生物化学与分子生物学：第九章 氨基酸代谢

1、Metabolism of Amino Acids第九章第九章氨基酸氨基酸代谢库代谢库食物蛋白质食物蛋白质消化吸收消化吸收 组织组织蛋白质蛋白质分解分解 体内合成氨基酸体内合成氨基酸 (非必需氨基酸非必需氨基酸) -酮酸酮酸 脱氨基作用脱氨基作用 酮酮 体体氧化供能氧化供能糖糖胺胺 类类脱羧基作用脱羧基作用氨氨 尿素尿素代谢转变代谢转变其它含氮化合物其它含氮化合物 (嘌呤、嘧啶等嘌呤、嘧啶等)合成合成 氨基酸代谢的概况氨基酸代谢的概况王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢第一节第一节 蛋白质的营养和氨基酸的生理作用蛋白质的营养和氨基酸的生理作用 一、蛋白质的生理功能一、蛋白质的生理功能 1.1.

2、维持细胞组织的生长、更新和修补。维持细胞组织的生长、更新和修补。 （细胞中含量最多的有机化合物，（细胞中含量最多的有机化合物，45%） 2. 2.参与多种重要的生理活动。参与多种重要的生理活动。 （催化、调节、防御、运输等）（催化、调节、防御、运输等） 3.3.氧化供能。氧化供能。 17.19kJ17.19kJ（4.1kCal4.1kCal）/g/g蛋白质蛋白质王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢二二. .蛋白质的需要量蛋白质的需要量（一）氮平衡（一）氮平衡: :指氮的摄入量和排出量的对比关系，指氮的摄入量和排出量的对比关系，能反映体内蛋白质代谢的概况。能反映体内蛋白质代谢的概况。蛋白质含氮量

3、蛋白质含氮量16%16%1. 1. 氮的总平衡氮的总平衡 摄入氮摄入氮= =排出氮排出氮 正常成人正常成人2. 2. 氮的正平衡氮的正平衡 摄入氮摄入氮 排出氮排出氮 儿童、孕妇和恢复期病人儿童、孕妇和恢复期病人3. 3. 氮的负平衡氮的负平衡 摄入氮摄入氮 排出氮排出氮 饥饿、消耗性疾病饥饿、消耗性疾病王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢（二）、生理需要量（成人）：（二）、生理需要量（成人）：分解量分解量: 20g/日日最低需量最低需量: 30-50g/日日推荐量推荐量(我国营养学会我国营养学会): 80g/日日王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢（三）、食物蛋白质的营养价值（三）、食物蛋白

4、质的营养价值蛋白质的营养价值是指食物蛋白质被机体合成组蛋白质的营养价值是指食物蛋白质被机体合成组织蛋白质的利用率。即：织蛋白质的利用率。即：王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢营养必需氨基酸营养必需氨基酸 ( (essential amino acid) )： 体内不能合成，必需由食物供给的氨基酸。体内不能合成，必需由食物供给的氨基酸。 赖氨酸赖氨酸(Lys)、色氨酸、色氨酸(Trp)、缬氨酸、缬氨酸(Val)、亮氨酸、亮氨酸(Leu)、异亮氨酸、异亮氨酸(Ile)、苏氨酸、苏氨酸(Thr)、甲硫氨酸、甲硫氨酸(Met)、苯丙氨酸、苯丙氨酸(Phe)( (假设来借一两本书假设来借一两本书) )

5、组氨酸组氨酸(His)、精氨酸、精氨酸(Arg)（含量少）（含量少）半必需氨基酸半必需氨基酸：酪氨酸酪氨酸(Tyr)（需由苯丙氨酸生成需由苯丙氨酸生成）、）、 半胱氨酸半胱氨酸(Cys)（需由甲硫氨酸生成需由甲硫氨酸生成)王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢衡量指标：衡量指标：食物蛋白质营养价值高低取决于其食物蛋白质营养价值高低取决于其AA的数量及蛋白组成与人体蛋白质的接近程度和所的数量及蛋白组成与人体蛋白质的接近程度和所含含必需氨基酸必需氨基酸(essential amino acid)的种类和数的种类和数量量。主要取决于食物蛋白质的。主要取决于食物蛋白质的“质质”王海英，氨基酸代谢王海英，

6、氨基酸代谢v食物蛋白质的互补作用：食物蛋白质的互补作用： 营养价值较低的食物营养价值较低的食物蛋白质合理搭配、混合食用，从而互补必需氨基蛋白质合理搭配、混合食用，从而互补必需氨基酸的不足，提高蛋白质营养价值的作用。酸的不足，提高蛋白质营养价值的作用。谷类蛋白质：赖氨酸少，色氨酸多谷类蛋白质：赖氨酸少，色氨酸多豆类蛋白质：赖氨酸多，色氨酸少豆类蛋白质：赖氨酸多，色氨酸少王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢第二节第二节 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)1 1蛋白质的消化蛋白质的消化部位：胃和部位：胃和小

7、肠（主要）小肠（主要） 由大分子转变为小分子，便于吸收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、毒性反应消除种属特异性和抗原性，防止过敏、毒性反应王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢少量氨基酸少量氨基酸和多肽和多肽王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢（二）消化蛋白质的酶（二）消化蛋白质的酶 1. 1. 胃蛋白酶胃蛋白酶（胃酸、胃蛋白酶激活胃蛋白酶原）（胃酸、胃蛋白酶激活胃蛋白酶原） 多肽、少量氨基酸多肽、少量氨基酸3. 寡肽酶寡肽酶（小肠粘膜细胞）（小肠粘膜细胞） 氨基肽酶氨基肽酶 二肽酶二肽酶2. 胰酶胰酶 氨基酸（氨基酸（13）、寡肽（）、寡肽（23） 内肽酶：内肽

