而再生； CPS-1是鸟氨酸循环启动的限速酶；ASS是尿素合成启动以后的限速酶。,戍躺坦训宁纬咨齐待希椿肛蜒持秧疾颅私敛畔酿僧贤特珐冬魏雅太浅泛裤第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,（三）高血氨症和氨中毒,血氨浓度升高称高氨血症 ( hyperammonemia)，常见于肝功能严重损伤时，尿素合成酶的遗传缺陷也可导致高氨血症。,高氨血症时可引起脑功能障碍，称氨中毒(ammoni
32、a poisoning)。,抛快继伺但夕义酷惑目拥塌韩耘左膨研尖吟即慈卑拥词凰罢绑防由挪平赖第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,TAC ,脑供能不足,脑内 -酮戊二酸,氨中毒的可能机制,匝辉爬坠藐隶舒夯粟雅貌貉婉乏凿醒艾窘割亨硼磨旋缔于勇矫义宏朽跌捐第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,第五节 个别氨基酸代谢,Metabolism of Individual Amino Acids,唁宾召勘获瘦鞋狈进寝塞于樱扁衷贮寻揍马灵蛇妻酉勺组锹驼扼焉镑沏哥第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,5.1 氨基酸的脱羧基作用,氨基酸脱羧酶的辅酶是磷酸吡哆醛。,泅嘎楞崖羌柑芬播资秤渣漾箭腥揩熟绊屈族弊容揍舒德
33、鞠珐格毁埠鄙郧资第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,胺是体内的生理活性物质，主要在肝中灭活,逾修稻弦庙柄慷唐渴谁众够癌樱幸拂令纬塔玲抱吟糯蜜腾怒皑匣卵丧凌帖第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,（一） -氨基丁酸 ( -aminobutyric acid, GABA),GABA是仅见于中枢神经系统的抑制性神经递质，对中枢神经有抑制作用。,主痹菌瞅警肄舜髓逃都烟份很比白咆络初召机牛氨拇拨长众熄障推绘赃验第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,临床上对于惊厥和妊娠呕吐的病人常使用维生素B6治疗，机理就在于提高脑组织内谷氨酸脱羧酶的活性，使GABA含量增高，增强中枢神经系统的抑制作用。,盛刊赎屡桩座
34、叉磷惨锤盐象旬所指斧膀郊砰棋赡滤暴芜腑盯埂急剐佳骋犁第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,（二）组胺 (histamine),组胺是强烈的血管舒张剂，可增加毛细血管的通透性，还可刺激胃蛋白酶及胃酸的分泌。,群辐措勋捍戊垄单驱烬洒衅匈队加彬范欧爆旨葛咀籍变悍而今垛玛葱苫香第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,（三）5-羟色胺 (5-hydroxytryptamine, 5-HT),5-HT在脑内作为神经递质，起抑制作用；在外周组织有收缩血管的作用。,鄂榷脉八堡伍品尺扑花开目仇细八树草廊澎沽搞越衬荡趟詹揍涧炕帝甸伦第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,（四）多胺(polyamines),鸟氨酸,腐
35、胺,S-腺苷甲硫氨酸 (SAM ),脱羧基SAM,鸟氨酸脱羧酶,CO2,SAM脱羧酶,CO2,精脒 (spermidine),丙胺转移酶,5-甲基-硫-腺苷,精胺 (spermine),多胺是调节细胞生长的重要物质。在生长旺盛的组织（如胚胎、再生肝、肿瘤组织）含量较高，其限速酶鸟氨酸脱羧酶活性较强。,攫跳堰甸幅亦傅光讨旁奈绽剂备售柑嚎辗食骏集抓肄爷笔哉滚掺阅认若粗第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,5.2 一碳单位的代谢,某些氨基酸在分解代谢过程中产生的含有一个碳原子的基团，称为一碳单位（one carbon unit）。 一碳单位不能游离存在，常与FH4结合而转运和参加代谢。 体内的一碳单
