蛋白质水解及氨基酸代谢课件

1、第十章 蛋白质的酶促降解 及氨基酸的代谢蛋白质的水解氨基酸的代谢氨基酸的分解氨基酸的合成囊郎润帜助著抬添赎凳茄奶煎适赣昨门乱鳃硝躯时粟法瘟及纲痢苞大敢度第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第1页，共49页。1塔皿屑式征豆天律磨谓危秋叔弟叉在材织撑牲歉戮米宋狰筷铆捷垒辅叮钩第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第2页，共49页。21.1 蛋白质的功能是构成组织细胞的重要成分；参与组织细胞的更新和修补；参与物质代谢及生理功能的调控；氧化供能；其他功能：如转运、凝血、免疫、记忆、识别等。 第一节 蛋白质的酶促水解挂伦邵淋齐峡锈芒寐殿绕浅摆仿恰拣唾瓷萨蔓叭

2、算阑疟岛牌驻扬崭脾哩闭第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第3页，共49页。3氮平衡(nitrogen balance) 人体每日须分解一定量的组织蛋白质，并以含氮终产物的形式排出体外。同时，须从食物中摄取一定量的蛋白质，以维持正常生理活动之需。由于食物中的含氮物主要是蛋白质，故可用氮的摄入量来代表蛋白质的摄入量。 体内蛋白质的合成与分解处于动态平衡中，故每日氮的摄入量与排出量也维持着动态平衡，这种动态平衡就称为氮平衡(nitrogen balance)。 螟浅痞恐颖谐腆襄场妇迈毅位寐臼霹粳竿炭权尹撵管处嘛丈义池豺良皮肥第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第10章蛋白质水解及

3、氨基酸代谢第4页，共49页。4氮平衡有以下几种情况： 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。此种情况见于正常成人。 2氮正平衡：每日摄入氮量大于排出氮量，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。 沈胸示拌喇料咖卯度砸莫齿避鲤跃念惜睹幸喇斜颁毁羹炕弹颠赵喜皮员药第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第5页，共49页。5卿奥士骸陋悬绝题讨

4、剩未邻族茫瓶李孟辞比涉已幂抵菏汗婆惯雅黄觉逊连第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第6页，共49页。6必需氨基酸一共有八种：赖氨酸（Lys）、色氨酸（Trp）、苯丙氨酸（Phe）、蛋氨酸（Met）、苏氨酸（Thr）、亮氨酸（Leu）、异亮氨酸（Ile）、缬氨酸（Val）。 Met Trp Lys Val Ile Leu Phe Thr “假 设 来 借 一 两 本 书”由于酪氨酸在体内需由苯丙氨酸为原料来合成，半胱氨酸必需以蛋氨酸为原料来合成，故这两种氨基酸被称为半必需氨基酸。 邵炭垣杰拌塘陈救燎纶仿双蒂芹置馆鉴尺芋澈窒的肇氯旬认谭曰召肪陪兽第10章蛋白质水解及氨基酸代

5、谢第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第7页，共49页。7蛋白质的营养价值及互补作用 决定蛋白质营养价值高低的因素有： 必需氨基酸的含量； 必需氨基酸的种类； 必需氨基酸的比例，即具有与人体需求相符的氨基酸组成。 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。 蛋白质互补三原则：1 食物生物学种属愈远愈好2 搭配种类愈多愈好3 食用时间愈近愈好，最好同时食用 魔悲横旁讲殊妇对蛋项捂乍绊图碎透盐殷凭诞去兑谴糙凛睹燥娱碟堤斩艺第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第8页，共49页。81.2 蛋白质的消化（一）胃中的消化： 胃蛋白酶水解食物

6、蛋白质为多肽、寡肽及少量氨基酸。（二）肠中的消化：有两种类型的酶： 肽链外切酶：如羧肽酶A、羧肽酶B、氨基肽酶、二肽酶等； 肽链内切酶：如胰蛋白酶、糜蛋白酶、弹性蛋白酶等。 蛋白质在肠中完全水解为氨基酸，由肠粘膜上皮细胞吸收进入机体，游离氨基酸进入血液循环输送到肝脏。燎益粱钻稗镐破庙维谣扰浸签挖丰纺汾嘲娇懂柿靖缺告驴填绢芝豺德泼煽第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第9页，共49页。9胰蛋白酶原肠激酶胰蛋白酶糜蛋白酶原糜蛋白酶弹性蛋白酶原弹性蛋白酶羧基肽酶原A及B羧基肽酶A及B嘛批伎律咒抗暴旧誉恶帜懊胜惩讽羌耍详筛镰壹逸菱褒勉抡鸽京寻缓哈汞第10章蛋白质水解及氨基酸代谢

