第七章氨基酸代谢临床

1、呼吸链各复合体在线粒体内膜中的位置呼吸链各复合体在线粒体内膜中的位置在呼吸链电子传递过程中释放出能量，推动在呼吸链电子传递过程中释放出能量，推动adp磷磷酸化生成酸化生成atp过程。又称为偶联磷酸化。过程。又称为偶联磷酸化。 f0 f1 cyt c q nadh+h+ nad+ 延胡索酸延胡索酸 琥珀酸琥珀酸 h+ 1/2o2+2h+ h2o adp+pi atp h+ h+ h+ 胞液侧胞液侧 基质侧基质侧 + + + + + + + + + + - - - - - - - - - chapter 7 amino acid metabolism氨基酸代谢的氨基酸代谢的“三字经三字经”学习法学

2、习法 “搭搭”架分清架分清“主、次线主、次线”，建立框架整体观；，建立框架整体观；“填填”料明确重、难点，避免眉毛胡子一把抓；料明确重、难点，避免眉毛胡子一把抓；“归归”纳落到两个点，知识点与联系点。纳落到两个点，知识点与联系点。来来源源去去路路 “主线主线”就是氨基酸分解代谢的脱氨基代谢就是氨基酸分解代谢的脱氨基代谢。“辅线辅线”则是氨基酸脱羧基代谢。则是氨基酸脱羧基代谢。 重点：重点：脱氨基作用、氨的代谢以及一碳单位代谢。脱氨基作用、氨的代谢以及一碳单位代谢。难点：难点：尿素合成详细过程及个别氨基酸代谢尿素合成详细过程及个别氨基酸代谢, ,了解为主。了解为主。 “知识点知识点”是指一些重要

3、的具体知识。如：是指一些重要的具体知识。如：氨基酸氨基酸的联合脱氨基作用及特点、重要的转氨酶（的联合脱氨基作用及特点、重要的转氨酶（alt、ast）、体内氨的转运形式（丙氨酸、谷氨酰胺）、）、体内氨的转运形式（丙氨酸、谷氨酰胺）、机体对氨处理的主要方式（鸟氨酸循环）。机体对氨处理的主要方式（鸟氨酸循环）。“联系点联系点”即即“与疾病结合点与疾病结合点”是指本章理论与临床是指本章理论与临床疾病密切相关的需要掌握的知识。如：疾病密切相关的需要掌握的知识。如：高血氨和氨中毒；高血氨和氨中毒；叶酸、叶酸、vitvit b12 b12与巨幼与巨幼rbcrbc贫血的联系；贫血的联系；白化病（酪氨酸酶缺乏）

4、等。白化病（酪氨酸酶缺乏）等。用用共性与个性共性与个性的辩证关系说明的辩证关系说明2020种编码氨基酸种编码氨基酸 分解代谢中共性和个性的关系。分解代谢中共性和个性的关系。用用一分为二一分为二的观点看待的观点看待“氨氨”。用用矛盾转化矛盾转化的观点分析机体对高血氨和氨中毒的观点分析机体对高血氨和氨中毒 的转化处理。的转化处理。第一节第一节 蛋白质的营养作用蛋白质的营养作用第二节第二节 蛋白质的消化吸收与腐败蛋白质的消化吸收与腐败第三节第三节 aa的一般代谢的一般代谢第四节第四节 氨的代谢氨的代谢第五节第五节 个别个别aa的代谢的代谢第一节第一节 蛋白质的营养功能蛋白质的营养功能nutritio

5、nal function of protein 重要生理重要生理功能功能维持细胞组维持细胞组织的生长、织的生长、更新和修补更新和修补能源物质能源物质氧化供能氧化供能参与重要参与重要生理活动生理活动( (假蛋白原理假蛋白原理）食品和饲料工业蛋白质）食品和饲料工业蛋白质含量测试方法：含量测试方法：测定测定“n n”。20082008年杀人奶粉年杀人奶粉-结石娃娃结石娃娃20042004年杀人奶粉年杀人奶粉-大头娃娃大头娃娃蛋白质对机体生长发育的重要性！蛋白质对机体生长发育的重要性！食品安全直接关系人民群众的身体健康和生食品安全直接关系人民群众的身体健康和生命安全，关系社会和谐稳定和经济健康发展命安

