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氨基酸代谢 第七章 黄延红huangyanhong0204 生物化学 1 氨基酸代谢 第一节蛋白质的营养作用 第二节蛋白质消化 吸收和腐败 第三节氨基酸的一般代谢 第四节氨的代谢 第五节个别氨基酸的代谢 2 蛋白质的营养作用NutritionalFunctionofProtein 第一节 3 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 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 第一节蛋白质的营养作用 一 体内蛋白质具有多方面的重要功能 4 二 体内蛋白质的代谢状况可用氮平衡描述 氮平衡 nitrogenbalance 摄入食物的含氮量与排泄物 尿与粪 中含氮量之间的关系 氮总平衡 摄入氮 排出氮 正常成人 氮正平衡 摄入氮 排出氮 儿童 孕妇等 氮负平衡 摄入氮 排出氮 饥饿 消耗性疾病患者 第一节蛋白质的营养作用 5 蛋白质的生理需要量成人每日蛋白质最低生理需要量为30g 50g 我国营养学会推荐成人每日蛋白质需要量为80g 氮平衡的意义可以反映体内蛋白质代谢的概况 第一节蛋白质的营养作用 6 三 营养必需氨基酸决定蛋白质的营养价值 第一节蛋白质的营养作用 7 假设来写一两本书MetTrpLysValIleLeuPheThr 八种必需氨基酸 第一节蛋白质的营养作用 其余12种氨基酸体内可以合成 称非必需氨基酸 non essentialaminoacid His和Arg为半必需氨基酸 8 蛋白质的营养价值 nutritionvalue 蛋白质的营养价值是指食物蛋白质在体内的利用率 取决于必需氨基酸的数量 种类 量质比 第一节蛋白质的营养作用 9 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 如 谷类 色氨酸多 赖氨酸少豆类 色氨酸少 赖氨酸多 第一节蛋白质的营养作用 10 第一节蛋白质的营养作用 11 第二节蛋白质的消化 吸收和腐败 Digestion AbsorptionandPutrefactionofProteins 12 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 第二节蛋白质的消化 吸收和腐败 一 外源性蛋白质消化成氨基酸和寡肽后被吸收 一 在胃和肠道蛋白质被消化成氨基酸和寡肽 13 胃蛋白酶的最适pH为1 5 2 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 第二节蛋白质的消化 吸收和腐败 1 蛋白质在胃中被水解成多肽和氨基酸 14 第二节蛋白质的消化 吸收和腐败 胰酶和小肠粘膜细胞对其进行充分消化 2 蛋白质在小肠被水解成小肽和氨基酸 小肠是蛋白质消化的主要部位 15 内肽酶 endopeptidase 水解蛋白质肽链内部的一些肽键 如胰蛋白酶 trypsin 糜蛋白酶 chymotrpsin 弹性蛋白酶 elastase 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 第二节蛋白质的消化 吸收和腐败 16 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 第二节蛋白质的消化 吸收和腐败 17 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 主要是寡肽酶的作用 例如氨基肽酶及二肽酶等 第二节蛋白质的消化 吸收和腐败 18 19 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 第二节蛋白质的消化 吸收和腐败 二 氨基酸通过主动转运过程被吸收 20 1 氨基酸吸收载体 载体蛋白与氨基酸 Na 组成三联体 由ATP供能将氨基酸 Na 转入细胞内 Na 再由钠泵排出细胞 七种转运蛋白 transporter 