细胞的代谢3ppt课件

氨基酸代谢 第一节 蛋白质的营养作用 一、营养的重要性 （一）维持组织细胞的生长、更新和修补 （二）参与催化、运输、代谢调节等过程 （三）氧化分解，提供能量。 二、蛋白质的需要量 1. 氮平衡 蛋白质的摄入量与排出量之间的对比关系。 总氮平衡：摄入氮 = 排出氮（正常成人） 正氮平衡：摄入氮 排出氮（儿童、孕妇、 恢复期病人等） 负氮平衡：摄入氮 排出氮（饥饿、消耗性 疾病患者） 意义：反映体内蛋白质的代谢概况 2、生理需要量 成人每日最低蛋白质需要量为30 50g，我国营养学会推荐成人每日蛋 白质需要量为80g。 考考你, 据此,每日摄入的氮元素是多少? 3. 蛋白质的营养价值 必需氨基酸 指体内需要而又不能自身合成，必须由食 物供给的氨基酸，共有8种。 谐音记忆方法：假设来借一两本书 。 儿童必需氨基酸：组氨酸、精氨酸 半必需氨基酸（条件必需氨基酸）： 半胱氨酸（蛋氨酸）、酪氨酸（苯丙氨酸 ） 其余的氨基酸体内可以合成，称非必需氨基酸 。 蛋白质的营养价值 蛋白质的营养价值取决于必需氨基 酸的数量、种类、量质比。 动物蛋白营养价值高。 蛋白质的互补作用 指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而提高营 养价值的作用。 豆豆 类类 谷 物 合合 在在 一一 起起 蛋白互补蛋白互补 异亮氨酸 赖氨酸赖氨酸 蛋氨酸 色氨酸色氨酸 发挥食物蛋白质的互补作用应遵循三个原则： （1）搭配的食物种类越多越好。 （2）食物的种属越远越好。 如：植物食品与动物食品搭配；谷物与豆 类食品搭配；谷类、豆类与动物食品搭配。 （3）一顿饭中荤素食合理搭配同时食用，效果好 。 相隔时间一般不超过5小时，这样才能提高 蛋白质互补效果。 第二节 氨基酸的代谢 氨基酸 食物蛋白质经消化而被吸收的氨基酸（外源） 和体内组织蛋白质降解产生的氨基酸（内源） 共称为氨基酸代谢库。 一、氨基酸的脱氨基作用 1、氧化脱氨基 2、转氨基 3、联合脱氨基 4、嘌呤核苷酸循环 氨基酸脱的 主要方式 1、氧化脱氨基 定义：在酶的催化下，氨基酸脱氨基的 同时伴有氧化的过程称为氧化脱氨基作 用。肝、肾、脑中。辅酶NAD+。 以L-谷氨酸脱氢酶催化的反应最为重要 2、转氨基 定义：在转氨酶的催化下，氨基酸的 -氨基转移至-酮酸的酮基上，生成新 的-氨基酸和新的-酮酸的过程。 1）转氨酶具有专一性 2）转氨酶的测定可作为临床诊断、疗 效观察和判断预后的指标（胞内酶） 肝炎、心梗时转氨酶 的变化如何？ 天冬氨酸氨基转移酶 丙氨酸氨基转移酶 心肌梗死病人血清AST异常升高 肝病病人血清ALT显著升高 组织ALTAST组织ALTAST 心7100156000胰腺200028000 肝44000142000脾120014000 骨骼肌480099000肺70010000 肾1900091000血清1620 转氨酶的辅酶: 磷酸吡哆醛 3、联合脱氨基 指转氨基与氧化脱氨基联合进行的脱氨方式 过程可逆，既是氨基酸脱氨的主要方式，也 是体内生成非必须氨基酸的主要途径。 （1）在肝、肾中进行。 （2）嘌呤核苷酸循环 肌组织中，L-谷氨酸脱氢酶的活性很低 ，很难进行联合脱氨作用。只能通过嘌 呤核苷酸循环进行脱氨。 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 -酮戊 二酸 氨 基 酸 谷氨酸 -酮酸 氨 基 转 氨 酶 草酰乙酸 天冬氨酸 天 冬 氨 酸 氨 基 转 移 酶 腺苷酸 脱氨酶 H2O NH3 延胡索酸 腺嘌呤 核苷酸 (AMP) 二、-酮酸的代谢 （一）经氨基化生成非必需氨基酸 （二）转变成糖及脂类 （三）氧化供能 -酮酸在体内可转化成乙酰辅酶A，通过 TAC 和氧化磷酸化彻底氧化为H2O和CO2，同时 生成ATP。 琥珀酰CoA 延胡索酸 草酰乙酸 -酮戊二酸 柠檬酸 乙酰CoA 丙酮酸 PEP 磷酸丙糖 葡萄糖或糖原 糖 -磷酸甘油脂肪酸 脂肪 甘油三酯 乙酰乙酰CoA 丙氨酸 半胱氨酸 丝氨酸 苏氨酸 色氨酸 异亮氨酸 亮氨酸 色氨酸 天冬氨酸 天冬酰胺 苯丙氨酸 酪氨酸 异亮氨酸 蛋氨酸 丝氨酸 苏氨酸 缬氨酸 酮体 亮氨酸 赖氨酸 酪氨酸 色氨酸 苯丙氨酸 谷氨酸 精氨酸 谷氨酰胺 组氨酸 缬氨酸 CO2 CO2 氨基酸、糖及脂肪代谢的联系 T A C 目 录 三、氨的代谢 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而解毒。 