6、全，关系社会和谐稳定和经济健康发展 。中华人民共和国食品安全法中华人民共和国食品安全法氮平衡氮平衡nitrogenbalance总平衡总平衡 正平衡正平衡 负平衡负平衡 入入 = = 出出入入 出出入入 出出60kg体重成人：3050 g/d, 80 g/d蛋白质需要量？蛋白质需要量？营养价值营养价值nutrition value质质知识点知识点必需必需aaessential amino acid非必需非必需aanon-essential amino acid“假设来写一两本书假设来写一两本书”met、trp、lys、val、ile、leu、phe、thrarg, his食物蛋白质的互补作用食

7、物蛋白质的互补作用(complementary action of protein) 营养价值低的蛋白质混合使用，使必需营养价值低的蛋白质混合使用，使必需氨基酸在种类上和数量上相互补充，从而提氨基酸在种类上和数量上相互补充，从而提高营养价值。高营养价值。蛋白来源重量%单食时bv 混食时bv豆腐干面筋4258656777小麦小米牛肉大豆391326226757696489第二节第二节 蛋白质的消化、吸收与腐败蛋白质的消化、吸收与腐败digestion, absorption and putrefaction of protein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

8、性反应。蛋白质消化的生理意义蛋白质消化的生理意义pepsinproteinsamino acidspolypeptidespepsinogen(ph1.52.5)h+autocatalysis 凝乳作用凝乳作用: : casein curdspepsinca2+胃中的消化endopeptidaseexopeptidasetrypsinchymotrypsinelastasecarboxy peptidase acarboxy peptidase bdipeptidase aminopeptidaseaaaa（1/3）oligopeptides （2/3）proteinspolypeptides

9、小肠中的消化羧基肽酶羧基肽酶（a a或或b b）羧基肽酶原羧基肽酶原（a a或或b b）糜蛋白酶原糜蛋白酶原糜蛋白酶糜蛋白酶弹性蛋白酶原弹性蛋白酶原弹性蛋白酶弹性蛋白酶胰蛋白酶胰蛋白酶胰蛋白酶原胰蛋白酶原肠激酶肠激酶酶原激活的意义：酶原激活的意义： 保护胰组织免受蛋白酶的自身消化保护胰组织免受蛋白酶的自身消化氨基肽酶氨基肽酶内肽酶内肽酶羧基肽酶羧基肽酶氨基酸氨基酸 +氨基酸氨基酸二肽酶二肽酶氨基酸的吸收吸收部位：吸收部位：主要在小肠主要在小肠吸收形式：吸收形式：氨基酸、寡肽、二肽氨基酸、寡肽、二肽吸收机制：吸收机制：耗能的主动吸收过程耗能的主动吸收过程吸收方式：吸收方式： carrier pr

10、otein: aa-carrier- na+,atp - glutamyl cycle: - glutamyl transferase tri- & dipeptides transport: atp 食物中食物中未被消化的蛋白质及未被吸收的未被消化的蛋白质及未被吸收的蛋白质消化产物蛋白质消化产物在在肠道细菌肠道细菌的作用下，进行的作用下，进行分解代谢分解代谢的过程。的过程。蛋白质的腐败作用蛋白质的腐败作用（putrefaction）蛋白质蛋白质 氨基酸氨基酸胺类胺类蛋白酶蛋白酶 脱羧基作用脱羧基作用 组氨酸组氨酸组胺组胺 赖氨酸赖氨酸尸胺尸胺 色氨酸色氨酸 色胺色胺 酪氨酸酪氨酸酪胺

11、酪胺胺类胺类( (amines) )的生成的生成ch2ch2nh2ch2ch2nh2ch2nh2cohhch2nh2cohhch2ch2nh2ohch2ch2nh2ohch2nh2cohhohch2nh2cohhoh苯乙胺苯乙胺苯乙醇胺苯乙醇胺酪胺酪胺-羟羟酪胺酪胺falseneurotransmitter多巴胺多巴胺去甲肾上腺素去甲肾上腺素 肾上腺素肾上腺素儿茶酚胺neurotransmitter肝性脑病未被吸收的氨基酸未被吸收的氨基酸渗入肠道的尿素渗入肠道的尿素氨氨(ammonia)肠道细菌肠道细菌脱氨基作用脱氨基作用尿素酶尿素酶 降低肠道降低肠道ph，nh3转变为转变为nh4+以胺盐形式