中性氨基酸转运蛋白酸性氨基酸转运蛋白碱性氨基酸转运蛋白亚氨基酸转运蛋白 氨基酸转运蛋白二肽转运蛋白三肽转运蛋白 第二节蛋白质的消化 吸收和腐败 21 2 谷氨酰基循环对氨基酸的转运作用 谷氨酰基循环过程 谷胱甘肽对氨基酸的转运谷胱甘肽再合成 第二节蛋白质的消化 吸收和腐败 22 半胱氨酰甘氨酸 Cys Gly 细胞外 谷氨酰基转移酶 细胞膜 谷胱甘肽GSH 细胞内 谷氨酰基循环过程 氨基酸 23 利用肠粘膜细胞上的二肽或三肽的转运体系此种转运也是耗能的主动吸收过程吸收作用在小肠近端较强 3 肽的吸收 第二节蛋白质的消化 吸收和腐败 24 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 称为腐败作用 putrefaction 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 第二节蛋白质的消化 吸收和腐败 二 蛋白质在肠道发生腐败作用 25 第二节蛋白质的消化 吸收和腐败 一 肠道细菌通过脱羧基作用产生胺类 26 假神经递质 某些物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 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 27 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 第二节蛋白质的消化 吸收和腐败 二 肠道细菌通过脱氨基或尿素酶的作用产生氨 28 酪氨酸 苯酚 半胱氨酸 硫化氢 色氨酸 吲哚 第二节蛋白质的消化 吸收和腐败 三 腐败作用产生其它有害物质 29 第三节氨基酸的一般代谢 GeneralMetabolismofAminoAcids 30 一 体内蛋白质分解生成氨基酸 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 第三节氨基酸的一般代谢 31 蛋白质的半寿期 half life 蛋白质降低其原浓度一半所需要的时间 用t1 2表示 一 蛋白质以不同的速率进行降解 不同的蛋白质降解速率不同 降解速率随生理需要而变化 第三节氨基酸的一般代谢 32 体内蛋白质更新的意义 1 某些调节蛋白质的转换速度可以直接影响代谢过程与生理功能 2 某些异常或损伤的蛋白质也必须通过更新而被清除 第三节氨基酸的一般代谢 33 不依赖ATP利用组织蛋白酶降解外源性蛋白 膜蛋白和长寿命的细胞内蛋白 依赖ATP降解异常蛋白和短寿命蛋白 第三节氨基酸的一般代谢 二 真核细胞内蛋白质的降解有两条重要途径 1 蛋白质在溶酶体通过ATP 非依赖途径被降解 2 蛋白质在蛋白酶体通过ATP 依赖途径被降解 34 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 第三节氨基酸的一般代谢 泛素共价地结合于底物蛋白质的赖氨酸残基 被泛素标记的蛋白质将被特异性地识别并迅速降解 35 2004年诺贝尔化学奖授予以色列科学家阿龙 切哈诺沃 阿夫拉姆 赫什科和美国科学家欧文 罗斯 以表彰他们发现了泛素调节的蛋白质降解 第三节氨基酸的一般代谢 36 欧文 罗斯 阿龙 切哈诺沃 阿夫拉姆 赫什科 37 泛素化 泛素与选择性被降解蛋白质形成共价连接 并使其激活 蛋白酶体对泛素化蛋白质的降解 泛素介导的蛋白质降解过程 第三节氨基酸的一般代谢 38 泛素化过程 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 第三节氨基酸的一般代谢 39 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 第三节氨基酸的一般代谢 40 第三节氨基酸的一般代谢 41 泛素介导的蛋白质降解过程 42 如基因表达 细胞增殖 炎症反应 诱发癌瘤 参与抑癌蛋白P53降解 体内蛋白质降解参与多种生理 病理调节作用 第三节氨基酸的一般代谢 43 20世纪50年代科学家发现 同样的蛋白质在细胞外降解不需要能量 而在细胞内降解却需要能量 生物体内存在着两类蛋白质降解过程 