氨基酸代谢2011

第七章 氨 基 酸 代 谢,第一节 蛋白质的营养作用一、蛋白质的功能二、蛋白质的需要量和营养价值 氮平衡：体内氮摄入量与排出量之间的动态平衡。 总氮平衡：摄入氮=排出氮（蛋白质分解与合成平衡），如成人。 正氮平衡：摄入氮排出氮（蛋白质合成多于分解），如儿童、孕妇。 负氮平衡：摄入氮排出氮（蛋白质分解多于合成），如饥饿、消耗性疾病。,生理需要量：成人最低生理需要量约30-50g/d。食物中的蛋白不可能全部被吸收，故成人为需要量80g/d。 食物蛋白营养价值的评价：依据食物蛋白中的必需氨基酸种类、数量和比例。 必需氨基酸：机体自身不能合成，必须由食物提供的氨基酸：异亮、亮、苯、蛋、赖、缬、色、苏。 “一辆辆笨蛋来借色素”,第二节 蛋白质的消化、吸收和腐败一、蛋白质的消化、吸收 1.消化（略）2.氨基酸的肠道吸收： 继发性主动转运 -谷氨酰基循环对氨基酸的转运作用,氨基酸,-谷 氨酰 基转 移酶,半胱氨酰甘氨酸,膜内,膜外,谷胱甘肽（GSH）,-谷氨酰-氨基酸,氨基酸,-谷氨酰基循环对氨基酸的转运作用,蛋白质氨基酸,肠菌酶,氨,胺类,组胺 尸胺 酪胺 苯乙胺,NH3 + H+,NH4+,有毒,经肝转化为无毒物质并排出体外,二、蛋白质的肠道腐败作用： 在大肠下部，在肠菌酶作用下，未被消化的蛋白质/氨基酸生成维生素和脂肪酸等营养物质，或生成氨、胺等有害物质。,经肠道排出,维生素和脂肪酸,1.生理情况下,蛋白质氨基酸,肠菌酶,氨,胺类,组胺 尸胺 酪胺 苯乙胺,羟酪胺（-多巴胺）,苯乙醇胺,多巴胺,去甲肾上腺素,结 构 相 似,神经递质,假性神经递质,NH3 + H+,NH4+,肝性脑病,有毒,肝性脑病弱酸性灌肠促氨排出： 乳果糖、醋酸；肥皂水,肝受损时,脑,维生素和脂肪酸,2. 肝病时,第三节 氨基酸的一般代谢一、蛋白质降解为氨基酸： 蛋白质降解速度各不相同 真核细胞内蛋白降解的两条途径 溶酶体中的ATP-非依赖途径：细胞外来蛋白、膜蛋白、长寿蛋白等在溶酶体中被降解，不消耗ATP 。 蛋白酶体中的ATP依赖途径：异常蛋白和短寿蛋白在酶催化作用下，并消耗ATP，与泛素共价结合，称为泛素标记或泛素化；泛素化蛋白被蛋白酶体特异性结合并降解。,（肠/肾）,二、氨基酸代谢概况,三、氨基酸的转/脱氨基作用 1、转氨基 2、氧化(脱氢/加氧)脱氨基 3、联合脱氨基 4、嘌呤核苷酸循环联合脱氨基（肌肉),1.转氨基作用,谷氨酸 + 丙酮酸 -酮戊二酸 + 丙氨酸 谷氨酸 + 草酰乙酸 -酮戊二酸 + 天冬氨酸,ALT,AST,转氨酶（其辅酶为磷酸吡哆醛/胺），常见： 丙氨酸氨基转移酶（ALT）又称谷丙转氨酶（GPT），急性肝炎患者，血清ALT。 天冬氨酸氨基转移酶（AST）又称谷草转氨酶(GOT)，心梗患者，血清AST。 转氨基作用特点： 只转移氨基而并没有脱氨；可逆；多数组织都可发生。,L-谷氨酸脱氢酶,NAD+,NADH+H+,（NADP+ NADPH+H+）,-H2O,2.氧化脱氨基作用,特点： 肝、肾、脑等多数组织中活性高，肌肉中活性低; 催化的反应可逆，逆过程合成谷氨酸; 作用局限：仅谷氨酸经此途径脱氨。 ATP和GTP是抑制剂，ADP和GDP是激活剂；当机体能量供应不足，ADP和GDP生成相对较多时，谷氨酸脱氢酶被激活，加速氨基酸氧化为-酮戊二酸进入TAC，缓解能量压力。,+H2O,-亚氨基戊二酸,L-谷氨酸,-酮戊二酸,TCA,ATP,特点：多数氨基酸经此途径脱氨，是最重要的途径； 可逆，是合成非必需氨基酸的主要途径； 转氨基和氧化脱氨基联合进行。,3.联合脱氨基：转氨基和氧化脱氨基联合进行,氨基酸, 酮酸,-酮戊二酸,谷氨酸,L-谷氨酸脱氢酶,转氨酶,特点：实为肌组织中的联合脱氨基作用； 先连续转氨基2次，再进入嘌呤核苷酸循环，最后在腺苷酸脱氨酶作用下脱氨基。