第七章蛋白质与核酸的分解代谢.

1、Company Logo第七章 蛋白质和核酸的分解代谢硅湖学院2013-2014Logo学习目标掌握：氨基酸的脱氨基作用和脱竣基作用；具有生 理功能的胺；一碳单位的概念和来源；瞟1令和11密唳 核昔酸合成原料及分解代谢产物。熟悉：必需氨基酸的种类；氮平衡：蛋白质的互补 作用和腐败作用；血氨的来源与去路；尿素合成过 程：6酮酸的代谢途径；个别氨基酸的代谢过程。 了解：转氨酶测定的临床意义、高血氨症与氨中毒、 氨基酸的合成过程。Logo第一节蛋白质的降解一、蛋白质的营养作用(-)氮平衡 1 氮总平衡：每日摄入氮量与排出氮量大致相等，表示 体内蛋白质的合成量与分解量大致相等，称为氮总平衡。 此种情况

2、见于正常成人。 2氮正平衡：每日摄入氮量大于排岀氮量，表明体内蛋 白质的合成量大于分解量，称为氮正平衡。此种情况见 于儿童、孕妇、病后恢复期。3氮负平衡：每日摄入氮量小于排出氮量，表明体内蛋 白质的合成量小于分解量，称为氮负平衡。此种情况见 于消耗性疾病患者(结核、肿瘤)，饥饿者。(-)蛋白质的营养价值蛋白质的营养价值主要取决于必需氨基酸的种类、数 量和比例。含必需氨基酸数量愈多，种类越齐全，比例越接近人 体蛋白质，其营养价值越高。动物蛋白质的营养价值高于植物蛋白质。必需氨基酸(共8种)：色氨酸(Trp) 蛋氨酸(Met) 亮氨酸(Leu) 纟颉氨酸(Vai)Logo赖氨酸(Lys) 苯丙氨酸

3、(Phe) 苏氨酸(Thr) 异亮氨酸(lie)将几种营养价值较低的食物蛋白质混合后食 用，以提高其营养价值的作用称为食物蛋白 质的互补作用。例如，谷类蛋白质含Lys较少而Trp较多，而豆 类蛋白质含Trp较少而Lys较多，二者混合后食 用，即可提高营养价值"Logo二、蛋白质的消化、吸收和腐败(-)蛋白质的消化 1.胃中的消化作用胃蛋白酶原 疗喫蛋白曼 胃蛋白酶+多肽碎片(pepsinogen)(pepsin)胃蛋白酶的最适pH为1525,对蛋白质肽键作 用特异性差，产物主要为多肽及少量氨基酸。小肠中的消化小肠是蛋白质消化的主要部位。1.胰酶及其作用胰酶是消化蛋白质的主要酶，最适p

4、H为 7.0左右.包括内肽酶和外肽酶。内肽酶(endopeptidase)水解蛋白质肽链内部的一些肽键，如胰蛋白 糜蛋白酶、弹性蛋白酶。外肽酶(exopeptidase)自肽链的末段开始每次水解一个氨基酸残基,如竣基肽酶(A、B)、氨基肽酶。Logo族蛋白酶原弾性蛋白酶原糜蛋白酶原竣基肽酶原肠激酶(enterokinase)胰蛋白酶糜蛋白酶竣基肽酶弹性蛋白酶(trypsin) (exopeptidase) (carboxypeptidase) (elastase) 酶原激活的意义可保护胰组织免受蛋白酶的自身消化作用。保证酶在其特定的部位和环境发挥催化作用。酶原还可视为酶的贮存形式。Logo3.

5、小肠粘膜细胞对蛋白质的消化作用主要是寡肽酶(oligopeptidase)的作用，例如氨基肽酶(aminopeptidase)及二肽酶(dipeptidase)等。氨基肽酶内肽酶拔基肽酶°|H庐 CH C NHCH 1 小一CHC NHCH HN-CHC-NHCH COOHK|Rn-l二肽酶RnIOLII MSGk + H3N-CI1C XTI CIT COOH=3 二 vj § :ill 3 z ： ” E: Kx I Rx+l氨基酸吸收部位：主要在小肠吸收形式：氨基酸、寡肽、二肽吸收机制：耗能的主动吸收过程1 氨基酸吸收载体载体蛋白与氨基酸、Na+组成三联体，由ATP供