一种是不需要能量的 比如发生在消化道中的降解 这一过程只需要蛋白质降解酶参与 另一种则需要能量 它是一种高效率 指向性很强的降解过程 这如同拆楼一样 如果大楼自然倒塌 并不需要能量 但如果要定时 定点 定向地拆除一幢大楼 则需要炸药进行爆破 这三位科学家发现 一种被称为泛素的多肽在需要能量的蛋白质降解过程中扮演着重要角色 这种多肽由76个氨基酸组成 它最初是从小牛的胰脏中分离出来的 它就像标签一样 被贴上标签的蛋白质就会被运送到细胞内的 垃圾处理厂 在那里被降解 44 细胞中存在着E1 E2和E3三种酶 它们各有分工 E1负责激活泛素分子 泛素分子被激活后就被运送到E2上 E2负责把泛素分子绑在需要降解的蛋白质上 但E2并不认识指定的蛋白质 这就需要E3帮助 E3具有辨认指定蛋白质的功能 当E2携带着泛素分子在E3的指引下接近指定蛋白质时 E2就把泛素分子绑在指定蛋白质上 这一过程不断重复 指定蛋白质上就被绑了一批泛素分子 被绑的泛素分子达到一定数量后 指定蛋白质就被运送到细胞内的一种称为蛋白酶体的结构中 这种结构实际上是一种 垃圾处理厂 它根据绑在指定蛋白质上的泛素分子这种标签决定接受并降解这种蛋白质 蛋白酶体是一个桶状结构 通常一个人体细胞中含有3万个蛋白酶体 经过它的处理 蛋白质就被切成由7至9个氨基酸组成的短链 这一过程如此复杂 自然需要消耗能量 第三节氨基酸的一般代谢 45 后来很多科学家的大量研究证实 这种泛素调节的蛋白质降解过程在生物体中的作用非常重要 它如同一位重要的质量监督员 细胞中合成的蛋白质质量有高有低 通过它的严格把关 通常有30 新合成的蛋白质没有通过质检 而被销毁 但如果它把关不严 就会使一些不合格的蛋白质蒙混过关 如果把关过严 又会使合格的蛋白质供不应求 这都容易使生物体出现一系列问题 比如 一种称为 基因卫士 的P53蛋白质可以抑制细胞发生癌变 但如果对P53蛋白质的生产把关不严 就会导致人体抑制细胞癌变的能力下降 诱发癌症 事实上 在一半以上种类的人类癌细胞中 这种蛋白质都产生了变异 第三节氨基酸的一般代谢 46 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 metabolicpool 第三节氨基酸的一般代谢 二 外源性氨基酸与内源性氨基酸组成氨基酸代谢库 47 氨基酸代谢库 氨基酸代谢概况 非必需氨基酸 48 氨基酸代谢概况 49 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 脱氨基方式 第三节氨基酸的一般代谢 转氨基作用氧化脱氨基联合脱氨基氨基酸氧化酶催化的脱氨基 50 一 氨基酸通过转氨基作用脱去氨基 转氨基作用 transamination 1 转氨基作用由转氨酶催化完成 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 第三节氨基酸的一般代谢 51 反应式 可逆反应 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 第三节氨基酸的一般代谢 52 53 正常人各组织中GPT及GOT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 第三节氨基酸的一般代谢 54 2 各种转氨酶都具有相同的辅酶和作用机制 转氨酶的辅酶是磷酸吡哆醛 第三节氨基酸的一般代谢 55 第三节氨基酸的一般代谢 56 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 转氨基作用的生理意义 第三节氨基酸的一般代谢 57 二 L 谷氨酸通过L 谷氨酸脱氢酶催化脱去氨基 存在于肝 肾 脑中辅酶为NAD 或NADP GTP ATP为其抑制剂GDP ADP为其激活剂 催化酶 L 谷氨酸脱氢酶 L 谷氨酸 NH3 酮戊二酸 NAD P NAD P H H H2O 第三节氨基酸的一般代谢 58 59 三 联合脱氨基作用 1 定义 2 类型 转氨基偶联氧化脱氨基作用 嘌呤核苷酸循环 第三节氨基酸的一般代谢 两种脱氨基方式的联合作用 使氨基酸脱下 氨基生成 