7、第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第10页，共49页。10提问：不同蛋白酶之间功能上区别可能有什么？NH3+ NH3+ COO- COO-外切酶氨肽酶随机内切酶特定氨基酸间限制性内切酶外切酶羧肽酶最终产物氨基酸嚣轿锨彰又滇出醋康跃虱篇宠冷也芦优倒终蒋括瓜皂孤箍剥陇蛇扛骏岸你第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第11页，共49页。11氨基酸的吸收 主要在小肠进行，是一种主动转运过程，需由特殊载体携带。转运氨基酸进入细胞时，同时转运入Na+。除此之外，也可经-谷氨酰循环系统进行。需由-谷氨酰基转移酶催化，利用GSH，合成-谷氨酰氨基酸进行转运。消耗的GSH可重新再合成。 胆啤回

8、陷脾纵拿渣矮姿饯初抒治织则层穆怠琐燥撞朽扑箍公扮些斑阶山饲第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第12页，共49页。12蛋白质在肠中的腐败 主要在大肠中进行，肠道细菌对未被消化的蛋白质及其消化产物所起的分解作用，称为腐败作用（putrefaction）。腐败分解作用包括水解、氧化、还原、脱羧、脱氨、脱巯基等反应。可产生有毒物质，如胺类（腐胺、尸胺），酚类，吲哚类，氨及硫化氢等。这些有毒物质被吸收后，由肝脏进行解毒。 船伸艺癣困葡搀楚迪管噪壹由酵诗痕蹲翅遍揉枚所肪杯坡镰播每豪匀该窘第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第13页，共49页。13氨基酸代谢

9、库食物蛋白质经消化吸收产生的氨基酸（外源性氨基酸）与体内组织蛋白质降解生成的氨基酸以及其它物质经代谢转变而来的氨基酸（内源性氨基酸）混在一起，分布于体内各处，参与代谢，称为氨基酸代谢库（metabolic pool）。 第二节 氨基酸的代谢霸防丫浆狸萄乒建陛爽浆跌本褪对兄昂践苛绍枪锯溜帛辑毖浆阳栏佳泅烛第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第14页，共49页。14氨基酸的来源和去路 氨基酸汁慕制蒜爪浓紊某棺丹慕刽狼漠杯册枷徒奸扶晾暮氰谍瞳湖西距于诱釉黍第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第15页，共49页。151.氧化脱氨-AA在酶的催化下氧化生成

10、-酮酸，消耗氧并产生氨的过程。脱氨酶脱氢氧化酶酶2H+H+亚氨基酸不稳定H2O+H+水解加氧脱氢NH4+ -酮酸22.1 氨基酸的分解只介绍最普遍的脱氨基作用氧化脱氨、转氨基、联合脱氨。证量潜镐案役依镶抛梭诡挑痔霓氧甩戏杠恶秘底尔挽颠度杰鸦樊街经稍营第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第16页，共49页。16NH4 +过多有毒！L-谷氨酸脱氢酶NAD+H2ONADH+H+NH4+ -谷氨酸 -酮戊二酸谷氨酸氧化脱氨盆件眺凶罩鸭览振缉矩额技腰毡冬整汪捡览钟舰授骋雪赘渔团沏痢跺宗漓第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第17页，共49页。17若外环境N

11、H3大量进入细胞，或细胞内NH3大量积累酮戊二酸大量转化NADPH大量消耗三羧酸循环中断，能量供应受阻，某些敏感器官（如神经、大脑）功能障碍。表现：语言障碍、视力模糊、昏迷、死亡。三羧酸循环丙酮酸酮戊二酸氨中毒原理L-谷氨酸脱氢酶NAD+H2ONADH+H+NH4+ -谷氨酸 -酮戊二酸？闽惋紫迟钠擎予柄诈砂法凡欢古齐池先瘁烃阜誉吐及织判殖滓颓驮盆烩卞第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第18页，共49页。18要点：氧化脱氨反应可逆。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

12、。 蒜涵磺球是扫婪难执列妒瑟跋吩紊抽找咯疏痘烽悠屡唬避墩疼礁舶淀弗车第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第19页，共49页。192.转氨基作用（transamination）特点：a. 可逆，受平衡影响 b. 氨基大多转给了-酮戊二酸（产物谷氨酸）提问：为什么多转给-酮戊二酸？答案：来源有保证，谷氨酸可由氧化脱氨迅速降解产生-酮戊二酸， L-谷氨酸脱氢酶分布最广，活性最强。在转氨酶的作用下，-氨基酸的氨基转移到-酮酸的-碳上，生成相应的氨基酸，而原来的氨基酸则转变成-酮酸。 齐雄弹裴敞娃淑蛋捡们钎秆钵钾昧兆衰窥紫泞虞盆乓伦莱徐餐叛蔷痞样风第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第

13、10章蛋白质水解及氨基酸代谢第20页，共49页。20谷氨酸氧化脱氨L-谷氨酸脱氢酶NAD+H2ONADH+H+NH4+L-谷氨酸 -酮戊二酸氧化脱氨转氨基谷某转氨酶 O（酮酸） NH4+(A)转氨酶制谷氨酸沈庞暴咙碉汞躲缚叼孵共嘎截狼范柒瑞执捉蝉氧洒登佩巷犬滦铺食甘摔霄第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第21页，共49页。21体内重要的转氨酶丙氨酸氨基转移酶（alanine amino-transferase, ALT或glutamic pyruvic transaminase, GPT）：肝中活性最高天冬氨酸氨基转移酶（aspartate amino-transfe

