生理学--氨基酸代谢资料讲解

1、生理学生理学-氨基酸代谢氨基酸代谢 蛋白质是生命的物质基础，维蛋白质是生命的物质基础，维持细胞、组织的生长、更新、修补；持细胞、组织的生长、更新、修补；运输；代谢调节、催化作用；免疫；运输；代谢调节、催化作用；免疫；能量供给。能量供给。 （一）氮平衡（一）氮平衡 1. 氮的总平衡：摄入氮氮的总平衡：摄入氮 = 排出氮排出氮 2. 氮的正平衡：摄入氮排出氮氮的正平衡：摄入氮排出氮 3. 氮的负平衡：摄入氮排出氮氮的负平衡：摄入氮排出氮 （二）生理需要量（二）生理需要量 （三）蛋白质的营养价值（三）蛋白质的营养价值 人体内有人体内有8种氨基酸不能合成，必须种氨基酸不能合成，必须由食物供给，称由食物

2、供给，称营养必需氨基酸营养必需氨基酸，含有必，含有必需氨基酸种类多和数量足的蛋白质营养价需氨基酸种类多和数量足的蛋白质营养价值高，反之营养价值低。值高，反之营养价值低。 蛋白质的互补作用蛋白质的互补作用 蛋白质的互补作用是指营养价值较低的食蛋白质的互补作用是指营养价值较低的食物蛋白同时食用时，必需氨基酸可以相互补充，物蛋白同时食用时，必需氨基酸可以相互补充，从而提高营养价值。从而提高营养价值。 必需氨基酸必需氨基酸 机体需要而又不能自身合成机体需要而又不能自身合成,必须由食物必须由食物供给的氨基酸称为营养必需氨基酸。人体内有供给的氨基酸称为营养必需氨基酸。人体内有8种必需氨基酸即：缬氨酸、亮氨

3、酸、异亮氨种必需氨基酸即：缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸和甲酸、苏氨酸、赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸和甲硫氨酸。硫氨酸。 NH2CH3OCH3OHNH2OCH3CH3OHNH2OCH3CH3OHNH2CH3OHOOHNH2OSCH3OHNH2ONH2OHNH2OOHNH2ONHOHValLeuIleThrMetLysPheTrpl胃中的消化胃中的消化 胃蛋白酶胃蛋白酶l小肠中的消化小肠中的消化 胰酶胰酶l蛋白酶一般均由无活性的酶原经激活而蛋白酶一般均由无活性的酶原经激活而成。各种蛋白水解酶对肽键作用的专一成。各种蛋白水解酶对肽键作用的专一性不同，通过各种蛋白酶的协同作用

4、，性不同，通过各种蛋白酶的协同作用，生成氨基酸及二肽后方可被吸收生成氨基酸及二肽后方可被吸收 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蛋白酶蛋白酶专一性专一性胃蛋白酶胃蛋白酶Ala、Leu、Phe、Trp、Met、Tyr的羧基的羧基形成的肽键形成的肽键胰蛋白酶胰蛋白酶Lys、Arg的羧基形成的肽键的羧基形成的肽键糜蛋白酶糜蛋白酶Phe、Tyr、Trp的羧基形成的肽键的羧基形成的肽键弹性蛋白酶弹性蛋白酶脂肪族氨基酸的羧基形成的肽键脂肪族氨基酸的羧基形成

5、的肽键氨基肽酶氨基肽酶除了除了Pro外任何氨基酸的氨基形成的肽键外任何氨基酸的氨基形成的肽键羧基肽酶羧基肽酶A除了除了Lys、Arg、Pro外任何氨基酸的氨外任何氨基酸的氨基形成的肽键基形成的肽键羧基肽酶羧基肽酶BLys、Arg的氨基形成的肽键的氨基形成的肽键l在小肠中进行在小肠中进行l耗能的主动吸收过程耗能的主动吸收过程（1 1）肠粘膜细胞膜上的氨基酸吸收载体）肠粘膜细胞膜上的氨基酸吸收载体（2 2）g g- -谷氨酰基循环对氨基酸的转运作用谷氨酰基循环对氨基酸的转运作用（3 3）肽的吸收）肽的吸收 消化过程中，有一小部分蛋白质消化过程中，有一小部分蛋白质不被消化，也有一小部分消化产物不不被

6、消化，也有一小部分消化产物不被吸收，被吸收，肠道细菌肠道细菌对这部分蛋白质及对这部分蛋白质及其消化产物所起的作用，称为蛋白质其消化产物所起的作用，称为蛋白质的腐败作用（的腐败作用（putrefaction）。）。l胺类的生成胺类的生成 肠道细菌的蛋白酶使蛋白质分解成氨基肠道细菌的蛋白酶使蛋白质分解成氨基酸，再经氨基酸脱羧基作用，产生胺类酸，再经氨基酸脱羧基作用，产生胺类l氨的生成氨的生成v未被吸收的氨基酸在肠道细菌作用下脱氨未被吸收的氨基酸在肠道细菌作用下脱氨基生成基生成v血液中尿素渗入肠道，受肠菌尿素酶的水血液中尿素渗入肠道，受肠菌尿素酶的水解而生成解而生成l其他有害物质的生成其他有害物质的

7、生成l蛋白质的降解蛋白质的降解l氨基酸的脱氨基作用氨基酸的脱氨基作用la a- -酮酸的代谢酮酸的代谢转氨基作用转氨基作用氧化脱氨基作用氧化脱氨基作用联合脱氨基作用联合脱氨基作用嘌呤核苷酸循环嘌呤核苷酸循环 真核细胞的蛋白质的降解有两条途径：一真核细胞的蛋白质的降解有两条途径：一是不依赖是不依赖ATP的过程，在溶酶体内进行主要降的过程，在溶酶体内进行主要降解细胞外来源的蛋白质、膜蛋白和长寿命的细解细胞外来源的蛋白质、膜蛋白和长寿命的细胞内蛋白质；另一是依赖胞内蛋白质；另一是依赖ATP和泛素的过程，和泛素的过程，在胞液中进行，主要降解异常蛋白和短寿命的在胞液中进行，主要降解异常蛋白和短寿命的蛋白