酮酸的过程 60 转氨基偶联氧化脱氨基作用 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 肾和脑组织进行 第三节氨基酸的一般代谢 61 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 嘌呤核苷酸循环 第三节氨基酸的一般代谢 部位 骨骼肌和心肌 62 腺苷酸代琥珀酸 草酰乙酸 NH3 天冬氨酸 次黄苷酸 NH3 苹果酸 谷 草转氨酶 63 四 氨基酸通过氨基酸氧化酶脱去氨基 第三节氨基酸的一般代谢 64 三 氨基酸碳链骨架可进行转换或分解 氨基酸脱氨基后生成的 酮酸 ketoacid 主要有三条代谢去路 一 酮酸可彻底氧化分解并提供能量 二 酮酸经氨基化生成营养非必需氨基酸 三 酮酸可转变成糖及脂类化合物 第三节氨基酸的一般代谢 65 第三节氨基酸的一般代谢 一本落色书 66 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 酮体 CO2 CO2 氨基酸 糖及脂肪代谢的联系 TAC 67 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 正常人血氨浓度一般不超过60 mol L 第四节氨的代谢 第四节氨的代谢 68 一 体内氨有三个重要来源 一 氨基酸脱氨基作用和胺类分解均可产生氨 氨基酸脱氨基作用产生的氨是体内氨的主要来源 第四节氨的代谢 69 三 肾小管上皮细胞分泌的氨主要来自谷氨酰胺 二 肠道细菌腐败作用产生氨 第四节氨的代谢 70 血氨的去路 在肝内合成尿素 这是最主要的去路 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 第四节氨的代谢 71 72 二 氨在血液中以丙氨酸及谷氨酰胺的形式转运 第四节氨的代谢 一 通过丙氨酸 葡萄糖循环氨从肌肉运往肝 生理意义 肌肉中氨以无毒的丙氨酸形式运输到肝 肝为肌肉提供葡萄糖 73 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 第四节氨的代谢 74 反应过程 第四节氨的代谢 二 通过谷氨酰胺氨从脑和肌肉等组织运往肝或肾 75 三 氨在肝合成尿素是氨的主要去路 体内氨的去路有 在肝内合成尿素 这是最主要的去路 肾小管泌氨 分泌的NH3在酸性条件下生成NH4 随尿排出 合成非必需氨基酸及其它含氮化合物 合成谷氨酰胺 第四节氨的代谢 76 一 Krebs提出尿素是通过鸟氨酸循环合成的学说 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 第四节氨的代谢 三 氨在肝合成尿素是氨的主要去路 生成部位 肝细胞的线粒体及胞液 77 首先 鸟氨酸与氨及CO2结合生成瓜氨酸 第二 瓜氨酸再接受1分子氨而生成精氨酸 第三 精氨酸水解产生尿素 并重新生成鸟氨酸 第四节氨的代谢 生成过程 78 二 肝中鸟氨酸循环合成尿素的详细步骤 79 1 氨基甲酰磷酸的合成 反应在线粒体中进行 第四节氨的代谢 80 反应由氨基甲酰磷酸合成酶 carbamoylphosphatesynthetase CPS 催化 N 乙酰谷氨酸为其激活剂 反应消耗2分子ATP N 乙酰谷氨酸 AGA 第四节氨的代谢 81 2 瓜氨酸的合成 由鸟氨酸氨基甲酰转移酶 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 第四节氨的代谢 82 3 精氨酸的合成 反应在胞液中进行 天冬氨酸 精氨酸代琥珀酸 第四节氨的代谢 83 精氨酸 延胡索酸 精氨酸代琥珀酸裂解酶 精氨酸代琥珀酸 第四节氨的代谢 84 4 精氨酸水解生成尿素 反应在胞液中进行 尿素 鸟氨酸 精氨酸 第四节氨的代谢 NH NH2 C C 85 86 第四节氨的代谢 87 鸟氨酸循环 线粒体 胞液 88 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 直接或间接地来源于各种氨基酸 