蛋白质降解和氨基酸分解代谢

,第十章氨基酸与核苷酸代谢,1、蛋白质的消化,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）,主要的酶类：,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,酶原的激活,水解,2、消化过程,（1）胃中消化,胃蛋白酶,胃蛋白酶,胰蛋白酶原,肠激酶,糜蛋白酶弹性蛋白酶羧基肽酶,（+）,酶原的激活,胰蛋白酶,水解,（2）小肠内消化（主要部位）,（1）主要部位：小肠,A氨基酸运载蛋白,碱性氨基酸运载蛋白,酸性氨基酸运载蛋白,亚氨基酸运载蛋白,B-谷氨酸循环,（2）吸收机制,中性氨基酸运载蛋白,3、氨基酸的吸收,GeneralMetabolismofAminoAcid,氨基酸代谢库(metabolicpool),食物蛋白质,消化吸收,组织蛋白质,分解,合成,合成,脱氨基作用,NH3,-酮酸,尿素,糖,氧化供能,酮体,脱羧基作用,CO2,胺类,其他含氮化合物(purine,pyrimide),转变,二、氨基酸的分解代谢,氨基酸,酮酸1、氧化：CO2、H2O、ATP2、提供可转化为G（燃料）的3碳和4碳单位,NH4+1、再利用生成AA2、排泄：NH4+、尿素、尿酸,（一）脱氨基作用(DeaminationofAminoAcid),1、转氨基作用氨基转移酶(aminotransferase)转氨酶(transaminase),(Donoraminoacid),(Newaminoacid),(Newketoacid),(Accepterketoacid),(transaminase),（1）体内比较重要的转氨基反应：,谷丙转氨酶(glutamicpyruvictransaminase,GPT)谷草转氨酶(glutamicoxaloacetictransaminase,GOT),Glu,Pyruvate,-Ketoglutarate(-KG),Ala,GPT,肝细胞中转氨酶活力比其他组织高出许多，是血液的100倍抽血化验若转氨酶比正常水平偏高则有可能：肝组织受损破裂结合乙肝抗原等指标进一步确定原因,查肝功抽血化验转氨酶指数,L-氨基酸氧化酶（活性低，分布于肝及肾脏，辅基为FMN）,D-氨基酸氧化酶（活性强，但体内D-氨基酸少，辅基为FAD）,氨基酸氧化脱氨的主要酶：,2、（谷氨酸的）氧化脱氨基,L-谷氨酸脱氢酶,L-Glu氧化脱氨基作用,L-谷氨酸脱氢酶(L-glutamatedehydrogenase）分布：Liver，Kidney，Brain不需氧脱氢酶，辅酶：NAD+orNADP+()：GTP、ATP()：GDP、ADP,+NH3,-酮戊二酸,L-谷氨酸氧化脱氨基作用,转氨基作用转氨酶种类多、分布广、活性高但氨基酸没有真正脱掉氨基氧化脱氨基作用氨基酸氧化酶只有Glu脱氢酶分布广、活性高，但肌肉缺乏不是体内主要的脱氨基方式,最佳脱氨基的方式是？联合脱氨基=转氨基+氧化脱氨基转氨酶与Glu脱氢酶的联合脱氨基肝、脑、肾嘌呤核苷酸循环肌肉、脑、肾,联合脱氨基作用,-KG,谷氨酸,转氨酶,谷氨酸脱氢酶,肌肉、肝、脑、肾中的嘌呤核苷酸循环,氨基酸的脱羧基作用,1、直接脱羧基,PLP,L-谷氨酸脱氢酶,NAD+H2O,NADH+H+NH4+,-谷氨酸,-酮戊二酸,谷氨酸氧化脱氨,氨的转运与排泄,血氨过高可引起中枢神经系统中毒！,1、体内氨的来源AminoAcid脱氨基(Deamination)肠道细菌的腐败作用与尿素(Urea)的分解,肾小管上皮分泌Gln的分解,血氨正常参考值：5.5465mol/L降低血氨的措施：限制蛋白进食量给于肠道抑菌药物给予Glu使其与氨结合为Gln,4、氨的排泄,水生生物直接扩散脱氨（NH3）,哺乳、两栖动物排尿素,各种生物根据安全、价廉的原则排氨,直接排氨，不消耗能量；排氨形式越复杂、越耗能,？,体内水循环迅速，NH3浓度低，扩散流失快，毒性小。,？,体内水循环较慢，NH3浓度较高，需要消耗能量使其转化为较简单，低毒的尿素形式。,鸟类、爬虫排尿酸,均来自转氨,不溶于水毒性很小需更多能量,为什么这类生物如此排氨？,水循环太慢，保留水分同时不中毒，付出高能量代价。,高等植物，以Gln/Asn形式储存氨，不排氨。,1932年HansKrebs提出尿素循环(ureacycle)鸟氨酸循环(ornithinecycle),5、尿素(urea)的生成,实验：动物切除肝脏，输入AA后，血氨浓度升高动物保留肝脏、切除肾脏，输入AA后，血中尿素浓度升高动物肝脏、肾脏同时切除，输入氨基酸后，血中尿素含量较低，但血氨浓度升高结论：肝脏是合成尿素的主要器官,三、氨基酸碳骨架的氧化途径,生成non-essentialaminoacid转变成Carbohydrate及Lipids生糖氨基酸(glucogenicaminoacid)生酮氨基酸(ketogenicaminoacid)生糖兼生酮氨基酸(glucogenicandketogenicaminoacid)氧化供能,碳骨架的氧化,乙酰乙酰CoA,苯丙氨酸酪氨酸亮氨酸赖氨酸色氨酸,丙氨酸苏氨酸甘氨酸丝氨酸半胱氨酸,