第十三章-氨基酸代谢PPT课件

.,1,第十章氨基酸代谢,授课教师：张璐Email：chaperones,.,2,氨基酸是组成蛋白质的基本单位，所以氨基酸代谢是蛋白质代谢的中心内容。氨基酸的分解反应主要是脱氨基作用，脱氨基后生成的酮酸进一步氧化分解，转变成糖或脂质或其他含氮化合物（如肾上腺素、肉碱、肌酸、谷胱甘肽等）。,.,3,胞内蛋白,饮食中的蛋白,碳骨架,氨基酸，核苷，生物胺的生物合成,氨基甲酰磷酸,氮排泄产物,尿素循环,内源蛋白质更新,外源蛋白质,分解供能,合成其他含氮物质,糖异生,天冬氨酸+瓜氨酸生成精氨琥珀酸可进入尿素循环,草酰乙酸+谷氨酸,.,4,氨基酸的分解代谢,过量的氨基酸分解代谢后形成酮酸，是氨基酸分解代谢的共同方式。氨基酸可以通过各种形式进行脱氨基，包括氧化脱氨，非氧化脱氨，转氨和联合脱氨等。,合成新的蛋白质转化为糖和脂质分解代谢,.,5,一氨基酸的脱氨基作用(重点),1氧化脱氨2转氨基作用转氨酶3联合脱氨4非氧化脱氨（微生物中）,氨基酸氧化酶氨基酸脱氢酶,转氨酶氨基酸脱氢酶，脱氨酶,.,6,1氧化脱氨,氧化脱氨基：氨基酸在酶的作用下伴有氧化的脱氨基反应，催化这个反应的酶即氧化酶或脱氢酶。L-氨基酸氧化酶（活性不高，对Gly，羟基氨基酸、酸性碱性氨基酸无作用）D-氨基酸氧化酶（存在于脊椎动物肝、肾中，对D-Met，D-Ala有作用）L-谷氨酸脱氢酶（分布广泛，活性强。别构酶，两种辅酶：NAD/NADP）,.,7,（1）氨基酸氧化酶,氨基酸氧化酶，以FMN或FAD为辅基。,.,8,（2）氨基酸脱氢酶,不需氧脱氢酶，以NAD+或NADP+为辅酶最普遍存在的是L-谷氨酸脱氢酶,.,9,2转氨基作用,转氨基作用：氨基酸在转氨酶的作用下，可将氨基酸的氨基转移到酮酸，结果氨基酸转变成酮酸，而酮酸转变成氨基酸,转氨酶种类多，分布广，多数以酮戊二酸作为氨基受体,.,10,3联合脱氨基作用,转氨基作用虽然普遍存在，但单靠转氨基作用不能最终脱去氨基，单靠氧化脱氨基作用也不能满足机体脱氨基的需要。因为大多数组织中L-谷氨酸脱氢酶的活性很高，以及肌肉组织中含有活性较高的腺苷酸脱氨酶，所以，机体借助联合脱氨基作用可迅速使各种不同的氨基酸脱去氨基。1转氨酶和L-谷氨酸脱氢酶的联合脱氨基作用2转氨酶和腺苷酸脱氨酶的联合脱氨基作用,.,11,（1）转氨酶和L-谷氨酸脱氢酶的联合脱氨基作用,转氨酶,L-谷氨酸脱氢酶,酮戊二酸,酮酸,谷氨酸,.,12,（2）转氨酶和腺苷酸脱氨酶的联合脱氨基作用,.,13,二、氨基酸的脱羧基作用,在氨基酸脱羧酶的作用下脱去羧基生成伯胺和二氧化碳普遍存在动植物和微生物体中，但不是主要途径氨基酸脱羧后产生的胺有一定的生理作用，在体内积累过多会造成毒害,.,14,氨对动物具有毒性用于生物合成（常见于微生物）无毒形式运输或排出体外氨排泄的三种形式：,爬虫类,(陆地),三、NH3的代谢,.,15,1氨的排泄,（1）排氨动物-氨基酸脱下的氨以谷氨酰胺的形式运输到排泄部位，经分解产生的游离的氨排出体外（2）排尿酸动物-陆生爬虫和鸟类，以尿酸做为氨基酸排泄主要方式。尿酸也是灵长类等嘌呤代谢的产物（3）高等动物和人类，氨主要是以尿素形式从肾中排出，小部分以谷氨酰胺形式储存。