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 第四节氨的代谢 89 1 食物蛋白质的影响 高蛋白膳食合成 低蛋白膳食合成 2 CPS 的调节 AGA 精氨酸为其激活剂 3 尿素生成酶系的调节 精氨酸代琥珀酸为关键酶 第四节氨的代谢 三 尿素合成受膳食蛋白质和两种限速酶活性的调节 90 血氨浓度升高称高血氨症 hyperammonemia 高血氨症时可引起脑功能障碍 称氨中毒 ammoniapoisoning 四 尿素合成障碍可引起高血氨症与氨中毒 常见于肝功能严重损伤或尿素合成相关酶的遗传缺陷 91 TAC 脑供能不足 脑内 酮戊二酸 氨中毒的可能机制 92 五 高血氨症和氨中毒 常见原因 肝功能严重损害 尿素合成的酶缺陷 肝昏迷氨中毒的机理 肝损害 解氨毒 血NH3 NH3 酮戊二酸 Glu Gln ATP 脑功能障碍 第四节氨的代谢 93 限制蛋白进食量给予肠道抑菌药物 降低肠道PH给予谷氨酸使其与氨结合为谷氨酰胺 降低血氨的措施 第四节氨的代谢 94 氨基酸的脱氨基作用 转氨基作用氧化脱氨基联合脱氨基氨基酸氧化酶催化的脱氨基 95 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 96 氨的代谢 一 体内氨的来源与去路 二 氨的转运 三 尿素的生成 97 鸟氨酸循环 98 第五节个别氨基酸的代谢 MetabolismofIndividualAminoAcids 99 一 氨基酸的脱羧基作用产生特殊的胺类化合物 脱羧基作用 decarboxylation 100 101 一 氨基丁酸 aminobutyricacid GABA GABA是抑制性神经递质 对中枢神经有抑制作用 102 二 组胺 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 第五节个别氨基酸的代谢 103 三 5 羟色胺 5 HT 5 羟色胺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 第五节个别氨基酸的代谢 104 四 多胺 第五节个别氨基酸的代谢 定义 分子中含有2个或2个以上氨基的胺类物质 105 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 第五节个别氨基酸的代谢 106 五 牛磺酸 牛磺酸是结合胆汁酸的组成成分 第五节个别氨基酸的代谢 107 某些氨基酸在分解代谢过程中产生的含有一个碳原子的有机基团 称为一碳单位 第五节个别氨基酸的代谢 二 某些氨基酸在分解代谢中产生一碳单位 一碳单位的定义 108 一碳单位的种类 甲基 methyl CH3甲烯基 methylene CH2 甲炔基 methenyl CH 甲酰基 formyl CHO亚胺甲基 formimino CH NH 109 FH4的生成 第五节个别氨基酸的代谢 一 四氢叶酸作为一碳单位的运载体参与一碳单位代谢 110 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 N5 CH3 FH4 N5 N10 CH2 FH4 N5 N10 CH FH4 N10 CHO FH4 N5 CH NH FH4 第五节个别氨基酸的代谢 111 第五节个别氨基酸的代谢 二 由氨基酸产生的一碳单位可相互转变 一碳单位主要来源于丝氨酸 甘氨酸 组氨酸及色氨酸的分解代谢 112 FH4 丝氨酸 CO2 NH3 第五节个别氨基酸的代谢 113 组氨酸 第五节个别氨基酸的代谢 114 一碳单位的互相转变 N10 CHO FH4 N5 N10 CH FH4 N5 N10 CH2 FH4 N5 CH3 FH4 N5 CH NH FH4 H H2O NADPH H NADP NADH H NAD NH3 115 一碳单位的相互转变 N5 CH3 FH4 N5 N10 CH2 FH4 N5 N10 CH FH4 N10 CHO FH4 N5 N10 CH2 FH4还原酶 N5 N10 CH2 FH4脱氢酶 环水化酶 H2O NAD NDAH H NAD NDAH H H