氨是合成核苷酸、非必需氨基酸及含氮 化合物的原料。 正常人的血氨水平很低。 1. 血氨的来源 组织分解：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 RCH2NH2RCHO + NH3 胺氧化酶 肠道吸收：肠道吸收的氨 氨基酸在肠道细菌作用下产生的氨 尿素经肠道细菌尿素酶水解产生的氨 肠道 pH6、NH3+H+ NH4+，而减少氨的吸收 临床上对高血氨病人采用弱酸性透 析液作结肠透析就是为了减少氨的 吸收，促进氨的排泄 。 肾脏泌氨：肾小管上皮细胞分泌的氨 主要来自谷氨酰胺 谷氨酰胺 谷氨酸 + NH3 谷氨酰胺酶 2. 氨的去路 在肝内合成尿素，这是最主要的去路 生成过程为鸟氨酸循环。 合成特点： （1）在肝细胞线粒体和胞质处进行 （2）合成需要的氨来自氨基酸脱氨基和天冬氨酸。 （3）耗能，需4个高能磷酸键。 反应式： NH3+CO2+3ATP+天冬氨酸+2H2O尿素+2ADP+2Pi+AMP+PPi+ 延胡索酸 鸟 氨 酸 循 环 2ADP+Pi CO2 + NH3 + H2O 氨基甲酰磷酸 2ATP N-乙酰谷氨酸 Pi 鸟氨酸 瓜氨酸 精氨酸 延胡索酸 氨基酸 草酰乙酸 苹果酸 -酮戊 二酸 谷氨酸 -酮酸 精氨酸代 琥珀酸 瓜氨酸 天冬氨酸 ATP AMP + PPi 鸟氨酸 尿素 线粒体 胞 液 目 录 2. 氨的去路 合成谷氨酰胺 合成非必需氨基酸及其它含氮化合物 谷氨酸 + NH3 谷氨酰胺 谷氨酰胺合成酶 ATPADP+Pi 肾小管泌氨 分泌的NH3在酸性条件下生成NH4+，随尿排出。 高血氨患者服用谷氨酸，可降低血氨。 3.高氨血症和氨中毒 血氨浓度升高称高氨血症 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。 TAC 脑供能不足 -酮戊二酸谷氨酸谷氨酰胺 NH3 NH3 脑内 -酮戊二酸 氨中毒的可能机制- 肝性脑病（肝昏迷） 第三节 个别氨基酸的代谢 1、氨基酸的脱羧基作用 2、一碳单位代谢 3、含硫氨基酸的代谢 4、芳香族氨基酸的代谢 一、氨基酸的脱羧基作用 氨基酸在酶的催化下脱去CO2生成相应胺的过程称 为氨基酸的脱羧基作用。 氨基酸脱羧酶： 辅酶为磷酸吡哆醛 VB6 （一）-氨基丁酸 (GABA) GABA是抑制性神经递质，对中枢神经有抑制、镇静作用 。 VB6治疗孕妇呕吐和小儿抽搐 （二）组胺 组胺具有强烈的扩血管作用，并能增加毛细血管的通 透性，引起血压下降，严重时会产生休克。 组胺对血管以外的平滑肌有兴奋作用，可引起支气管 哮喘。 组胺可刺激胃蛋白酶和胃酸分泌，被用作研究胃动力 。 （三）5-羟色胺 (5-HT) 脑内的5-HT是一种抑制性神经递质,与睡眠、镇痛、 体温调节等生理功能有关 在外周组织中5-HT有缩血管作用，可引起血压升高。 （四）多胺 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 临床上测定其浓 度,作为辅助诊断 肿瘤的指标 二、一碳单位代谢 定义： 某些氨基酸代谢过程中产生的只含有一 个碳原子的基团，称为一碳单位。 不能游离存在，常与四氢叶酸（FH4） 结合而转运和参与代谢。 种类 甲基-CH3 亚甲基-CH2- 次甲基= CH - 甲酰基-CHO 亚胺甲基-CH=NH （一）一碳单位的载体 FH4的生成 F FH2 FH4 FH2还原酶FH2还原酶 NADPH+H+NADP+NADPH+H+NADP+ FH4携带一碳单位的形式 （一碳单位通常是结合在FH4分子的N5、N10位上） N5CH3FH4 N5、N10CH2FH4 N5、N10=CHFH4 N10CHOFH4 N5CH=NHFH4 （二）一碳单位的生理功能 1.作为合成嘌呤和嘧啶的原料合成核酸 把氨基酸代谢和核酸代谢联系起来 2.为物质合成（激素）提供甲基 3.应用（抗癌抗菌）：磺胺类药物及甲氨蝶