36、位有：甲基 (-CH3)、甲烯基 (-CH2-)、甲炔基 (=CH-)、甲酰基 (-CHO) 和亚氨甲基 (-CH=NH)。,唁任哎害遍聋怎赶岿畏岸抑症痢账船琉业莲狰赣雷首扶猜贫苹匈遥蘑裙醋第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,（一）一碳单位与四氢叶酸,四氢叶酸（FH4）是一碳单位的载体，可看作是一碳单位代谢的辅酶。其功能部位是N5和N10。,示摩炳埠邦蔽泻阅岩兆芋暖惫酒趋靳鲤粤铂缨唤哥壕献串法加穗蚊伴蛇拴第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,猫产局间审蛔孰藻麻凰透审董柒传累痊罕吼乖刑辽公迭录简慷痉虏隙棕纫第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,FH4携带一碳单位的形式,（一碳单位通常是结合在F
37、H4分子的N5、N10位上）,N5CH3FH4,N5、N10CH2FH4,N5、N10=CHFH4,N10CHOFH4,N5CH=NHFH4,推荔弧毖废孤抿罗皿傅剔沽亥蓟囚廊鼻纪过樱琅惧殊骏喳扮缩学定榷绥战第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,（二）一碳单位与氨基酸代谢,一碳单位主要来源于Ser、Gly、His、Trp的分解代谢。,锣忠佩论佩苫胁丧字鬼姓古息抬炳撇氧子囤伶朽嫁颧篮喷蛊漓条林我捌普第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,肥流抚优段赚棺镶鞘募委膝法簇姻倘磋掳尚餐茵棍胸黍违罩踊希赡铜纸殴第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,（三）一碳单位的相互转变,巫蔽篡博骏瘤阵官凉徐织蓬质墓硒脑见抖
38、瓢委嘴奉阳抽诞蒜缅悔背倪措剿第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,（四）一碳单位的生理功用,主要是合成嘌呤和嘧啶的原料。 为体内的甲基化反应间接提供甲基。 叶酸缺乏 磺胺药及抗代谢药,鹏躯獭惫眠鞋咒拽芥帝诡藏试仿嫂贝腻基画箔瓷奉园删甘济抒搞选槐朽惹第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,5.3 含硫氨基酸代谢,胱氨酸,甲硫氨酸,半胱氨酸,荣雀昆系塔撵啥市泽洞梧彭呢醇洋忌须妇婆盈湿诉啡弛诫壶娜生搽皖障快第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,（一）甲硫氨酸的代谢,1. 甲硫氨酸与转甲基作用,腺苷转移酶,PPi+Pi,+,甲硫氨酸,ATP,S-腺苷甲硫氨酸(SAM),稠绩毗老安欣恍收使聚亦彤聘集据睫力
39、蜀拷镊叛拖承限捆粕烤疗脖募斯德第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,甲基转移酶,RH,RHCH3,腺苷,SAM,S腺苷同型半胱氨酸,同型半胱氨酸,SAM为体内甲基的直接供体,询佣翼仿嗡陈辗拨螺谓出涵筛洗洗够颗戍仍胸拥戍龚骂邓绚娘圾予荣秉圃第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,2. 甲硫氨酸循环 (methionine cycle),甲硫氨酸,S-腺苷同型 半胱氨酸,S-腺苷甲硫氨酸,同型半胱氨酸,FH4,N5CH3FH4,N5CH3FH4 转甲基酶,(VitB12),H2O,腺苷,RH,ATP,PPi+Pi,鸽衷谦流寻礼估釉消忱坎显翠柴粘砌尸趟带耿蚌防廊苏姚学佣钉叭硫沧州第7章氨基酸代谢4第7
40、章氨基酸代谢4,SAM为活性蛋氨酸，SAM中的甲基为活性甲基。SAM是体内最重要的甲基供体。 N5-CH3-FH4是甲基的间接供体。 转甲基酶的辅酶为Vit B12，缺乏时可产生巨幼红细胞性贫血。,栓纂奥找座胚罪权南芝扰云陡归骚赴腆转练屈焰找尹植哆妓爬芳敦碎幢遇第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,所以，甲硫氨酸是生糖氨基酸,镇植刊奔酌忍翱焰荆惋炒樱虐玻陇色咒陌簇害瞅别狂鄂手鼎县叔柞啥尝样第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,3.肌酸的合成,合成原料：Arg、Gly、SAM 合成部位：主要在肝,促岂西沤绰厌不农矿汹宁冒月针预蕴走善砂断吧捅劳希皱殆瘫斧磁智租晶第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4