N5 CH NH FH4 S 腺苷甲硫氨酸 第五节个别氨基酸的代谢 116 一碳单位的相互转变 S 腺苷甲硫氨酸 N5 CH3 FH4 N5 N10 CH2 FH4 N5 N10 CH FH4 N10 CHO FH4 N5 N10 CH2 FH4还原酶 N5 N10 CH2 FH4脱氢酶 环水化酶 丝氨酸甘氨酸 组氨酸 参与甲基化反应 为胸腺嘧啶合成提供甲基 参与嘌呤合成 FH4 FH4 FH4 色氨酸 H2O NAD NDAH H NAD NDAH H H 参与嘌呤合成 N5 CH NH FH4 117 作为合成嘌呤和嘧啶的原料把氨基酸代谢和核酸代谢联系起来参与体内的甲基化反应N5 CH3 FH4 SAM 甲基化反应 第五节个别氨基酸的代谢 三 一碳单位的主要功能是参与嘌呤 嘧啶的合成 118 一碳单位代谢障碍会影响DNA 蛋白质的合成 引起巨幼红细胞性贫血 磺胺类药及氨甲喋呤等是通过影响一碳单位代谢及核苷酸合成而发挥药理作用 第五节个别氨基酸的代谢 119 胱氨酸 甲硫氨酸 半胱氨酸 第五节个别氨基酸的代谢 三 含硫氨基酸的代谢是相互联系的 120 一 甲硫氨酸参与甲基转移 1 甲硫氨酸转甲基作用与甲硫氨酸循环有关 腺苷转移酶 PPi Pi 甲硫氨酸 ATP S 腺苷甲硫氨酸 SAM 121 甲基转移酶 RH R CH3 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 122 甲硫氨酸循环 VitB12缺乏 FH4不能再生 一碳单位转运障碍 核酸合成障碍 细胞分裂障碍 巨幼红细胞性贫血 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 N5 CH3 FH4转甲基酶 VitB12 H2O 第五节个别氨基酸的代谢 123 甲硫氨酸循环的生理意义 供给甲基生成Met 再转变成SAM 进行体内的甲基化过程 124 2 甲硫氨酸为肌酸合成提供甲基 肌酸 creatine 和磷酸肌酸 creatinephosphate 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 125 肌酸的合成 126 三 半胱氨酸代谢可产生多种重要的生理活性物质 1 半胱氨酸与胱氨酸可以互变 127 牛磺酸是结合胆汁酸的组成成分 第五节个别氨基酸的代谢 2 半胱氨酸可转变成牛磺酸 128 3 半胱氨酸可生成活性硫酸根 PAPS为活性硫酸根 是体内硫酸基的供体 129 含硫氨基酸分解可产生硫酸根 半胱氨酸是主要来源 AMP SO3 腺苷 5 磷酸硫酸 3 PO3H2 AMP SO3 3 磷酸腺苷 5 磷酸硫酸 PAPS 第五节个别氨基酸的代谢 PAPS 3 phospho adenosine 5 phpsphp sulphate 为活性硫酸 是体内硫酸基的供体 3 半胱氨酸可生成活性硫酸根 130 131 第五节个别氨基酸的代谢 四 芳香族氨基酸代谢可产生神经递质 132 一 苯丙氨酸和酪氨酸的代谢 此反应为苯丙氨酸的主要代谢途径 第五节个别氨基酸的代谢 133 1 参与儿茶酚胺与黑色素的合成 酪氨酸 多巴 多巴胺 第五节个别氨基酸的代谢 134 多巴胺 肾上腺素 腺苷同型半胱氨酸 第五节个别氨基酸的代谢 135 2 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 第五节个别氨基酸的代谢 136 在黑色素细胞中 酪氨酸可经酪氨酸酶 tyrpsinase 等催化合成黑色素 melanin 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 第五节个别氨基酸的代谢 137 3 苯酮酸尿症 phenylketonuria 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 第五节个别氨基酸的代谢 138 3 苯丙酮酸尿症 苯丙氨酸 先天性缺少苯丙氨酸羟化酶 苯丙酮酸的堆积对中枢神经系统有毒性 导致患儿智力发育障碍 139 二 色氨酸代谢 色氨酸 5 羟色胺 一碳单位 丙酮酸 乙酰乙酰CoA 