6、能将氨基酸、Na+转入细胞内，Na+再由钠泵排出细胞，”中性氨基酸载体载体类型J 碱性氨基酸载体I 酸性氨基酸载体亚氨基酸与甘氨酸载体'aLogo12Y谷氨酰基循环(Y-glutamyl cycle)过程:谷胱甘肽对氨基酸的转运谷胱甘肽再合成COOHH、NCHCOOHRR氨基酸ATP半胱氯酸ADP+Pi细胞内氨基酸Y -白 氨酰 基转 移酶半胱氨酰甘氨酸 (Cys-Gly)COOH细胞膜OOH丫谷氨 酸环化 转移眸C-iNHCH II =O :甘氨酸ADP+PiAFP谷胱甘肽 GSH谷氨験ATPADP+Pi十谷氨酰 半肤氯酸合成濟谷肮甘肽合成鱗十谷氨酰半脱氮陵Y-谷氨酰基循环过程三、蛋

7、白质的腐败作用蛋白质的腐败作用(putrefaction)肠道细菌对未被消化和吸收的蛋白质及其消化产物所起的作用腐败作用的产物大多有害，如胺、氨、苯酚、呎卩朵等：也可产生少量的脂肪酸及维生素等可被机体利用的物质。1 月安类(amines)的生成蛋白质 蛋白酣氨基酸 脱竣基作用胺类组氨酸组胺色氨酸色胺酪氨酸酪胺赖氨酸尸胺Logo未被吸收的氨基酸肠道细渗入肠道的尿素氨(ammonia)LogoLogo降低肠道pH, NH3转变为NH4+以胺盐形式排出，可减少氨的吸收，这是酸性灌肠的依据。LogoLogoLogo173.其它有害物质的生成酪氨酸半胱氨酸色氨酸苯酚U!硫化氢呵卩朵Logo第二节氨基酸代

8、谢一、氨基酸代谢情况各组器官都可以进行氨基酸的代谢，尤以肝 脏最为重要。肝脏蛋白质的更新速度比较快，氨基酸代谢活 跃，大部分氨基酸在肝脏进行分解代谢，同时 氨基酸的解毒过程主要在肝脏进行。Logo其它含氮化合物（瞟吟、D密唳等）组织 蛋白质体内合成氨基酸（非必需氨基酸）二、氨基酸的一般分解途径氨基酸的一般分解代谢途径有脱氨基作用和脱 竣基作用。(-)脱氨基作用氨基酸在酶的作用下脱去氨基生成酮酸的过 程叫做脱氨基作用。氨基酸脱氨基作用的方式有氧化脱氨基、转氨 基、联合脱氨基等。LogoCOOH ATP. GTP ADP. G先COOH ch2ch2 +H5o ch2CH2 _ 谷氨酸脱氢 _qH

9、2 * 2 - C|42 + NH?CHNH2c=nhH2° c=oCOOH NAD* NADH+H* COOH COOH (NADP") (NADPH+H +)« 酮戊二酸 反应可逆。 L谷氨酸脱氢酶为不需氧脱氢酶，辅酶为 NAD+或 NADP+。 此酶分布广泛，但以肝、肾、脑中活性较强。 此酶为别构酶。此反应与能量代谢密切相关。Logo2转氨基作用(transamination)Logo在转氨酶的作用下，a氨基酸的氨基转移到w 酮酸的x碳上，生成相应的氨基酸，而原来的 氨基酸则转变成(X 酮酸。COOH COOH转氨酶c=oCOOHchnh2COOH要点： 反

10、应可逆。 体内除Lys、Pro和拓脯氨酸外，大多数氨基酸都可进行转氨基作用。 转氨酶均以磷酸毗哆醛为辅酶。磷酸毗哆醛是VB6的衍生物。反应中起传递氨基的作用。Logo转氨酶的辅酶是磷酸毗哆醛氨基酸磷酸毗哆醛磷酸毗哆胺谷氨酸a酮戊二酸Logo转氨基作用机制LogoLogoRiHOOCCNH2西酸叱哆酵ch2opo,h?OH-缶0*h2o氮基酸HOOC C0+ »2NOH CHj碑駛毗哆胺SchiffCH2OIV?H2o豪酸LogoLogoLogo在转氨酶和谷氨酸脱氢酶的联合作用下，使各种氨基酸脱下氨基的过程。它是体内各种氨基 酸脱氨基的主要形式。其逆反应也是体内生成 非必需氨基酸的途径