8、酶：胰蛋白酶、糜蛋白酶、弹性蛋白酶胰蛋白酶、糜蛋白酶、弹性蛋白酶 外肽酶：外肽酶：羧基肽酶羧基肽酶A、羧基肽酶、羧基肽酶B胰酶的激活：肠激酶（十二指肠）胰酶的激活：肠激酶（十二指肠）氨基酸氨基酸王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢 胰蛋白酶原胰蛋白酶原 肠激酶肠激酶 胰蛋白酶胰蛋白酶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 羧肽酶原羧肽酶原 羧肽酶羧肽酶 （A及及B） （A及及B）王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢 胃蛋白酶胃蛋白酶(pepsin)、HCl氨基末端氨基末端 胃蛋白酶原胃蛋白酶原Pepsinogen（MW 40000） 胃蛋白酶胃蛋

9、白酶（MW 33000） 胰蛋白酶原胰蛋白酶原Trypsinogen（MW 24000） 胰蛋白酶胰蛋白酶（MW 23200）胰蛋白酶胰蛋白酶胰蛋白酶胰蛋白酶糜蛋白酶原糜蛋白酶原Chymotrypsinogen（MW 24000） 糜蛋白酶糜蛋白酶(chymotrypsin)（MW 23500）SSSSS SS-S-图图8-1 一些蛋白水解酶原的激活一些蛋白水解酶原的激活肠激酶肠激酶(Enterokinase)（或胰蛋白酶（或胰蛋白酶, trypsin）42 aa王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢NH3+ NH3+ COO- COO-外肽酶外肽酶氨肽酶氨肽酶随机内肽酶内肽酶特定氨基酸间限制性

10、内肽酶限制性内肽酶外肽酶外肽酶羧肽酶羧肽酶最终产物最终产物氨基酸及一些寡肽氨基酸及一些寡肽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蛋白水解酶作用示意图蛋白水解酶作用示意图王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢2、氨基酸的吸收、氨基酸的吸收吸收部位：主要在小肠吸收部位：主要在小肠吸收形式：氨基酸、寡肽、二肽吸收形式：氨基酸、寡肽、二肽吸收机制：耗能的主动吸收过程吸收机制：耗能的主动吸收过程王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢肠粘膜细胞氨基酸载体蛋白的作用肠粘膜细胞氨基酸载体蛋白的作用中性氨基酸载体中性氨基酸载体碱性氨基

11、酸载体碱性氨基酸载体酸性氨基酸载体酸性氨基酸载体亚氨基酸和甘氨酸载体亚氨基酸和甘氨酸载体氨基氨基酸酸Na+氨基氨基酸酸Na+Na+氨基氨基酸酸肠粘膜细胞肠粘膜细胞ATP外外内内 钠泵钠泵载体蛋白载体蛋白（1）氨基酸吸收的载体（）氨基酸吸收的载体（carrier protein)（2）谷氨酰基循环谷氨酰基循环(-glutamyl cycle/Meister cycle)谷胱甘肽对氨基酸的转运谷胱甘肽对氨基酸的转运谷胱甘肽再合成谷胱甘肽再合成王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢（3）肽的吸收：二肽）肽的吸收：二肽/三肽转运体系三肽转运体系王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢3、蛋白质的腐败、蛋白质

12、的腐败(putrefaction)v肠道细菌对未被消化蛋白质和未被吸收的肠道细菌对未被消化蛋白质和未被吸收的氨基酸的分解作用氨基酸的分解作用v腐败作用的产物大多有害，如胺、氨、苯腐败作用的产物大多有害，如胺、氨、苯酚、吲哚等；也可产生少量的脂肪酸及维生酚、吲哚等；也可产生少量的脂肪酸及维生素等可被机体利用的物质。素等可被机体利用的物质。王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢蛋白质蛋白质 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（1 1）胺类）胺类( (amines) )的生成的生成 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 苯丙氨酸苯丙氨酸苯乙胺苯乙胺 酪氨

13、酸酪氨酸酪胺酪胺王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢 假神经递质假神经递质(false neurotransmitter) 某些物质结构与神经递质结构相似，可取代正常某些物质结构与神经递质结构相似，可取代正常神经递质从而影响脑功能，称假神经递质。神经递质从而影响脑功能，称假神经递质。-羟酪胺和苯乙醇胺结构类似儿茶酚胺，它们可取羟酪胺和苯乙醇胺结构类似儿茶酚胺，它们可取代儿茶酚胺与脑细胞结合，但不能传递神经冲动，代儿茶酚胺与脑细胞结合，但不能传递神经冲动，使大脑发生异常抑制。使大脑发生异常抑制。王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢（2）氨的生成）氨的生成: 氨基酸脱氨、尿素分解氨基酸脱氨、尿素分

14、解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+以胺盐形式排出，以胺盐形式排出，可减少氨的吸收，这是酸性灌肠的依据。可减少氨的吸收，这是酸性灌肠的依据。王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢（3）其他有害物质的生成）其他有害物质的生成:苯酚、吲哚、甲基吲哚、硫化氢苯酚、吲哚、甲基吲哚、硫化氢酪氨酸酪氨酸 苯酚苯酚半胱氨酸半胱氨酸 硫化氢硫化氢 色氨酸色氨酸 吲哚吲哚王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢1、营养必需氨基酸、营养必需氨基酸(essential amino

15、 acid) ：体内不能合成，必需由食物供给的氨基酸，包括：缬、体内不能合成，必需由食物供给的氨基酸，包括：缬、亮、异亮、苯丙、色、蛋、苏、赖。亮、异亮、苯丙、色、蛋、苏、赖。 半必需氨基酸：酪氨酸、半胱氨酸半必需氨基酸：酪氨酸、半胱氨酸 2、氮平衡、氮平衡(nitrogen balance)：摄入氮：摄入氮=排出氮，即排出氮，即氮的氮的“收支收支”平衡，反映正常成人的蛋白质代谢情况。平衡，反映正常成人的蛋白质代谢情况。 3、食物蛋白质的互补作用：、食物蛋白质的互补作用：营养价值较低的食物蛋白质合理搭配、混合食用，从营养价值较低的食物蛋白质合理搭配、混合食用，从而互补必需氨基酸的不足，提高营养