维生素PP 第五节个别氨基酸的代谢 140 五 支链氨基酸的代谢 缬氨酸亮氨酸异亮氨酸 生糖氨基酸 生糖兼生酮氨基酸 生酮氨基酸 141 临床症状 新生儿和儿童期 尿黑酸尿是唯一的特点 成人期 除了尿黑酸尿以外 由于尿黑酸增多 并在结缔组织中沉着 而导致褐黄病 ochronosis 如果累及关节的话则进展为褐黄病性关节炎 ochronoticarthritis 尿黑酸尿症 142 苯丙酮尿症 发病环节 缺乏苯丙氨酸羟化酶 临床症状 本病经典型以智能发育不全为主要特征 旁路代谢产物苯丙酮酸 苯乳酸 苯乙酸 从汗液尿液排出 毛发 皮肤和尿有特殊气味黑色素生成减少 患者毛发和皮肤颜色浅神经递质生成受影响 患儿智力低下 143 治疗 低苯丙氨酸饮食早期治疗以避免神经系统损伤 减少智力损害生化手段可作新生儿筛查 144 白化病Albinism 发病环节 酶缺乏导致代谢终产物缺乏遗传方式 AR缺乏的酶 酪氨酸酶 导致终产物黑色素缺乏遗传基因OCA1定位 11q14 q21 145 临床症状 皮肤呈白色 头发呈银白或淡黄色虹膜及瞳孔呈淡红色 视网膜无色素视物模糊 眼球震颤 羞明易患皮肤癌 白化病Albinism 缺乏的酶 酪氨酸酶 导致终产物黑色素缺乏 146 白化病Albinism 147 1 下列哪种不是必需氨基酸 A MetB ThrC HisD LysE Val 2 下列哪类氨基酸全部是必需氨基酸 A 酸性氨基酸B 碱性氨基酸C 含硫氨基酸D 支链氨基酸E 芳香族氨基酸 3 下列哪种氨基酸缺乏可引起氮的负平衡 A 谷氨酸B 苏氨酸C 天冬氨酸D 丙氨酸E 精氨酸 一 选择题 C D B 148 4 真核细胞降解膜蛋白 长寿命蛋白的部位是 A 细胞液B 细胞核C 细胞膜D 溶酶体E 线粒体5 真核细胞依赖ATP和泛素降解异常蛋白和短寿命蛋白的部位是 A 细胞液B 细胞核C 细胞膜D 溶酶体E 线粒体 D A 149 6 关于胃蛋白酶不正确的是 A 以酶原的方式分泌B 由胃粘膜主细胞产生C 可由盐酸激活D 属于外肽酶E 具凝乳作用7 下列哪种蛋白质消化酶不属于胰液酶 A 氨基肽酶B 羧基肽酶C 胰蛋白酶D 糜蛋白酶E 弹性蛋白酶8 可激活胰蛋白酶原的是 A 二肽酶B 肠激酶C 盐酸D 胆汁酸E 糜蛋白酶 D A B 150 11 体内氨基酸脱氨基的主要方式是 A 转氨基B 联合脱氨基C 氧化脱氨基D 非氧化脱氨基E 脱水脱氨基 9 不能参与转氨基作用的氨基酸是 A 丙氨酸B 缬氨酸C 天冬氨酸D 赖氨酸E 亮氨酸10 ALT活性最高的组织是 A 血清B 心肌C 脾脏D 肝脏E 肺 D D B 151 12 肌肉组织中氨基酸脱氨基的主要方式是 A 转氨基B 嘌呤核苷酸循环C 氧化脱氨基D 转氨基与谷氨酸氧化脱氨基联合E 丙氨酸 葡萄糖循环 B 13 下列哪种氨基酸是生糖兼生酮氨基酸 A GlyB SerC CysD IleE Asp D 14 体内氨的主要代谢去路是 A 合成尿素B 生成谷氨酰胺C 合成非必需氨基酸D 渗入肠道E 肾泌氨排出 A 152 15 脑组织中氨的主要代谢去路是 A 合成非必需氨基酸B 合成谷氨酰胺C 合成尿素D 合成嘧啶E 扩散入血16 下列哪种物质是氨的运输形式 A 谷氨酰胺B 天冬酰胺C 谷胱甘肽D 精氨酸E 瓜氨酸 B A 17 在鸟氨酸循环中 下列哪种物质要穿出线粒体进行后续反应 A 鸟氨酸B 瓜氨酸C 精氨酸D 天冬氨酸E 延胡索酸 B 153 18 下列哪种物质未参与尿素生成 A 精氨酸B CPS C CPS D AGAE 瓜氨酸19 关于氨基甲酰磷酸叙述错误的是 A 可在肝线粒体中生成B 可在胞液中生成C 可由氨提供氮源D 可由谷氨酰胺提供氮源E 只用于合成尿素 C E 20 血氨升高的主要原因是 A 体内氨基酸分解增加B 食物蛋白质摄入过多C 肠道氨吸收增加D 肝功能障碍E 肾功能障碍 D 154 鸟氨酸循环 线粒体 胞液 155 尿素合成小结 主要部位 肝细胞的线粒体和胞液 CO2 2NH3 其中1分子来自于天冬氨酸 3ATP 四个高能磷酸键 生理意义 体内氨的主要去路 解氨毒的重要途径 总反应方程式 原料 合成1分子尿素需 2NH3 CO2 3ATP