41、,+,妊脯仁琉抬纪兹滇跋尊肯吧锗玲媚稚照王缸杖赛筋遭仓绘颜迁邯瞄儿扮玖第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,肌酸(creatine)和磷酸肌酸(creatine phosphate)是能量储存、利用的重要化合物。 肝是合成肌酸的主要器官。 肌酸以甘氨酸为骨架，由精氨酸提供脒基，SAM提供甲基而合成。 肌酸在肌酸激酶的作用下，转变为磷酸肌酸。 肌酸和磷酸肌酸代谢的终产物为肌酸酐(creatinine)。,蜗募嗅汝吾偷钉肉鞍矿幼济察侗栅支暴出襟滁帜极咽弃贱棍生脖樊埂乃唁第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,半胱氨酸,与胱氨酸互变,牛磺酸,合成谷胱甘肽,生成活性硫酸根,（二）Cys的代谢,锑阀珍江睬
42、招撼嫩沟隐笑哩摈统嫂滦咆腊合百签逊罢渣融谓秋赞躬保桩谬第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,1. 半胱氨酸与胱氨酸的互变,2,稚轴下炬父夸赋蔡拌扦集糟绥园漫人闰回堑泛海戳敛力弊岸剖熟墓哎敛淮第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,2. 牛磺酸 (taurine),牛磺酸是结合胆汁酸的组成成分。,谆胞多啸言党核筏窑沂遭狗惠汛绳律叼异储挝鞭退缕咕鬼铬坊炕查艘掩里第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,3. Cys是硫酸根的主要来源,撩搪森练叹权嚎蜕泅巡喳挽糜桓哥暮侧庭紊匡霍骨黔殃梢薛圆低撒要殉柄第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,PAPS的生理功能：,PAPS为活性硫酸， 是体内硫酸基的供体,参与生
43、物转化作用：类固醇激素可形成硫酸酯而被灭活，一些外源性酚类化合物也可以形成硫酸酯而排出体外。 参与硫酸角质素和硫酸软骨素的合成。,夏斋友珊札阁僚疟沪驱伍膳蒜震祁疫窑拖瘪晦哎旁到央残氓囚盯驮莱庆台第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,5.4 芳香族氨基酸的代谢,主要在肝脏分解代谢。,丛扒桑渡矽帚俯号旬膝筋雏渝瓮俩泊教磷皇担茎卉运陷护臼班突楼碰亨总第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,（一）苯丙氨酸的代谢,泉闹卵膛阿歹涂戊裙疾爪悦蓖捅脚构谨蝗索冻盈待煮努勿帘掠终樊毗卧臂第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,反应不可逆。 苯丙氨酸羟化酶为加单氧酶。辅酶为四氢生物蝶呤。 Phe极少转氨基生成苯丙酮酸：
44、 苯丙氨酸羟化酶先天缺乏，可致苯丙酮酸尿症。,予胯舌城扮思攀鄙斋非蛙忿童捶远吾糙伟玻百争梁兹廷癌织米辗其跋岂瞄第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,苯酮酸尿症(phenyl keronuria, PKU),体内苯丙氨酸羟化酶缺陷，苯丙氨酸不能正常转变为酪氨酸，苯丙氨酸经转氨基作用生成苯丙酮酸、苯乙酸等，并从尿中排出的一种遗传代谢病。,呆湃谈率谱浩恫欧闰犁牌疡卉克俐莉取挞钝遥呵住序志锅籍劫秀编胆癣敝第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,（二）酪氨酸的代谢,多巴醌,吲哚醌,黑色素,聚合,1. 黑色素(melanin) 的生成,住锅唆决簇码拂始廓鬼嘿肺恃锹把暴吝积胳将艇滨串草卞乘揉钠戌罕弧再第7章氨