11、。Logo重要的转氨酶丙氨酸氨基转移酶（alanine transaminase,ALT）,又称为谷丙转氨酶（GPT）:尸ALT催化丙氨酸与（X 酮戊二酸之间的氨基移换 反应，为可逆反应。>ALT在肝中活性较高，在肝的疾病时，可引起 血清中ALT活性明显升高。ALT丙氨酸+ <x酮戊二酸 <> 丙酮酸+谷氨酸AST）,又称为谷草转氨酶（GOT）:> AST催化天冬氨酸与oc 酮戊二酸之间的氨基移换反应，为可逆反应。”AST在心肌中活性较高，故在心肌疾患时，血清中AST活性明显升高。AST天冬氨酸+ <x酮戊二酸 <草酰乙酸+谷氨酸Logo301 转氨酶

12、一一谷氨酸脱氢酶的联合脱氨作用RH2N-CH COOH 住氨壇裁转氨酶c=oCOOH« 酮酸COOH ch2 ch2 c=o COOH 酮戊二酸COOH h2c ch2I”谷氨酸脱氢酶NADH + H+ + NH3NAD* + H2Oh2n-chCOOHLogo氨基酸2.转氨酶卩票吟核昔酸循环联合脱氨作用种方式主要在肌肉组织进行。a 酮戊:a -酮酸谷氨酸草酰乙酸天冬氨酸HN腺甘酸代琥 珀酸合成HIIOOCCHy-CCOOIIN :腺昔酸 脱氢酯R-5r P次黄卩票吟 核甘酸 (IMP)代琥珀酸Mh延胡索酸R 5* PNR BP腺卩票吟L 核昔酸 N (AMP)LogoLogo苹果酸

13、Logo(-)氨基酸的脱竣基作用1 直接脱竣基作用CQR-CH-COOH I NH2氨基酸氨基酸脱馥酶R-CHg-NHg胺氨基酸脱竣酶的辅酶是磷酸毗哆醛。Logo33胺是体内的生理活性物质，主要在肝中灭活。LogoLogo醛氧化哽R-COOH胺氧化酶R-CHa-NHg R-CHO胺醛由Glu脱竣生成。COOHaCH2y ch2nh2Y氨基丁酸(gamma-aminobutyric acid, GABA)是 一种重要的神经递质，由L谷氨酸脱竣而产生。LogoCOOHI(CH2)2ICHNH2“r :COOHIL 谷氨酸脱魏腌co2COOH(CH2)2ch2 nh2()组胺37由His (组氨酸)

14、脱竣生成。Logo组胺(histamine)由组氨酸脱竣产生，具有促进 平滑肌收缩，促进胃酸分泌和强烈的舒血管作 用。组胺的释放与过敏反应和应激反应有关。Logo(三)多胺Logo40Logo40是由鸟氨酸和Met (蛋氨酸)参与生成的。(CH2)3CH-NH2COOH鸟氨酸CHjpS 腺昔COz NHg SAM />_(CH2)4人鸟氨酸脱竣酶“岂丙胺转移酶腐胺NHs(CH2)3NH(CH2)4NH2精胺3 4 3 H2H2HH2HH2也眯 N CN C Nd-N 精Logo40精胖(spermidine)和精胺(spermine)均属于多 胺(polyamines),它们与细胞生长繁

15、殖的调节 有关。多胺合成的原料为鸟氨酸，关键酶是鸟氨酸脱 竣酶(ornithine decarboxylase)Logo41(五)牛磺酸由Cys氧化后再脱竣而生成。so3hLogoL半胱氨酸磺酸丙氨酸吨氮旻脱啊牛磺酸LogoLogo牛磺酸是结合胆汁酸的组成成分。Logo432.起化脱竣基作用LogoLogo有些氨基酸在脱竣之前，先进行氧化生成经基 化合物，再脱去竣基生成相应的胺和CO?，这 个过程称为短化脱竣基作用。5-轻色胺(5-HT)由Tip铿化后脱竣而成。HH2_CH2_NH2Logo5短色胺(5hydroxytryptamine,5HT)也是一种重要的神经递质，且具有强烈的缩血管作用。5 疑色胺的合成原料是色氨酸(try ptophan)。色氨酸短化酶色氨酸5-羟色氨酸5-轻色氨酸脱竣酿CO25-经色胺Logo46Logo46Logo45(三)氨的代谢Logo46氨具有毒性，血氨过高，可引起脑功能紊乱， 与肝性脑病的发病有关。正常人血液中氨的浓度很低，一般不超过 60pimol/Lo体内代谢产氨或经肠道吸收的氨主要在肝合成 尿素而解毒。Logo46氨基醛脱氨基合成盛肠