,.,16,2尿素循环鸟氨酸循环（重中之重）,鸟氨酸循环：HCO3+NH3+2ATP生成氨甲酰磷酸；鸟氨酸与氨及CO2（即氨甲酰基）结合生成瓜氨酸；瓜氨酸接受1分子氨(Asp)而生成精氨酸带琥珀酸；精氨酸带琥珀酸分解生成精氨酸；精氨酸酶作用下，精氨酸分解生成尿素，并重新生成鸟氨酸，鸟氨酸可参与第二轮循环。是发生在动物肝脏的一个代谢循环。尿素是无毒水溶性物质，由血液运输至肾，从尿中排出。,.,17,TheUreaCycle,鸟氨酸作用：废物运载车,瓜氨酸,.,18,氨甲酰磷酸,鸟氨酸,瓜氨酸,精氨琥珀酸,精氨酸,天冬氨酸,尿素,尿素循环,1,2a,2b,3,4,氨甲酰磷酸,延胡索酸,.,19,（1）氨甲酰磷酸合成酶催化的反应,碳酸氢根,氨基甲酸,氨甲酰磷酸,.,20,（2）瓜氨酸合成,鸟氨酸转氨甲酰酶,鸟氨酸,氨甲酰磷酸,.,21,（3）精氨琥珀酸合成,精氨琥珀酸合成酶,天冬氨酸,调控酶,.,22,（4）Arg的合成,精氨琥珀酸酶,.,23,（5）Arg裂解生成尿素,精氨酸酶,.,24,生成1分子尿素消耗3分子ATP，（四个高能磷酸键）。尿素是蛋白代谢的最终产物，形成1分子尿素可清除2分子氨基氮和1分子CO2。尿素氮占尿中排出总氮量的90。,.,25,尿素循环与TCA的连接,延胡索酸,天冬氨酸,苹果酸,草酰乙酸,TCA循环,谷氨酸,酮戊二酸,瓜氨酸,精氨琥珀酸,精氨酸,尿素,鸟氨酸,氨甲酰基磷酸,Cell溶质,尿素循环,.,26,3氨的转运（氨通过什么方式运送到肝脏？）,有毒的氨极少量以游离状态存在，主要以无毒的丙氨酸和谷氨酰胺两种形式在血液中运输（1）丙氨酸葡萄糖循环（2）谷氨酰胺的合成与分解,.,27,A丙氨酸葡萄糖循环,糖酵解,酮戊二酸,糖原异生,葡萄糖,丙酮酸,血糖,葡萄糖,丙酮酸,尿素,谷氨酸,丙氨酸,酮戊二酸,丙氨酸,谷氨酸,肌肉蛋白,.,28,丙氨酸葡萄糖循环的意义,1使肌肉中的氨以无毒的丙氨酸做为载体运输到肝2肝又为肌肉提供了生成丙酮酸的葡萄糖,.,29,B谷氨酰胺携带氨基进入肝脏,谷氨酰胺酶,谷氨酸,谷氨酰胺,谷氨酸,肝脏或肾,血液,.,30,谷氨酰胺的作用,1生物体内氨的运输形式2某些含氮化合物的合成原料3在天冬酰胺合成酶催化下，由谷氨酰胺提供酰胺基，转移到天冬氨酸生成天冬酰胺等因此，谷氨酰胺不仅是氨基酸的解毒产物及运输形式，也是氨的储存形式,.,31,四-酮酸代谢,人体10-15%的能量来自于氨基酸的氧化分解，氨基酸的碳架以5种产物形式进入TCA（分别为乙酰CoA、草酰乙酸、琥珀酰CoA，延胡索酸、-酮戊二酸）彻底氧化为H2O和CO2、还可以通过糖元异生合成葡萄糖或生酮。,.,32,氨基酸进入TCA的进入点,延胡索酸,乙酰乙酰CoA,乙酰CoA,草酰乙酸,琥珀酰CoA,-酮戊二酸,.,33,生糖氨基酸与生酮氨基酸,生糖氨基酸：分解产物为糖代谢的中间物。草酰乙酸、琥珀酰CoA、酮戊二酸生酮氨基酸：在分解过程中转变成乙酰乙酰CoA的氨基酸。如Phe、Tyr、Leu、Trp、Lys生糖生酮氨基酸，既能生成酮体，也能生成糖的氨基酸。如Phe、Tyr。Ala、Ser、Cys等可通过乙酰CoA生成乙酰乙酸，因此生酮氨基酸和生糖氨基酸界限并不明显,.,34,*氨基酸代谢遗传性疾病-苯丙酮尿症,疾病的根源：缺乏苯丙氨酸羟化酶的活性。苯丙氨酸羟化酶将必需氨基酸苯丙氨酸转化成酪氨酸。酪氨酸是儿茶酚胺，黑色素和甲状腺激素的前体。由于此代谢通道的阻断，苯丙氨酸经由另一通道转变成苯丙酮酸和乙酸盐并经肾脏排泄。患者表现：患儿在出生后头几周即