12、排出，以胺盐形式排出，减少氨的吸收减少氨的吸收酸性灌肠酸性灌肠氨的生成氨的生成 h r-c-cooh nh2decarboxylationdeaminationureaseamineammoniaphenolindoleh2s fatty acidvitamine第三节第三节 氨基酸的一般代谢氨基酸的一般代谢general metabolism of amino acidsgastrointestinal tractprotein degradationnon-essential aa(exogenous)(endogenous)(endogenous)amino acid metabolic

13、 pooldecarboxylationdeaminationnitrogen compounds 来自内源性或外源性氨来自内源性或外源性氨基酸混合一起分布在体基酸混合一起分布在体内各处，参与代谢内各处，参与代谢 1、atp-independent pathway (lysosome) 组织蛋白酶（组织蛋白酶（cathepsin）降解，细胞外来源的）降解，细胞外来源的 蛋白质、膜蛋白和长寿命的细胞内蛋白质蛋白质、膜蛋白和长寿命的细胞内蛋白质 2、atp-ubiquitin-dependent pathway (cytosol) 蛋白酶体（蛋白酶体（proteasome）降解，异常蛋白和短）降解

14、，异常蛋白和短 寿命的蛋白质寿命的蛋白质protein degradationaaron ciechanover avram hershko irwin rose2004 nobel prize in chemistry泛素（泛素（ubiquitin）泛素激活酶泛素激活酶泛素结合酶泛素结合酶泛素蛋白连接酶泛素蛋白连接酶食物蛋白食物蛋白体内合成体内合成体内蛋白体内蛋白来来源源去去路路-酮酸酮酸尿尿素素某某些些含含 n n物物胺胺类类氧氧化化供供能能酮酮体体糖糖co2含含氮氮化化合合物物氨基酸代谢库氨基酸代谢库氨基酸代谢的重点氨基酸代谢的重点蛋白质蛋白质 r h-c-nh2 cooh ? 王某，男

15、，王某，男，21岁，大学生。岁，大学生。2周前周前感觉疲乏无力、懒动、感觉疲乏无力、懒动、 食欲不振、厌食欲不振、厌油，右上腹部有持续性胀痛。检查肝区油，右上腹部有持续性胀痛。检查肝区有叩击痛。有叩击痛。血清丙氨酸转氨酶血清丙氨酸转氨酶alt(gpt) alt(gpt) 70 u/l 70 u/l 正常值正常值: : 0-30 u/l0-30 u/l血清天冬氨酸转氨酶血清天冬氨酸转氨酶ast(got) ast(got) 40 u/l40 u/l 正常值正常值: : 0-28 u/l0-28 u/l病例病例一、转氨基作用脱去氨基一、转氨基作用脱去氨基在在氨基转移酶氨基转移酶或或转氨酶转氨酶催化下

16、，催化下，可逆可逆地把地把-氨基氨基酸的氨基转移给酸的氨基转移给酮酸，生成相应的氨基酸；原酮酸，生成相应的氨基酸；原来的氨基酸则转变成来的氨基酸则转变成酮酸。酮酸。氨基转移酶氨基转移酶 aminotransferase转氨酶转氨酶 transaminase转氨基作用转氨基作用 transamination1、转氨基作用：、转氨基作用：大多数氨基酸可参与转氨基作用，但赖氨酸、大多数氨基酸可参与转氨基作用，但赖氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸除外。脯氨酸、羟脯氨酸除外。丙氨酸转氨酶丙氨酸转氨酶 (alanine transaminase, alt)又称为：又称为：谷丙转氨酶谷丙转氨酶 (glutamic p

17、yruvic transaminase，gpt)重重 要要 的的 转转 氨氨 酶酶知识点知识点天冬氨酸转氨酶天冬氨酸转氨酶 (aspartate transaminase, ast) 又称为：又称为：谷草转氨酶谷草转氨酶 (glutamic oxaloacetate transaminase，got)丙酮酸谷氨酸-酮戊二酸丙氨酸cch3coohohc(ch2)2coohnh2cooh+gptaltc(ch2)2coohocooh+chch3coohnh2cch2coohohc(ch2)2coohnh2cooh+gotc(ch2)2coohocooh+coohasthcch2coohnh2coo