8、质。蛋白质。 蛋白质的降解蛋白质的降解泛肽泛肽氨基酸氨基酸被标记后被标记后的的内源蛋内源蛋白质白质50500nm各种各种水解水解酶酶双层膜双层膜游离于细胞质中，过于微小难以观察游离于细胞质中，过于微小难以观察小分子单元小分子单元白细胞杀菌时被该细菌同样溶解白细胞杀菌、细胞自白细胞杀菌、细胞自溶也与之有关溶也与之有关氨氨 基基 酸酸 代代 谢谢 概概 况况氨基酸代谢库氨基酸代谢库其它含氮化合物其它含氮化合物(嘌呤、嘧啶等嘌呤、嘧啶等)体内合成氨基酸体内合成氨基酸 (非必需非必需aa)组织蛋白质组织蛋白质食物蛋白质食物蛋白质a a-酮酸酮酸胺类胺类氨氨酮体酮体氧化供能氧化供能糖糖尿素尿素脱氨基脱氨

9、基脱羧基脱羧基代谢转变代谢转变消化吸收消化吸收合成合成分解分解l多种方式：氧化脱氨基、转氨基、联合多种方式：氧化脱氨基、转氨基、联合 脱氨基、非氧化脱氨基等脱氨基、非氧化脱氨基等l以联合脱氨基作用为主以联合脱氨基作用为主氨基酸氨基酸a a- -酮戊二酸酮戊二酸谷氨酸谷氨酸a a- -酮酸酮酸氨氨 NH3 NADH+H+H2O+NAD+转氨酶转氨酶L-谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶（一）转氨基作用（一）转氨基作用HCNH2 + COR1COOHR2COOHCO + HCNH2 R1COOHR2COOH转氨酶转氨酶 上述反应可逆。因此转氨基作用既是上述反应可逆。因此转氨基作用既是氨基酸分解代谢过程，也是

10、体内某些氨基氨基酸分解代谢过程，也是体内某些氨基酸（非必需氨基酸）合成的重要途径。酸（非必需氨基酸）合成的重要途径。转转 氨氨 酶酶 催化氨基酸转氨基的酶是催化氨基酸转氨基的酶是转氨酶转氨酶，体内存在着多种转氨酶。不同氨基酸与体内存在着多种转氨酶。不同氨基酸与a a-酮酸之间的转氨基作用只能由专一的转氨酮酸之间的转氨基作用只能由专一的转氨酶催化。在各种转氨酶中，以酶催化。在各种转氨酶中，以L-谷氨酸与谷氨酸与a a-酮酸的转氨酶最为重要。如谷丙转氨酶酮酸的转氨酶最为重要。如谷丙转氨酶(glutamic pyruvic transaminase, GPT)和谷草和谷草转氨酶转氨酶(glutami

11、c oxaloacetic transaminase, GOT)1620血清血清19,00091,000肾肾70010,000肺肺4,80099,000骨骼肌骨骼肌1,20014,000脾脾44,000142,000肝肝2,00028,000胰腺胰腺7,100156,000心心GPTGOT组织组织GPTGOT组织组织(单位单位/克湿组织克湿组织) 转氨酶的辅酶是维生素转氨酶的辅酶是维生素B6的磷酸酯，的磷酸酯，即磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺。在转氨基过即磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺。在转氨基过程中，磷酸吡哆醛与磷酸吡哆胺之间相互程中，磷酸吡哆醛与磷酸吡哆胺之间相互转变，起着传递氨基的作用。转变，起着传递氨

12、基的作用。HNH2R1HOOCOR1HOOCNOHCH3CH2OPOOHHOOHNOHCH3CH2OPOOHCH2NH2OH转氨酶转氨酶HNH2R2COOHOR2COOHHOOC(CH2)2CHCOOHNH2NAD+NADH + H+L-谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶HOOC(CH2)2CCOOHNHH2ONH3 HOOC(CH2)2CCOOHO亚氨基酸亚氨基酸不稳定不稳定氨基酸氨基酸a a- -酮戊酮戊二酸二酸L-L-谷氨酸谷氨酸a a- -酮酸酮酸转氨酶转氨酶天冬氨酸天冬氨酸草酰乙酸草酰乙酸腺苷酸代腺苷酸代琥珀酸琥珀酸延胡索酸延胡索酸苹果酸苹果酸IMPAMPNH3H2O谷草谷草 转氨酶转氨酶AMP 脱氨酶脱氨酶a a-酮酸的代谢酮酸的代谢l经氨基化生成非必需氨基酸经氨基化生成非必需氨基酸l转变成糖及脂类转变成糖及脂类 生糖氨基酸、生酮氨基酸生糖氨基酸、生酮氨基酸 生糖兼生酮氨基酸生糖兼生酮氨基酸l氧化供能氧化供能异柠檬酸异柠檬酸柠檬酸柠檬酸延胡索酸延胡索酸苹果酸苹果酸草酰乙酸草酰乙酸CoASH乙酰乙酰CoA -酮戊二酸酮戊二酸琥珀酰琥珀酰CoACoA乙酰乙酰乙酰乙酰CoA苯丙氨酸苯丙氨酸酪氨酸酪氨酸亮氨酸亮氨酸赖氨酸赖氨酸