谷氨酸代谢PPT课件.ppt

谷氨酸的代谢,1,谷基酸代谢概况,食物蛋白质,谷氨酸,特殊途径,-酮酸,糖及其代谢中间产物,脂肪及其代谢中间产物,TCA,鸟氨酸循环,NH4+,NH4+,NH3,CO2,H2O,体蛋白,尿素,尿酸,激素,卟啉,尼克酰氨衍生物,肌酸胺,嘧啶,嘌呤,（次生物质代谢）,CO2,胺,2,谷氨酸谷氨酰胺（谷氨酰胺合成酶）谷氨酸-酮戊二酸（转氨酶）谷氨酸-酮戊二酸+NH3（L-谷氨酸脱氢酶）参与尿素合成谷氨酸-氨基丁酸（L-谷氨酸脱羧酶）谷氨酸合成蛋白质谷氨酸经糖异生途径生成葡萄糖或糖原,谷氨酸经代谢可以生成的物质,3,一、氨基酸代谢库(metabolicpool),食物蛋白经消化吸收的氨基酸（外源性氨基酸）与体内组织蛋白降解产生的氨基酸（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。,外源性氨基酸：从食物吸收而来的氨基酸内源性氨基酸：组织蛋白质降解而来的氨基酸,4,氨基酸代谢概况：,5,二、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。,6,（一）转氨基作用(transamination),1.定义在转氨酶(transaminase)的作用下，某一氨基酸去掉-氨基生成相应的-酮酸，而另一种-酮酸得到此氨基生成相应的氨基酸的过程。,7,2.反应式,大多数氨基酸可参与转氨基作用，但赖氨酸、苏氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸除外。反应可逆，平衡常数接近1,通过此种方式并未产生游离的氨。,8,氨基转移作用，是体内常见的反应，通常以-酮戊二酸为氨基的接受体，形成新的氨基酸，所以是体内非必需氨基酸的来源,9,谷丙转氨酶（GPT）,谷草转氨酶(GOT),10,4.转氨基作用的机制,转氨酶的辅酶是磷酸吡哆醛(VitB6),11,（二）L-谷氨酸氧化脱氨基作用,存在于肝、脑、肾等组织中GTP、ATP为其抑制剂GDP、ADP为其激活剂,L-谷氨酸脱氢酶(不需氧脱氢酶）受能荷调节反应：,L-谷氨酸,NH3,-酮戊二酸,NAD(P)+,NAD(P)H+H+,H2O,意义：此反应使氨基酸氧化供能的速率受ATP/ADP、GTP/GDP的反馈调节,12,H2O+NAD+,转氨酶,此种方式既是氨基酸脱氨基的主要方式，也是体内合成非必需氨基酸的主要方式。主要在肝、肾、脑等组织进行。,联合脱氨基作用是体内主要的脱氨基途径,13,（三）嘌呤核苷酸循环（肌肉组织）,在骨骼肌和心肌中，由于谷氨酸脱氢酶的活性较低，而腺苷酸脱氨酶(adenylatedeaminase)的活性较高，故采用此方式进行脱氨基。,14,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,15,三.谷氨酰胺的运氨作用,反应过程,在脑、肌肉合成谷氨酰胺，运输到肝和肾后再分解为氨和谷氨酸，从而进行解毒。,氨中毒患者可以服用或输入谷氨酸盐以解毒,16,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,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,17,四、尿素的生成,（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HansKrebs和KurtHenseleit提出，称为鸟氨酸循环(orinithinecycle)，又称尿素循环(ureacycle)或Krebs-Henseleit循环。,18,鸟氨酸循环,线粒体,胞液,19,（三）反应小结,原料：2分子氨，一个来自于游离氨，另一个来自天冬氨酸（间接来自氨基酸的转氨基作用）。过程：先在线粒体中进行，再在胞液中进行。耗能：3个ATP，4个高能磷酸键。,20,五、谷氨酸的脱羧基作用,L-谷氨酸脱羧酶在脑、肾中活性高，所以脑中GABA含量高，是抑制性神经递质，对中枢神经有抑制作用。抗颠痫,21,六、谷氨酸参与核苷酸的代谢,22,嘌呤碱合成的元素来源,CO2,Asp,甲酰基（一碳单位）,Gly,甲酰基（一碳单位）,Gln（酰胺基）,（一）、嘌呤的合成,23,IMP生成反应过程,24,R-5-P（5-磷酸核糖）,PP-1-R-5-P（磷酸核糖焦磷酸）,在Gln、Gly、一碳单位、CO2及Asp的逐步参与下,IMP,H2N-1-R-5-P（5-磷酸核糖胺）,25,腺苷酸代琥珀酸合成酶IMP脱氢酶腺苷酸代琥珀酸裂解酶GMP合成酶,26,过程,1.先合成嘧啶环，再与在PRPP相连，首先合成UMP,2.再由UMPCMP,（二）、嘧啶的合成,27,嘧啶合成的元素来源,28,29,七、谷氨酸参与糖代谢,30,BACK,31,32,琥珀酰CoA,延胡索酸,草酰乙酸,-酮戊二酸,柠檬酸,