16、价值。而互补必需氨基酸的不足，提高营养价值。小结小结王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢3、氨基酸的吸收、氨基酸的吸收n谷氨酰基循环：需谷胱甘肽谷氨酰基循环：需谷胱甘肽4、蛋白质的腐败作用、蛋白质的腐败作用n腐败作用腐败作用(putrefaction) ：未被吸收的氨基酸及未：未被吸收的氨基酸及未被消化的蛋白质在大肠菌中的代谢作用。被消化的蛋白质在大肠菌中的代谢作用。王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢 1-2%/总蛋白质总蛋白质/天被降解天被降解(degradation)人血浆蛋白质人血浆蛋白质t1/2 10天天 肝蛋白质肝蛋白质t1/2 1-8天天 结缔组织结缔组织t1/2 180天天蛋白

17、质的半寿期蛋白质的半寿期( (half-life)：蛋白质降低其原浓度蛋白质降低其原浓度一半所需要的时间，用一半所需要的时间，用t1/2表示表示蛋白质转换蛋白质转换( (protein turnover)：蛋白质更新：蛋白质更新 蛋白质的半衰期蛋白质的半衰期(half-life)差异很大：差异很大：p53：20分钟分钟血红蛋白：血红蛋白：5055天天晶体蛋白：寿命相当于人体寿命晶体蛋白：寿命相当于人体寿命 第三节第三节 氨基酸的一般代谢氨基酸的一般代谢王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢真核生物中蛋白质的降解有两条途径真核生物中蛋白质的降解有两条途径 不依赖不依赖ATP利用组织蛋白酶利用组织蛋

18、白酶( (cathepsin)降解外源性降解外源性蛋白、膜蛋白和长寿命的细胞内蛋白蛋白、膜蛋白和长寿命的细胞内蛋白 蛋白酶体蛋白酶体降解过程降解过程 溶酶体溶酶体内降解过程内降解过程依赖依赖ATP 依赖泛素依赖泛素(ubiquitin) or 不依赖泛素不依赖泛素降解异常蛋白和短寿命蛋白降解异常蛋白和短寿命蛋白王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢n 泛素：泛素：76个氨基酸的小分子蛋白个氨基酸的小分子蛋白(8.5kD)普遍存在于真核生物而得名普遍存在于真核生物而得名一级结构高度保守一级结构高度保守王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢1. 泛素化泛素化(ubiquitination) n 泛素介

19、导的蛋白质降解过程泛素介导的蛋白质降解过程 泛素选择性与降解蛋白质形成共价连接，使其激活泛素选择性与降解蛋白质形成共价连接，使其激活2. 蛋白酶体蛋白酶体(proteasome)对泛素化蛋白质的降解对泛素化蛋白质的降解王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢http:/ ubiquitin activating enzymeE2: ubiquitin conjugating enzymeE3: ubiquitin ligase王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢2004年诺贝尔化学奖授予了在蛋白质降解方面做出卓越贡献的3位科学家, 他们发现了泛素调节的蛋白质降解以色列科学家以色列科学家阿龙阿龙切哈

20、诺沃切哈诺沃美国科学家美国科学家欧文欧文罗斯罗斯以色列科学家以色列科学家阿夫拉姆阿夫拉姆赫什科赫什科王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢n氨基酸代谢库氨基酸代谢库( (metabolic pool) )体内所有游离氨基酸的总称。即食物蛋白经消化体内所有游离氨基酸的总称。即食物蛋白经消化吸收的氨基酸吸收的氨基酸( (外源性氨基酸外源性氨基酸) )与体内组织蛋白降解与体内组织蛋白降解产生的氨基酸产生的氨基酸( (内源性氨基酸内源性氨基酸) )混在一起，分布于体混在一起，分布于体内各处参与代谢，称为氨基酸代谢库。内各处参与代谢，称为氨基酸代谢库。l肌肉肌肉50%

21、肝脏肝脏10%l肾脏肾脏4% 血浆血浆1-6%王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢氨基酸氨基酸代谢库代谢库食物蛋白质食物蛋白质消化吸收消化吸收 组织组织蛋白质蛋白质分解分解 体内合成氨基酸体内合成氨基酸 (非必需氨基酸非必需氨基酸) -酮酸酮酸 脱氨基作用脱氨基作用 酮酮 体体氧化供能氧化供能糖糖胺胺 类类脱羧基作用脱羧基作用氨氨 尿素尿素代谢转变代谢转变其它含氮化合物其它含氮化合物 (嘌呤、嘧啶等嘌呤、嘧啶等)合成合成 氨基酸代谢的概况氨基酸代谢的概况王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢氨基酸的脱氨基作用氨基酸的脱氨基作用 酮酸的代谢酮酸的代谢氨的代谢氨的代谢王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸

22、代谢1、转氨基作用、转氨基作用 R1 |H-C-NH2 + | COOH R2 |H-C-NH2 | COOHR2|C=O|COOHR1|C=O +|COOH转氨酶转氨酶一、氨基酸的脱氨基作用一、氨基酸的脱氨基作用,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。王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢氨基酸氨基酸酮酸酮酸酮戊二酸酮戊二酸谷氨酸谷氨酸草酰乙酸草酰乙酸天冬氨酸天冬氨酸丙酮酸丙酮酸丙氨酸丙氨酸转氨基转氨基-NH2-NH2-NH2-NH2王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢谷氨酸谷氨酸酮酮戊二酸戊二酸丙酮酸丙酮酸

23、丙氨酸丙氨酸GPT谷氨酸谷氨酸酮酮戊二酸戊二酸草酰乙酸草酰乙酸天冬氨酸天冬氨酸GOT王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢谷丙转氨酶：谷丙转氨酶：glutamic pyruvic transaminase(GPT) （丙氨酸转氨酶（丙氨酸转氨酶 alanine transaminase, ALT)谷草转氨酶：谷草转氨酶：glutamic oxaloacetic transaminase(GOT) (天冬氨酸转氨酶天冬氨酸转氨酶 aspartate transaminase, AST) 谷氨酸丙酮酸酮戊二酸丙氨酸谷氨酸丙酮酸酮戊二酸丙氨酸谷氨酸草酰乙酸酮戊二酸天冬氨酸谷氨酸草酰乙酸酮戊二酸天冬氨酸