18、h草酰乙酸谷氨酸-酮戊二酸天冬氨酸组织组织 心心 肝肝 骨骼肌骨骼肌 肾肾 胰腺胰腺 脾脾 肺肺 血清血清ast 156000 142000 99000 91000 28000 14000 10000 20 alt 7100 44000 4800 19000 2000 1200 700 16正常人各组织中正常人各组织中alt及及ast活性（单位活性（单位/克湿组织）克湿组织）serum transaminases have been used as clinical markers of tissue damagesdamaged heart or liver cells leak trans

19、aminases 王某，男，王某，男，21岁，大学生。岁，大学生。2周前周前感觉疲乏无力、懒动、感觉疲乏无力、懒动、 食欲不振、厌食欲不振、厌油，右上腹部有持续性胀痛。检查肝区油，右上腹部有持续性胀痛。检查肝区有叩击痛。有叩击痛。血清丙氨酸转氨酶血清丙氨酸转氨酶alt(gpt) alt(gpt) 70 u/l 70 u/l 正常值正常值: : 0-30 u/l0-30 u/l血清天冬氨酸转氨酶血清天冬氨酸转氨酶ast(got) ast(got) 40 u/l40 u/l 正常值正常值: : 0-28 u/l0-28 u/l病例病例2 2、转氨基作用机理转氨基作用机理转氨酶的辅酶都是维生素转氨酶

20、的辅酶都是维生素b6的磷酸酯的磷酸酯磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛（pyridoxal phosphate）3 3、生理意义：、生理意义：接受氨基的主要酮酸有：接受氨基的主要酮酸有： 是体内合成非必需氨基酸的重要途径是体内合成非必需氨基酸的重要途径*丙酮酸丙酮酸 * -酮戊二酸酮戊二酸 *草酰乙酸草酰乙酸4、特点：、特点：只有氨基的转移，没有氨的生成只有氨基的转移，没有氨的生成催化的反应可逆催化的反应可逆其辅酶都是磷酸吡哆醛其辅酶都是磷酸吡哆醛转氨酶专一性强转氨酶专一性强 存在于肝、脑、肾中存在于肝、脑、肾中 辅酶为辅酶为 nad+ 或或nadp+ gtp、atp为其抑制剂为其抑制剂 gdp、adp为其

21、激活剂为其激活剂催化酶：催化酶： l-l-谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶二、二、l-谷氨酸氧化脱氨基作用谷氨酸氧化脱氨基作用l-谷氨酸谷氨酸nh3-酮戊二酸酮戊二酸nad(p)+nad(p)h+h+h2onh2ch(ch2)2coohcoohnh2ch(ch2)2coohcoohnhc(ch2)2coohcoohnhc(ch2)2coohcoohoc(ch2)2coohcooh+oc(ch2)2coohcooh+辅酶：辅酶：nadnad 或或 nadpnadp反应可逆反应可逆 l-l-谷氨酸氧化脱氨基作用谷氨酸氧化脱氨基作用特点特点变构酶变构酶,atp/gtp ,atp/gtp vsvs adp/g

22、dp adp/gdp产生产生nh3 氨基酸的联合脱氨基作用氨基酸的联合脱氨基作用 rh-c coohaa-酮酸酮酸-酮戊二酸酮戊二酸 cooh (ch2)2 c cooh转氨酶转氨酶谷氨酸谷氨酸l-l-谷氨酸谷氨酸脱氢酶脱氢酶nh3 + nadhnad+ +h2o= o-nh2= o（三）联合脱氨基作用（三）联合脱氨基作用 两种脱氨基方式的联合作用，使氨基酸脱下两种脱氨基方式的联合作用，使氨基酸脱下- -氨基生成氨基生成- -酮酸的过程。酮酸的过程。2. 类型类型 转氨基偶联氧化脱氨基作用转氨基偶联氧化脱氨基作用1. 定义定义 转氨基偶联嘌呤核苷酸循环转氨基偶联嘌呤核苷酸循环联合脱氨基作用是体