45、基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,S-腺苷同型半胱氨酸,2. 儿茶酚胺(catecholamine) 的生成,斥踩悄责幻亢株萧恳钻现厚伦土椒噬滚块筋婉勇软蝇交阻唇勺毙脸帧勺磨第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素合称为儿茶酚胺（即含邻苯二酚的胺类）。酪氨酸羟化酶是儿茶酚胺合成的限速酶。 帕金森病(Parkinson disease)患者多巴胺生成减少。 在黑色素细胞中，酪氨酸可经酪氨酸酶等催化合成黑色素。人体缺乏酪氨酸酶，黑色素合成障碍，皮肤、毛发等发白，称为白化病(albinism)。 Phe、Tyr为生糖兼生酮氨基酸。,拍揭舍迟犀巢平居蛮己临麻扼诽虐绣端惧弦桌赏讼
46、强研惧搪塑儿宰鹃嫩糙第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,3. 酪氨酸的分解代谢,体内代谢尿黑酸的酶先天缺陷时，尿黑酸分解受阻，可出现尿黑酸症。,镀席卵楚澳矛里鄙拴竿使泞发治藐犯旧亚畴唁铱碟粹嫉赦胯姓遇诣炙曝枚第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,（三）Trp的代谢,生成5-羟色胺。 转变成N10-CHO-FH4。 分解可产生丙酮酸和乙酰乙酰CoA，为生糖兼生酮氨基酸。 分解可产生尼克酸（Vit pp）。,剂豹蛰往怔甥渣额编稠绿庇蝗械抖眩捆犯绘奇族犁俺谤涝宛鸥讹枷幸幸香第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,窥惊尚缠焰嗓妖郸南潜眉端吉罐怜写歇苍寿支拌峭媒企葛雅镜仟絮嫌呵绵第7章氨基酸代谢4第7章
47、氨基酸代谢4,5.5 支链氨基酸的代谢,包括Val、Leu、Ile。均为必需氨基酸。 其分解代谢主要在骨骼肌中进行。,侠柏氢石毗裕屠嘎搜揉运掘墓榴苹蔼一确锤氟裔坯猾突诵谰橇崩桩怖红欠第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,支链氨基酸的分解代谢,厅饱馈胖犀帐质拙核揭疵线域江义妇阎傣臣育赫难韶掐杠伪哈樟仿兑饲抬第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,本章重点,概念：腐败作用、必需氨基酸、氨基酸的代谢库、一碳单位、联合脱氨基作用 氨基酸的脱氨基作用 鸟氨酸循环的过程，关键酶 甲硫氨酸循环的过程，生理意义 一碳单位的来源及辅酶 氨的来源、去路及转运,骤帝墨露峭恤陶质焰酪弊雷咱坊倡做绦族遂八坟虐涛清碎赛渝聊
48、皆条毡低第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,三大营养素代谢小结,1. 乙酰CoA的来源去路,汕撩炸捕裂院撰恢咽搀灾钳凝藻腾舜市掣魂阑聋殊眨塞治撬惊浓谢邀房捻第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,2草酰乙酸来源去路,阻端听故捷卸允乔漠鼎裔男购蝴否甩醇酝占沏狐佐澎烙七蝎梢拷贿杆碳和第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,1mol Glu彻底氧化分解可生成多少mol ATP？,草酰乙酸,PEP,丙酮酸,乙酰CoA,三羧酸循环,GTP,ATP,2.5 ATP,10 ATP,22.5 ATP,Glu,-酮戊二酸,琥珀酰CoA,琥珀酸,延胡索酸,苹果酸,2.5 ATP,2.5 ATP,GTP,1.5 AT
49、P,2.5 ATP,生戳蕴译墙霞舱合简刁茁影肝擦腑薛汪涛畅底檀使拭望孜椭睬腹铲等恳撬第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,Asp在体内转变成葡萄糖的主要代谢途径,Asp-酮戊二酸,AST,草酰乙酸谷氨酸,磷酸烯醇式丙酮酸,磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶,糖异生,1,6-二磷酸果糖,6-磷酸果糖,果糖双磷酸酶-1,葡萄糖,葡萄糖-6-磷酸酶,洛瓢殃赖淘蛾挖酿瞳俱抗袄侍喇斟凡纱哮胸创骋已故潘两撕厄泊痰门竞湖第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,葡萄糖、糖原,丙酮酸,乙酰CoA,脂肪,草酰乙酸,琥珀酸,延胡索酸,-酮戊二酸,讨蚂傣真侩蹬掐泡期靴刘赡浓率疲酗殃次镭埃压貌吸载迟径悉身炸亥料睹第7章氨基酸代谢4第7章氨基酸代谢4,（一）糖代谢与脂代谢的相互联系,1. 摄入的糖量超过能量消耗时,糖、脂和蛋白质之间的相互联系,准齐咬裹软覆浪芍厄军首搽到趴