24、组织组织GOTGPT 心心1560007100肝骼肌骨骼肌990004800肾肾9100019000组织组织GOTGPT 胰腺胰腺脾脾肺肺血清血清280002000140001200100007002016 正常人各组织正常人各组织GOT及及GPT活性活性 (单位单位/克湿组织克湿组织)临床意义：正常情况下，血清中转氨酶活性很低临床意义：正常情况下，血清中转氨酶活性很低 急性肝炎急性肝炎 血清血清ALT 心肌梗死心肌梗死 血清血清AST 王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢转氨酶的辅酶：维生素转氨酶的辅酶：维生素的磷酸酯的磷酸酯转氨酶的作用机理转氨酶的作用机理氨基酸氨

25、基酸 磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛 -酮酸酮酸 磷酸吡哆胺磷酸吡哆胺 谷氨酸谷氨酸 -酮戊二酸酮戊二酸 转氨酶转氨酶王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢O=CHCH2OPO3H2OH CH3H2N-CHCH2OPO3H2OH CH3磷酸砒哆醛磷酸砒哆醛磷酸砒哆胺磷酸砒哆胺王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢转氨基作用不仅是体内多数氨基酸脱氨转氨基作用不仅是体内多数氨基酸脱氨基的重要方式，也是机体合成非必需氨基酸基的重要方式，也是机体合成非必需氨基酸的重要途径。的重要途径。通过此种方式并未产生游离的氨。通过此种方式并未产生游离的氨。转氨基作用的生理转氨基作用的生理意义意义2、 L-谷氨酸氧化脱氨基作用谷

26、氨酸氧化脱氨基作用 NH2 NH | | CH-COOH C-COOH | NAD+ NADH+H+ | (CH2) 2-COOH (CH2) 2-COOH L-谷氨酸谷氨酸 + H2O -H2O O | C-COOH + NH3 | (CH2) 2-COOH a-酮戊二酸酮戊二酸 L-L-谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶GTP，ATPGDP，ADP- -+ +组织：肝、脑、肾组织：肝、脑、肾L-谷氨酸脱氢酶（分布广，活性高，特异性强，专一催化谷氨酸脱氢分解及逆过程）王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢类型类型 转氨基偶联氧化脱氨基作用转氨基偶联氧化脱氨基作用 嘌呤核苷酸循环嘌呤核苷酸循环 Purin

27、e Nucleotide Cycle两种脱氨基方式联合，使氨基酸脱下两种脱氨基方式联合，使氨基酸脱下-氨基生成氨基生成-酮酸酮酸3、联合脱氨基作用、联合脱氨基作用王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢（1 1）转氨基偶联氧化脱氨基作用）转氨基偶联氧化脱氨基作用 主要在肝、肾组织进行主要在肝、肾组织进行此种方式既是氨基酸脱氨基的主要方式，也是体内此种方式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。合成非必需氨基酸的主要方式。 （全程可逆）（全程可逆）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

28、氨酸脱氢酶 王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢（2）偶联嘌呤核苷酸循环）偶联嘌呤核苷酸循环n 组织：骨骼肌、心肌组织：骨骼肌、心肌苹果酸苹果酸 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)王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢经氨基化生经氨基化生生成非必需氨基酸生成非必需氨基酸( (转换转换) )转变成糖和脂类转变成糖和脂类

29、(转换转换)氧化供能氧化供能（分解）（分解）二、二、 酮酸的代谢酮酸的代谢王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢氨基酸生糖及生酮性质的分类氨基酸生糖及生酮性质的分类-类别类别 氨基酸氨基酸-生糖氨基酸生糖氨基酸 甘、丝、缬、精、半胱、脯、羟脯、丙、甘、丝、缬、精、半胱、脯、羟脯、丙、 组、谷、谷氨酰胺、天冬、天冬酰胺、蛋组、谷、谷氨酰胺、天冬、天冬酰胺、蛋生酮氨基酸生酮氨基酸 亮、赖亮、赖生糖兼生酮氨基酸生糖兼生酮氨基酸 异亮、苯丙、酪、苏、色异亮、苯丙、酪、苏、色-记忆：一记忆：一两两色素本色素本来来老老琥珀酰琥珀酰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

30、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

31、王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢小结小结一、脱氨基作用一、脱氨基作用1、氧化脱氨：、氧化脱氨：L-Glu脱氢酶脱氢酶 2、转氨基作用：、转氨基作用：转氨酶（其辅酶为磷酸吡哆醛转氨酶（其辅酶为磷酸吡哆醛/胺）胺）3、联合脱氨基作用联合脱氨基作用：转氨基作用转氨基作用L-Glu氧化脱氨（肝、肾）氧化脱氨（肝、肾）联合方式：氨基酸与联合方式：氨基酸与酮戊二酸的联合酮戊二酸的联合4、嘌呤核苷酸循环（肌、心）、嘌呤核苷酸循环（肌、心）参与的核苷酸：参与的核苷酸：IMP、AMP、GTP(供能供能) 王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢二、二、酮酸的代谢酮酸的代谢 1、生成非必需氨基酸、生成非必需氨基酸

32、 2、生糖或成脂、生糖或成脂n生酮氨基酸：生酮氨基酸：Leu、Lys(不能生成葡萄糖不能生成葡萄糖)n生酮兼生糖氨基酸：生酮兼生糖氨基酸：phe、Tyr、Trp、Thr、Ilen生糖氨基酸：其他的氨基酸生糖氨基酸：其他的氨基酸王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢三、氨的代谢三、氨的代谢体内氨的来源与去路体内氨的来源与去路NH3氨基酸脱氨基作用氨基酸脱氨基作用肠道蛋白质的腐败肠道蛋白质的腐败谷氨酰胺（肾）谷氨酰胺（肾）尿素尿素合成谷氨酰胺合成谷氨酰胺合成核苷酸、非必需氨基酸合成核苷酸、非必需氨基酸NH4 尿尿+血氨：血氨： 0.1 mg/dl (0.6 mol/L)Metabolism of A