,R-CH-COOH,-,NH2,转氨酶,AST,4.嘌呤核苷酸循环联合脱氨基（肌肉),腺苷酸脱氨酶,5. 氨基酸氧化酶氧化脱氨基(肝肾),过氧化氢酶,H2O,-酮戊二酸 草酰乙酸 丙酮酸,-NH2,二、-酮酸的代谢 1.氨基化（-NH2）合成非必须氨基酸：,谷氨酸天冬氨酸丙氨酸,2.转变为糖或脂类：脱氨基后产生的-酮酸糖或脂类。 生糖氨基酸：甘、丝、丙等多种氨基酸。 生酮氨基酸：赖氨酸、亮氨酸。 “铜依赖光亮值钱” 生酮兼生糖氨基酸：酪、苏、苯丙、色、异亮。 “同堂的老鼠本色异常亮” 3.氧化供能：TAC。,氨基酸脱氨基 肠道吸收肾小管重吸收,合成尿素（肝）合成谷氨酰胺其他含氮化合物经肾/肠成铵盐排出,氨,1.氨有脑毒,第四节 氨 的 代 谢,2.氨的来源和去路,NH3,二、 氨的转运1、葡萄糖丙氨酸循环：氨从肌肉运往肝,2、通过谷氨酰胺运氨，氨从脑、肌肉等处运往肝肾,氨基甲酰磷酸合成酶I（CPS-），由N-乙酰谷氨酸（AGA）激活，鸟氨酸氨基甲酰转移酶，精氨酸代琥珀酸合成酶, 精氨酸代琥珀酸裂解酶，精氨酸酶。,三、尿素的生成:鸟氨酸循环过程,氨在肝中合成尿素是氨的主要去路.,AMP+PPi,氨基酸,CPS-,AGA,+,O,合成部位：肝脏的线粒体、胞液氨的来源：游离氨、天冬氨酸耗能：3ATP（4个高能磷酸键）意义：是肝脏解除氨毒的主要方式尿素合成的调节 1.食物蛋白影响 高蛋白膳食时尿素合成加快（排出的含氮物中尿素占90%）。 2.CPS-的调节 精氨酸激活N-乙酰谷氨酸（AGA）合成酶，促进AGA的合成，AGA激活CPS-，尿素合成加快。 3.精氨酸代琥珀酸合成酶是尿素合成的限速酶。,鸟氨酸循环小结：反应式：,=,3、高血氨与肝性脑病 肝功能受损尿素合成障碍血氨脑NH3,降低血氨的措施： 限制蛋白进食量， 肠道抑菌药物， 酸性灌肠， 给谷氨酸使其与氨结合为谷氨酰胺（临床已少用）, 使用精氨酸促进尿素合成。,第五节 个 别 氨 基 酸 的 代 谢,第六节 一 碳 单 位 代 谢,一碳单位：氨基酸在代谢过程中产生的含有一个碳原子的基团,一碳单位的转运：,一碳单位的功能：参与核酸的合成,甲硫氨酸循环,甲硫氨酸循环,VitB12缺乏FH4再生甲基转运核酸合成细胞分裂受阻巨幼细胞性贫血，同时血中同型半胱氨酸浓度升高。,FH4只转运-CH3，只有SAM才可直接将-CH3转交给甲基受体，故SAM是甲基的直接供体。SAM中的甲基为活性甲基，SAM为活性甲硫氨酸。肌酸合成所需甲基也由SAM直接提供。,一碳单位代谢小结,甘氨酸、丝氨酸、组氨酸、色氨酸,被四氢叶酸（FH4）结合携带,一碳单位,合成嘌呤、嘧啶、肌酸等,来源,去路,载体,-CH3 、-CH2-、-CHO-、-CH= 、-CH=NH,干尸组色,（可相互转变）,SAM,第七节 含 硫 氨 基 酸 的 代 谢,肝是合成肌酸的主要器官，磷酸肌酸是肌肉和脑中能量储存和利用的主要形式，其代谢的终产物均为肌酸酐（又称肌酐，Cr）。 肌酸激酶(CK)：主要存在于肌肉和脑组织的胞质和线粒体中，由两种亚基构成，即M亚基（肌型）和B亚基（脑型），构成3种同工酶： CK-MM(骨骼肌)、CK-MB（心肌）和CK-BB（脑）。 若血中CK-MB明显增高，提示心肌梗死。,苯丙氨酸 酪氨酸 甲状腺激素,尿黑酸乙酰乙酸+延胡索酸,3，4二羟苯丙氨酸（多巴）黑色素 多巴胺去甲肾上腺素肾上腺素,羟化酶,尿黑酸酶,酪氨酸酶（黑色素细胞）,苯丙氨酸 酪氨酸 甲状腺激素 甲亢/甲低,尿黑酸,3，4二羟苯丙氨酸（多巴）黑色素 多巴胺（-）帕金森病,羟化酶（-）,尿黑酸酶（-）,苯丙酮酸,酪氨