23、内主要的脱氨基途径 转氨基偶联氧化脱氨基作用转氨基偶联氧化脱氨基作用氨基酸氨基酸 谷氨酸谷氨酸 -酮酸酮酸 -酮戊二酸酮戊二酸 h2o+nad+转氨酶转氨酶 nh3+nadh+h+l-谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶 既是氨基酸脱氨基的主要方式，也是体内合成非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必需氨基酸的主要方式主要在肝、肾组织进行主要在肝、肾组织进行产生产生 nhnh3 3知识点知识点 转氨基偶联嘌呤核苷酸循环转氨基偶联嘌呤核苷酸循环苹果酸苹果酸 腺苷酸腺苷酸代琥珀酸代琥珀酸次黄嘌呤次黄嘌呤 核苷酸核苷酸 (imp)腺苷酸代琥腺苷酸代琥珀酸合成酶珀酸合成酶-酮戊酮戊 二酸

24、二酸氨氨基基酸酸 谷氨酸谷氨酸-酮酸酮酸 转转氨氨酶酶 1草酰乙酸草酰乙酸天冬氨酸天冬氨酸转转氨氨酶酶 2腺苷酸腺苷酸脱氨酶脱氨酶h2onh3延胡索酸延胡索酸腺嘌呤腺嘌呤核苷酸核苷酸(amp)作用特点作用特点组织特异性：心肌、骨骼肌组织特异性：心肌、骨骼肌肌肉组织补充中间产物肌肉组织补充中间产物草酰乙酸草酰乙酸不可逆不可逆氨基酸代谢与糖代谢、脂代谢氨基酸代谢与糖代谢、脂代谢、核苷酸代谢联系核苷酸代谢联系 -aa rh-c cooh-nh2 -keto acid rh-c cooh=oo2+fmnh2nh4+h2o2l-amino acid oxidase(laao)l-氨基酸氧化酶，黄酶类，以

25、氨基酸氧化酶，黄酶类，以fmn或或fad为辅基为辅基。（四）氧化脱氨基作用（四）氧化脱氨基作用在酶催化下氨基酸在氧化脱氢的同时脱去氨基的过程。在酶催化下氨基酸在氧化脱氢的同时脱去氨基的过程。 - 酮酸的代谢酮酸的代谢glucogenic aaketogenic aaglucogenic & ketogenic aa 酮酸非必需非必需aa糖、脂类糖、脂类氧化供能氧化供能亮亮大部分大部分赖赖异异苯苯酪酪苏苏色色琥珀酰琥珀酰coa 延胡索酸延胡索酸草酰乙酸草酰乙酸-酮戊二酸酮戊二酸柠檬酸柠檬酸乙酰乙酰coa丙酮酸丙酮酸pep磷酸丙糖磷酸丙糖葡萄糖或糖原葡萄糖或糖原糖糖-磷酸甘油磷酸甘油脂肪酸

26、脂肪酸脂肪脂肪甘油三酯甘油三酯乙酰乙酰乙酰乙酰coa丙氨酸丙氨酸半胱氨酸半胱氨酸丝氨酸丝氨酸苏氨酸苏氨酸色氨酸色氨酸异亮氨酸异亮氨酸亮氨酸亮氨酸色氨酸色氨酸天冬氨酸天冬氨酸天冬酰胺天冬酰胺苯丙氨酸苯丙氨酸酪氨酸酪氨酸异亮氨酸异亮氨酸 蛋氨酸蛋氨酸丝氨酸丝氨酸 苏氨酸苏氨酸 缬氨酸缬氨酸酮体酮体亮氨酸亮氨酸 赖氨酸赖氨酸酪氨酸酪氨酸 色氨酸色氨酸 苯丙氨酸苯丙氨酸 谷氨酸谷氨酸精氨酸精氨酸 谷氨酰胺谷氨酰胺组氨酸组氨酸 缬氨酸缬氨酸co2co2氨基酸、糖及脂肪代谢的联系氨基酸、糖及脂肪代谢的联系t a c目 录essential amino acidalanine transaminase, altaspartate transaminase, astamino acid metabolic pooltransdeaminationpurine nucleotide cycle，pncnitrogen balance1 1 生物体内氨基酸脱氨的主要方式为生物体内氨基酸脱氨的主要方式为 a a 氧化脱氨氧化脱氨 b b 还原脱氨还原脱氨 c c 直接脱氨直接脱氨 d d 转