第八章含氮化合物代谢

,第八章含氮化合物的代谢,概述蛋白质的酶促降解氨基酸的代谢核酸的酶促降解核苷酸的代谢糖、脂类、氨基酸和核苷酸代谢的联系,本章主要内容,第一节概述,一、蛋白质的生理功能（一）维持组织细胞的生长、修补和更新（二）转变为生理活性分子（三）氧化供能二、氮平衡:食物摄入氮-(尿氮+粪氮),氮的总平衡：摄入氮量=排出氮量,成年人氮的正平衡：摄入氮量排出氮量,儿童和恢复期患者氮的负平衡：摄入氮量排出氮量,长期饥饿或患消耗性疾病,三、蛋白质的生理价值与必需氨基酸（一）蛋白质的生理价值蛋白质的生理价值是指饲料蛋白质被动物机体合成组织蛋白质的利用率。即：（二）必需氨基酸动物体内不能合成或合成量不足而需由饲料供给的氨基酸。人体必须氨基酸（8种）:Ile、Met、Val、Leu、Trp、Phe、Thr、Lys半必须氨基酸：His和Arg。,四、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,蛋白来源重量%单食时BV混食时BV豆腐干426577面筋5867小麦3967小米135789牛肉2669大豆2264,混合食物蛋白质的互补作用,第二节蛋白质的酶促降解,一、概念蛋白质在蛋白水解酶的作用下，分解成小肽和氨基酸的过程。,内肽酶：胃蛋白酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶、弹性蛋白酶（水解蛋白质内部肽键）,外肽酶：氨基肽酶、羧基肽酶（从肽链两端开始水解肽键）,二、酶：据水解肽键部位的不同分为两类,外切酶氨肽酶,内切酶,限制性内切酶,外切酶羧肽酶,最终产物氨基酸,第三节氨基酸代谢,一、动物体内氨基酸的代谢概况,1.定义指氨基酸脱去氨基生成相应-酮酸的过程。2.脱氨基方式(1)氧化脱氨基作用(2)转氨基作用(3)联合脱氨基作用（最重要）,二、氨基酸的分解代谢,(一)氨基酸的脱氨基作用,（1）氧化脱氨基作用,氨基酸在脱氨的同时伴有脱氢或氧化过程，生成的产物是氨和-酮酸。,动物的脱氨基作用主要在肝脏和肾脏中进行。,催化氨基酸氧化脱氨基的酶:L-谷氨酸脱氢酶（NAD或NADP）：催化谷氨酸脱氨，是主酶L-氨基酸氧化酶（FMN或FAD）：最适PH=10，不是主酶D-氨基酸氧化酶：作用小,（2）转氨基作用,在转氨酶的作用下将-氨基酸的氨基转移给-酮酸，生成相应的-酮酸和另一种氨基酸。,转氨酶,（PLP）,转氨作用,氧化脱氨基作用,（3）联合脱氨基作用,指氨基酸与-酮戊二酸经转氨作用生成-酮酸和谷氨酸，后者经L-谷氨酸脱氢酶作用生成游离氨和-酮戊二酸的过程。即是转氨基作用和氧化脱氨基作用联合反应。,（二）氨基酸的脱羧作用,脱羧作用：氨基酸在脱羧酶的作用下形成胺类的反应。,脱羧酶各异，辅酶是磷酸吡哆醛（PLP）,（三）氨基酸分解产物的去路,1.动物体内氨的去路（1）重新合成氨基酸（2）生成酰胺（植物）（3）形成胺盐（4）生成尿酸（家禽）（5）合成尿素（哺乳动物）,2.尿素的合成,（1）尿素合成过程,氨甲酰磷酸的生成（线粒体中进行）,瓜氨酸的生成,精氨酸的生成（胞液中进行）,精氨酸的水解和尿素的生成（胞液中进行）,尿素循环的总过程,尿素的生成-鸟氨酸循环,3.-酮酸的代谢去路,（1）重新合成氨基酸（2）转变成糖、酮体和脂肪酸（3）氧化供能,氨基酸碳骨架的代谢去向,4.胺的代谢去向,（1）胺类物质的氧化生成醛和氨，氨进入氨代谢，醛转化为羧酸。