33、mmonia王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢 肾小管肾小管 H+ NH4 尿尿 谷氨酰胺谷氨酰胺 谷氨酸谷氨酸 + NH3 OH- 血（血氨的来源）血（血氨的来源）+1. 氨基酸脱氨基（主要来源）氨基酸脱氨基（主要来源）2. 肾小管上皮细胞分泌肾小管上皮细胞分泌肝硬化患者不宜使用碱性利尿药肝硬化患者不宜使用碱性利尿药+ OHNH4 NH3 吸收吸收 H3. 肠道吸收（蛋白质腐败、尿素分解）肠道吸收（蛋白质腐败、尿素分解）高血氨病人采用弱酸性透析液作结肠透析高血氨病人采用弱酸性透析液作结肠透析禁用碱性肥皂水灌肠禁用碱性肥皂水灌肠1 1、血氨的来源、血氨的来源王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代

34、谢2、 氨的转运氨的转运 氨在血液中的运输形式：丙氨酸和谷氨酰胺氨在血液中的运输形式：丙氨酸和谷氨酰胺（1）丙氨酸）丙氨酸-葡萄糖循环葡萄糖循环意义意义： （1 1）使肌肉的氨以无毒的丙氨酸形式运输到肝）使肌肉的氨以无毒的丙氨酸形式运输到肝 （2 2）肝脏为肌肉提供葡萄糖，用以生成丙酮酸）肝脏为肌肉提供葡萄糖，用以生成丙酮酸王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢 COOH CONH2 | |（CH2）2 NH3 +ATP ADP + Pi （CH2）2 | 谷氨酰胺合成酶谷氨酰胺合成酶 | CHNH2 CHNH2 | 谷氨酰胺酶谷氨酰胺酶 | COOH NH3

35、 H2O COOHL-谷氨酸谷氨酸 谷氨酰胺谷氨酰胺脑，肌肉脑，肌肉肝，肾肝，肾（2 2）谷氨酰胺的运氨作用）谷氨酰胺的运氨作用王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢 谷氨酰胺既是氨的解毒产物，也是氨的储存及运输形式谷氨酰胺既是氨的解毒产物，也是氨的储存及运输形式 氨中毒患者可口服或输入谷氨酸盐，以降低氨的浓度氨中毒患者可口服或输入谷氨酸盐，以降低氨的浓度 谷氨酰胺可以提供酰胺基使天冬氨酸转变成天冬酰胺谷氨酰胺可以提供酰胺基使天冬氨酸转变成天冬酰胺天冬酰胺酶治疗白血病天冬酰胺酶治疗白血病 白血病细胞不能合成天冬酰胺白血病细胞不能合成天冬酰胺Asn + H2O Asp + NH3Asparagin

36、ase王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢1 1） 合成部位合成部位： 肝脏（肝细胞线粒体和胞液）肝脏（肝细胞线粒体和胞液）2 2）合成原料）合成原料： 氨和氨和COCO2 23 3）合成过程：）合成过程： 鸟氨酸循环鸟氨酸循环(ornithine cycle)NH2 2C = ONH2 23 3、尿素的生成、尿素的生成 Urea Biosynthesis1）合成部位：肝脏）合成部位：肝脏NH2 2C = ONH2 2实验实验犬犬切除肝，血、尿中尿素切除肝，血、尿中尿素AA血氨血氨血尿素血尿素肾切除肾切除 ，肝保留，肝保留血氨正常，血尿素血氨正常，血尿素肝、肾切除肝、肾切除血氨血氨 ，血尿素，

37、血尿素王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢2）合成机理：）合成机理： 鸟氨酸循环鸟氨酸循环 Ornithine Cycle (尿素循环、尿素循环、Krebs- Henseleit循环）循环） 1932年年 Hans Krebs & Kurt HenseleitSir Hans Adolf Krebs Urea cycle （1932） TAC cycle （1937）Nobel Prize （1953）Kurt Henseleit王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢鸟氨酸鸟氨酸瓜氨酸瓜氨酸精氨酸精氨酸尿素尿素+H2O-H2O+ -NH2 -H2O+NH3 + CO2尿素生成的鸟氨酸循环

38、尿素生成的鸟氨酸循环王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢 NH2 NH2 | | C=O C=NH | | NH2 NH NH | | |（CH2）3 （CH2）3 （CH2）3 | | | CH-NH2 CH-NH2 CH-NH2 | | | COOH COOH COOH鸟氨酸鸟氨酸 瓜氨酸瓜氨酸 精氨酸精氨酸 王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢（1） 氨基甲酰磷酸的合成氨基甲酰磷酸的合成（线粒体）线粒体） CO2 + NH3 + H2O + 2ATP氨基甲酰磷酸合成酶氨基甲酰磷酸合成酶（N-乙酰谷氨酸乙酰谷氨酸，Mg2+）COH2NO PO32-+ 2ADP + Pi氨基甲酰磷酸氨基甲酰

39、磷酸氨基甲酰磷酸合成酶氨基甲酰磷酸合成酶I（变构酶变构酶）carbamoyl phosphate synthetase I, CPS-I4）鸟氨酸循环的详细步骤）鸟氨酸循环的详细步骤王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢 NH2 | C=O | NH2 NH | |（CH2）3 + NH2 鸟氨酸氨基鸟氨酸氨基 （CH2）3 | | 甲酰转移酶 | CH-NH2 C=O CH-NH2 + H3PO4 | | | COOH O- P COOH鸟氨酸鸟氨酸 氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸 瓜氨酸瓜氨酸 （2） 瓜氨酸的合成瓜氨酸的合成(线粒体线粒体)Mg2+ 精氨酸代琥珀酸合成酶精氨酸代琥珀酸合成酶ATP

40、AMP+PPiH2O+天冬氨酸天冬氨酸精氨酸代琥珀酸精氨酸代琥珀酸NHCHCOOHNH2NH2CO瓜瓜氨氨酸酸(CH2)3COOHCHH2NCH2COOHNH(CH2)3CHCOOHNH2NH2CNCOOHCHCH2COOH（3）精氨酸的合成（胞液）精氨酸的合成（胞液）限速酶限速酶王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢 NH2 | C=NH | NH NH2 | |(CH2)3 NH2 (CH2)3 | 精氨酸酶精氨酸酶 | | CH-NH2 + H2O C=O + CH-NH2 | | | COOH NH2 COOH精氨酸精氨酸 尿素尿素 鸟氨酸鸟氨酸（4） 尿素生成（胞液）尿素生成（胞液）鸟

41、鸟氨氨酸酸循循环环2ADP+PiCO2 + NH3 + H2O氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸2ATPN-乙酰谷氨酸乙酰谷氨酸Pi鸟氨酸鸟氨酸瓜氨酸瓜氨酸精氨酸精氨酸延胡索酸延胡索酸氨基酸氨基酸草酰乙酸草酰乙酸苹果酸苹果酸-酮戊酮戊 二酸二酸谷氨酸谷氨酸-酮酸酮酸精氨酸代精氨酸代 琥珀酸琥珀酸瓜氨酸瓜氨酸天冬氨酸天冬氨酸ATPAMP + PPi鸟氨酸鸟氨酸尿素尿素线粒体线粒体胞胞 液液王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢 1、合成尿素的主要器官：肝脏、合成尿素的主要器官：肝脏 2、两个氮原子的来源：、两个氮原子的来源：NH3、天冬氨酸、天冬氨酸 3、反应场所：先在线粒体后在胞液、反应场所：先在线粒体后

42、在胞液 4、限速酶：、限速酶：精氨酸代琥珀酸合成酶精氨酸代琥珀酸合成酶 氨基甲酰磷酸合成酶氨基甲酰磷酸合成酶I 5、耗能：合成、耗能：合成1分子尿素需要分子尿素需要3分子分子ATP 6、意义：解除氨毒、意义：解除氨毒尿素生成的特点：王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢（4 4）尿素生成的调节）尿素生成的调节食物蛋白质的食物蛋白质的 影响影响高蛋白膳食高蛋白膳食 合成合成低蛋白膳食低蛋白膳食 合成合成CPS-的调节：的调节：AGA、精氨酸为其激活剂、精氨酸为其激活剂乙酰乙酰CoA谷氨酸谷氨酸N-乙酰谷氨酸（乙酰谷氨酸（AGA）乙酰谷氨酸合成酶乙酰谷氨酸合成酶精氨酸精氨酸激活激活氨基甲酰磷酸合成酶

43、氨基甲酰磷酸合成酶I变构激活变构激活王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢正常人肝尿素合成酶的相对活性正常人肝尿素合成酶的相对活性- 酶酶 相对活性相对活性-氨基甲酰磷酸合成酶氨基甲酰磷酸合成酶 4.5鸟氨酸氨基甲酰转移酶鸟氨酸氨基甲酰转移酶 163.0精氨酸代琥珀酸合成酶精氨酸代琥珀酸合成酶 1.0（关键酶）（关键酶）精氨酸代琥珀酸裂解酶精氨酸代琥珀酸裂解酶 3.3精氨酸酶精氨酸酶 149.0-精氨酸代琥珀酸合成酶的影响精氨酸代琥珀酸合成酶的影响王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢（5）高氨血症和氨中毒）高氨血症和氨中毒正常血氨浓度：正常血氨浓度： 0.1 mg/dl (0.6 mol/L)肝

44、昏迷肝昏迷肝性脑病肝性脑病王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢1、氨的转运：、氨的转运：n丙氨酸丙氨酸-葡萄糖循环、谷氨酰氨葡萄糖循环、谷氨酰氨-谷氨酸循环谷氨酸循环2、氨的去路：尿素循环（鸟氨酸循环）、氨的去路：尿素循环（鸟氨酸循环）n部位：线粒体、细胞液部位：线粒体、细胞液n氨基酸类中间产物：鸟氨酸、瓜氨酸、天冬氨酸、精氨酸氨基酸类中间产物：鸟氨酸、瓜氨酸、天冬氨酸、精氨酸n终产物：尿素终产物：尿素n关键酶：氨基甲酰磷酸合成酶关键酶：氨基甲酰磷酸合成酶（线粒体，激活剂为（线粒体，激活剂为N-乙酰乙酰谷氨酸，缩写谷氨酸，缩写AGA）、精氨琥珀酸合成酶（限速酶）、精氨琥珀酸合成酶（限速酶）n尿

45、素尿素N的来源：的来源：NH3、Asp3、肝昏迷的机制、肝昏迷的机制n血氨升高血氨升高NH3入脑入脑氨转化为氨转化为Gln, 使使Glu量降低量降低酮戊二酮戊二酸转变为酸转变为Glu，补充，补充Glu，故，故酮戊二酸的量降低酮戊二酸的量降低三羧酸循环三羧酸循环不能正常进行不能正常进行ATP生成下降生成下降脑内供能不足脑内供能不足昏迷昏迷小结小结第三节第三节 个别氨基酸代谢个别氨基酸代谢Metabolism of Individual Amino Acids氨基酸的脱羧基作用氨基酸的脱羧基作用一碳单位代谢一碳单位代谢含硫氨基酸的代谢含硫氨基酸的代谢芳香族氨基酸的代谢芳香族氨基酸的代谢支链氨基酸的

46、代谢支链氨基酸的代谢王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢一、氨基酸的脱羧基作用一、氨基酸的脱羧基作用n 酶：氨基酸脱羧酶酶：氨基酸脱羧酶n 辅酶：磷酸吡哆醛辅酶：磷酸吡哆醛王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢L- 谷氨酸谷氨酸 -氨基丁酸氨基丁酸1. -氨基丁酸氨基丁酸（-aminobutyric acid, GABA）抑制性神经递质抑制性神经递质CO2(CH2)2CHNH2COOHCOOH(CH2)2CH2NH2COOHL-谷氨酸脱羧酶谷氨酸脱羧酶脑、肾组织中脑、肾组织中L-谷氨酸脱羧酶活性高谷氨酸脱羧酶活性高王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢L-半胱氨酸半胱氨酸2、牛磺酸、牛磺酸 结合胆