（2）转变为生物活性物质，如：,三、必须氨基酸的合成代谢,（一）合成的条件1.碳架：糖代谢的中间物，-酮酸。2.NH3：谷氨酸或谷氨酰胺提供。3.反应：转氨基作用。,（二）合成的方式,1.由-酮酸转化,（1）丝氨酸族：丝甘半胱碳架：3-磷酸甘油酸（2）丙氨酸族：丙缬亮异亮碳架：丙酮酸（3）天冬氨酸族：天冬赖苏碳架：草酰乙酸（4）谷氨酸族：谷脯精碳架：-酮戊二酸（5）芳香族氨基酸和组氨酸：苯丙色酪碳架：4-磷酸赤藓糖和PEP化合后形成莽草酸,其他氨基酸的合成碳架,2.由氨基酸之间转变生成,ValLeuIle,AsnThrLys,PEP,4-P赤藓糖,+,莽草酸,PheTrpTyrHis,四、个别氨基酸的代谢(自学）,1.一碳基团的代谢（前述）由色氨酸、甘氨酸、丝氨酸、组氨酸和蛋氨酸代谢生成，用于嘌呤和嘧啶核苷酸的合成。,（1）苯丙氨酸的代谢,苯丙氨酸是必需氨基酸，正常情况下，其主要代谢是经羟化作用，生成酪氨酸。催化此反应的酶是苯丙氨酸羟化酶。,此反应是苯丙氨酸的主要代谢途径,2.芳香族氨基酸的代谢,苯丙酮酸尿症（phenylKeronuria,PKU）,（2）酪氨酸代谢,生成甲状腺素,生成儿茶酚胺,酪氨酸氧化分解（生糖兼生酮）,体内尿黑酸氧化酶先天性缺陷，尿黑酸分解受阻，出现尿黑酸症,（3）色氨酸代谢,生成5-羟色胺,3.含硫氨基酸代谢,（1）谷胱甘肽的合成：Cys（2）生成S-腺苷甲硫氨酸:Met（3）半胱氨酸与胱氨酸的互变,第四节核酸的酶促降解,一、定义在核酸酶的作用下，核酸的磷酸二酯键断裂，生成寡核苷酸和单核苷酸的过程。二、酶（1）外切核酸酶（2）内切核酸酶：非特异性的限制性的：特定识别序列,如：EcoR,外切核酸酶对核酸的水解位点,5,OH,B,3,B,B,B,B,B,B,B,牛脾磷酸二酯酶5端外切得：3核苷酸,蛇毒磷酸二酯酶3端外切得：5核苷酸,DNA,外切酶,内切酶,特定部位的限制性内切酶,第五节核苷酸的代谢,一、核苷酸的分解代谢,核酸,核苷酸,核苷,磷酸,含氮碱基,戊糖,核酸酶,核苷酸酶,核苷酶,（一）嘌呤的分解,最终产物：人、灵长类、鸟类、爬行类等-尿酸其他哺乳动物-尿囊素硬骨鱼类-尿囊酸两栖类-尿素、乙醛酸,（二）嘧啶的分解,代谢终产物C、U：CO2、NH3、-丙氨酸T：CO2、NH3、-氨基异丁酸,二、核苷酸的合成代谢,(一)嘌呤核苷酸合成1.从头合成,（1）嘌呤碱合成的元素来源,N10-甲酰FH4,N10-甲酰FH4,（2）合成要点,由5-磷酸核糖-1-焦磷酸（PRPP）提供核糖部分，在磷酸核糖的基础上再逐步完成嘌呤环的装配。先合成IMP，再转化为AMP和GMP。,(3)AMP和GMP的生成,AMP合成需要：ASP提供氨、GTP提供能量。GMP合成需要：Gln提供氨，ATP提供能量。,2.嘌呤核苷酸的补救合成,利用体内现有游离的嘌呤或嘌呤核苷，经过简单的反应合成嘌呤核苷酸的过程。,（二）嘧啶核苷酸的合成,1.嘧啶核苷酸的从头合成,（1）嘧啶环各元素的来源,（2）合成要点,先合成嘧啶环。在与磷酸核糖结合，经过乳清酸核苷酸等中间物生成UMP。,（3）CTP的合成,2.嘧啶核苷酸的补救合成,嘧啶核苷酸,（三）脱氧核糖核苷酸的合成,1.二磷酸核糖核苷酸的还原,2.胸腺嘧啶脱氧核苷酸的合成,d,d,d,d,d,第六节糖、脂类、氨基酸和核苷酸代谢的联系,糖代谢与脂代谢糖代谢与氨基酸代谢脂代谢与氨基酸代谢核苷酸代谢与其他物质代