47、汁酸的组成成分结合胆汁酸的组成成分CHNH2COOHCH2SHCHNH2COOHCH2OSOHOCHNH2CH2OSOHO氧化氧化磺酸丙氨酸磺酸丙氨酸脱羧酶脱羧酶COCO2 2磺酸丙氨酸磺酸丙氨酸牛磺酸牛磺酸王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢3、 组胺组胺强烈的血管舒张剂；强烈的血管舒张剂；刺激胃蛋白酶及胃酸分泌刺激胃蛋白酶及胃酸分泌CHNCHNCH2CHCOOHNH2CHNCHNCH2CH2NH2组氨酸脱羧酶组氨酸脱羧酶CO2L-组氨酸组氨酸 组胺组胺 王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢NHCH2CHCOOHNH2NHCH2CHCOOHOHNH2NHCH2CH2NH2OH色氨酸羟化酶色氨

48、酸羟化酶5-羟色氨酸脱羧酶羟色氨酸脱羧酶4、5-羟色胺羟色胺 (5-hydroxytryptamine, 5-HT)色氨酸色氨酸5-羟色氨酸羟色氨酸5-羟色胺羟色胺脑：抑制性神经递质脑：抑制性神经递质外周：收缩血管外周：收缩血管王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢某些氨基酸脱羧可产生多胺类物质某些氨基酸脱羧可产生多胺类物质鸟氨酸鸟氨酸脱羧脱羧腐胺腐胺精脒精脒精胺精胺精脒精脒精胺精胺调节细胞生长的重要物质，调节细胞生长的重要物质，生长旺盛的组织含量高。生长旺盛的组织含量高。临床意义临床意义观察癌症病人病情及辅助诊断癌症的生化指标之一观察癌症病人病情及辅助诊断癌症的生化指标之一鸟氨酸脱羧酶鸟氨酸脱

49、羧酶 (ODC)5 5、多胺、多胺(polyamines)(polyamines)王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢 小结小结脱羧作用：脱羧作用：n脱羧酶（辅酶为磷酸吡哆醛脱羧酶（辅酶为磷酸吡哆醛/胺）胺） Glu氨基丁酸（氨基丁酸（GABA）抑制性神经递质抑制性神经递质 His组胺组胺 血管舒张剂、胃酸刺激剂血管舒张剂、胃酸刺激剂 Trp5羟色胺羟色胺.抑制性神经递质、血管收缩剂抑制性神经递质、血管收缩剂 cys牛磺酸牛磺酸 . 结合胆汁酸组分结合胆汁酸组分 orn多胺多胺(腐胺、精脒、精胺腐胺、精脒、精胺).细胞生长调节剂细胞生长调节剂王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢体内的一碳单位有

50、：体内的一碳单位有： 甲基甲基(-CH3), 甲烯基甲烯基(-CH2-), 甲炔基甲炔基(-CH=), 甲酰基甲酰基(-CHO), 亚氨甲基亚氨甲基(-CH=NH)等等注意：注意：COOH、HCO3、CO2不属于一碳单位。不属于一碳单位。二、一碳单位的代谢二、一碳单位的代谢某些氨基酸在分解代谢过程中所产生的某些氨基酸在分解代谢过程中所产生的含有一个碳原子的基团含有一个碳原子的基团一碳单位一碳单位（ One Carbon Unit）王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢2、 一碳单位的载体：一碳单位的载体：四氢叶酸四氢叶酸 二氢叶酸还原酶二氢叶酸还原酶 二氢叶酸还原酶二氢叶酸还原酶叶酸叶酸 二氢叶

51、酸二氢叶酸 四氢叶酸四氢叶酸 NADPH NADP + NADPH NADP + + H+ + H + 王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢N5CH3FH4N5-甲基四氢叶酸甲基四氢叶酸N5、N10CH2FH4N5，N10-甲烯四氢叶酸甲烯四氢叶酸N5、N10=CHFH4N5，N10-甲炔四氢叶酸甲炔四氢叶酸N10CHOFH4N10-甲酰四氢叶酸甲酰四氢叶酸N5CH=NHFH4N5-亚氨甲基四氢叶酸亚氨甲基四氢叶酸 FH4携带一碳单位的形式携带一碳单位的形式王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢3、来源、来源: 丝氨酸丝氨酸；甘氨酸；色氨酸；组氨酸；甘氨酸；色氨酸；组氨酸； 施施 舍舍 （一（一

52、 根）根） 竹竹 竿竿4、一碳单位的互相转变、一碳单位的互相转变N10CHOFH4N5, N10=CHFH4N5, N10CH2FH4N5CH3FH4N5CH=NHFH4H+H2ONADPH+H+NADP+NADH+H+NAD+NH3不可逆不可逆5、 生理功能生理功能n 嘌呤、嘧啶合成的原料嘌呤、嘧啶合成的原料n 联系氨基酸与核苷酸代谢联系氨基酸与核苷酸代谢王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢 临床1、叶酸缺乏、叶酸缺乏巨幼红细胞性贫血巨幼红细胞性贫血（致病）（致病） 影响核苷酸的合成影响核苷酸的合成2、氨甲喋呤、氨甲喋呤（治病）（治病）叶酸类似物，抑制四氢叶酸的合成，抗癌药物叶酸类似物，抑制

53、四氢叶酸的合成，抗癌药物王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢 n一碳单位一碳单位(one carbon unit)：由氨基酸代谢生成的：由氨基酸代谢生成的含有一个碳原子的化学基团，如甲基、亚甲基（甲烯含有一个碳原子的化学基团，如甲基、亚甲基（甲烯基）、次甲基（甲炔基）、羟甲基、甲酰基、亚氨甲基）、次甲基（甲炔基）、羟甲基、甲酰基、亚氨甲基。基。nCO、CO2等分子不属于一碳单位等分子不属于一碳单位1、载体：四氢叶酸（、载体：四氢叶酸（FH4）2、来源：、来源：Ser、Gly、His、Trp、Met3、一碳单位的利用：嘌呤和胸腺嘧啶合成的原料、一碳单位的利用：嘌呤和胸腺嘧啶合成的原料、联系氨基酸

54、代谢和核苷酸代谢联系氨基酸代谢和核苷酸代谢 小结小结三、含硫氨基酸的代谢三、含硫氨基酸的代谢 CH2SHCHNH2COOHCH2SHCHNH2COOH胱氨酸胱氨酸蛋氨酸蛋氨酸半胱氨酸半胱氨酸 含硫氨基酸含硫氨基酸CH2CHNH2COOHCH2CHNH2COOHSSCH2CHNH2COOHCH2CHNH2COOHSSSCH3CH2CHNH2COOHCH2SCH3CH2CHNH2COOHCH2Metabolism of Sulfur-containing Amino Acids蛋氨酸蛋氨酸胱氨酸胱氨酸半胱氨酸半胱氨酸（一）蛋氨酸的代谢（一）蛋氨酸的代谢 （甲硫氨酸）（甲硫氨酸）1.1.蛋氨酸与转甲

55、基作用蛋氨酸与转甲基作用 蛋氨酸蛋氨酸 + ATPS腺苷蛋氨酸（腺苷蛋氨酸（SAM）腺苷转移酶腺苷转移酶S-adenosylmethionineSAM 是体内最重要的甲基供体是体内最重要的甲基供体王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢蛋氨酸蛋氨酸S-腺苷同型腺苷同型 半胱氨酸半胱氨酸S-腺苷蛋氨酸腺苷蛋氨酸同型半胱氨酸同型半胱氨酸FH4N5CH3FH4N5CH3FH4 转甲基酶转甲基酶(VitB12)H2O腺苷腺苷RHATPPPi+PiRH-CH32、蛋氨酸循环、蛋氨酸循环 Methionine Cycle VitBVitB1212缺乏缺乏 FHFH4 4不能再生不能再生 一碳单位转运障碍一碳单

56、位转运障碍 核酸合成障碍核酸合成障碍 细胞分裂障碍细胞分裂障碍 巨幼红细胞性贫血巨幼红细胞性贫血王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢1、 四氢叶酸再生四氢叶酸再生2、由、由N5-CH3-FH4提供甲基合成蛋氨酸，由此提供甲基合成蛋氨酸，由此生成的生成的SAM为体内的甲基化反应提供甲基。为体内的甲基化反应提供甲基。生理意义 高同型半胱氨酸易导致动脉粥样硬化高同型半胱氨酸易导致动脉粥样硬化王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢由由SAM参加的一些转甲基作用参加的一些转甲基作用甲基接受体甲基接受体甲基化产物甲基化产物去甲肾上腺素去甲肾上腺素胍乙酸胍乙酸磷脂酰乙醇胺磷脂酰乙醇胺-氨基丁酸氨基丁酸RNAD

57、NA蛋白质蛋白质肾上腺素肾上腺素肌酸肌酸磷脂酰胆碱磷脂酰胆碱肉碱肉碱甲基化的甲基化的RNA甲基化的甲基化的DNA甲基化的蛋白质甲基化的蛋白质SAM 中的甲基高度活化，为体内多种物质的甲基化作用提供甲基中的甲基高度活化，为体内多种物质的甲基化作用提供甲基王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢 肌酸肌酸和和磷酸肌酸磷酸肌酸是能量储存、利用的重要化合物是能量储存、利用的重要化合物 肌酸在肌酸激酶的作用下，转变为磷酸肌酸肌酸在肌酸激酶的作用下，转变为磷酸肌酸 肝是合成肌酸的主要器官肝是合成肌酸的主要器官 肌酸以肌酸以甘氨酸甘氨酸为骨架，由为骨架，由精氨酸精氨酸提供脒基，提供脒基， SAM提供甲基提供甲基

58、而合成而合成Biosynthesis of Creatine and Creatine Phosphate3 3 蛋氨酸参与肌酸的合成蛋氨酸参与肌酸的合成H2O+王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢肌酸激酶肌酸激酶 Creatine Kinase，CKMM型型 （骨骼肌）（骨骼肌）MB型型 （心肌）（心肌）心肌梗塞时增高心肌梗塞时增高BB型型 （脑）（脑）肌酸酐肌酸酐 Creatinine 肌酸和磷酸肌酸的代谢终产物肌酸和磷酸肌酸的代谢终产物由肾脏排泄由肾脏排泄肾功能受损，血肌酸酐升高肾功能受损，血肌酸酐升高王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢 CH2SH CH2-S-S-CH2 -2H |

59、|2 CHNH2 CHNH2 CHNH2 +2H | | COOH COOH COOH半胱氨酸半胱氨酸 胱氨酸胱氨酸1. 半胱氨酸与胱氨酸可相互转变半胱氨酸与胱氨酸可相互转变（二）（二） 半胱氨酸与胱氨酸的代谢半胱氨酸与胱氨酸的代谢二硫键（二硫键（SS）对维持蛋白质的高级结构起重要作用）对维持蛋白质的高级结构起重要作用王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢（三）（三） 谷胱甘肽的生成及功用谷胱甘肽的生成及功用Glutathione 保护蛋白质或酶的巯基保护蛋白质或酶的巯基 清除氧化剂清除氧化剂 转运氨基酸转运氨基酸GSH GSSG王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢 2 H+ 2 H谷胱甘肽过氧

60、化物酶谷胱甘肽过氧化物酶形式：形式： 2G-SH G-S-S-G还原型谷胱甘肽还原型谷胱甘肽 氧化型谷胱甘肽氧化型谷胱甘肽2G-SH + 2Met Hb G-S-S-G + 2 Hb + 2 H2O 高铁血红蛋白高铁血红蛋白 血红蛋白血红蛋白2G-SH + H2O2 G-S-S-G + 2 H2O王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢（3） 谷胱甘肽谷胱甘肽(glutathione)的生成和功能的生成和功能r谷氨酰循环谷氨酰循环王海英，氨基酸代谢王海英，氨基酸代谢PAPS是体内硫酸基的供体是体内硫酸基的供体2. 硫酸根的代谢硫酸根的代谢 含硫氨基酸氧化分解可产生硫酸根含硫氨基酸氧化分解可产生硫酸根 半胱