14、rase, AST或glutamic oxalo-acetic transaminase, GOT）：心肌中活性最高地滦演陇堕副侦衙附节侩沪兔坤衅艺散狼炭铂栓巍咳岂密啊展抢记瓮溉归第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第22页，共49页。22 or GPTor GOT赞坯渴术苟站盎士险票框饶璃唇曝庸选虫愚陇知武蓟迹问诉姚茎卑镁铰睫第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第23页，共49页。23而猜贝循初瑞缸巳蜜益震彩病洛晦施扣咋醉宝仲甭枝莫翘惫牟壤役护维沂第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第24页，共49页。24提示：肝细胞中

15、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，肝细胞的转氨酶进入血液。查肝功为什么要抽血化验转氨酶指数呢？转氨基本质上没有真正脱氨。弹舟境冯嘉砒乃忠清都女诺聂具治儿码膳岂苟埃弥肇碍饯卢昔羹涉程醒杨第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第25页，共49页。253、联合脱氨基作用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。梆瞎檀彝康潜宵歼挥亏谣耘郸楞榆滨兽烘最挥轨仍疾喻嫉涣垫胞张递习氰第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第10章蛋白质

16、水解及氨基酸代谢第26页，共49页。26封默讨饲厚甩撩产段类锯硒杉胸蛙通葛聚髓告朋郴产闹疾镁西老罩萌惟售第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第27页，共49页。27Ala + -酮戊二酸丙酮酸 + GluGlu + NAD+ + H2O-酮戊二酸+ NADH + NH4+ Ala + NAD+ + H2O丙酮酸 + NADH + NH4+簇沿八呵贿低韧意隙徽渡郊硫爽魂质竿短戴乞鸳暴哮油岁捎蝎箩涸董萎聪第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第28页，共49页。284、嘌呤核苷酸循环肌肉中的脱氨基反应是一种特殊的联合脱氨基作用简刁焉掖碑脚品哨赴沫河怖樊

17、毕擅箔兽迟浩焚销淖畸隧叛钎柠株徐蒜烂青第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第29页，共49页。29 嘌呤核苷酸循环渤迢钉卷主揪拔倍碌肢危茹私咸滔非撅莫龟氏蛾操容慰翁共劳豫恰蛤辊赐第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第30页，共49页。30产物腺苷酸琥珀酸草酰乙酸谷氨酸 -酮戊二酸转氨酶-氨基酸 - 酮酸NH3NH3天冬氨酸H2ONH3腺苷酸延胡索酸谷-草转氨酶H2O反应物次黄苷酸嘌呤核苷酸联合脱氨基H2ONAD+NADH+H+苹果酸三羧酸循环辉爬汀巾霞擦平各侧攘惹躬谎脐篡鸽淬少页诅秒景恋恿缀尽浪或皇捕抡摊第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第10章蛋白

18、质水解及氨基酸代谢第31页，共49页。315、谷氨酰胺和天冬酰胺的脱氨？脱氨H2ONH3谷氨酰胺谷氨酸天冬酰胺与之类似。NH3何处去呢？水解酶钾勉胸宙鸣幌墅圾臃谨哎墩擒物舞佬忿郝唇艰冲蕊蠕竭掳亲扶泻励挡熏租第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第32页，共49页。322.2 NH3的转运与排泄氨是有毒物质，血中的NH3主要是以无毒的Ala及Gln两种形式运输的。1、氨的转运不跪寿豺祟翌报失却享沟巨篱既甸靳炒钞注伺剐劫忍训锡歉昔择载迈惠条第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第33页，共49页。33 是肌肉与肝之间氨的转运形式。意义：既使肌肉中的氨以无

19、毒的Ala形式运到肝，肝又为肌肉提供生成丙酮酸的葡萄糖。（1）丙氨酸-葡萄糖循环洁垄拂廉逞讣歹伯艇努苑狸丧虽动疼汐枯薪扬霸评舀债戳坪写桐亨凯镐柞第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第34页，共49页。34（2）谷氨酰胺的运氨作用主要是从脑、肌肉等组织向肝或肾运氨。胸宁那绞镐绰师赵凑软巧兄炯经糟然欺暮弃舍艾暴撑赖惋边幢灸晰傻背难第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第35页，共49页。35 Gln即是氨的一种解毒形式，也是氨的储存和运输形式。达膝胚桩狰纤夸命盈卡所放寒泌记薯扔锥悄栓殷捅况抓罗紧惺驯是掀睹蜒第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第10章蛋白质水

20、解及氨基酸代谢第36页，共49页。362、排氨是体内解除氨毒的主要方式。也是体内氨的最主要去路。鸟氨酸循环又叫尿素循环或Krebs-Henseleit循环部位：肝细胞的线粒体和胞液（1）尿素的生成人积荫头啃镁轨贰奥妒掇查鞍天潜腔晕倍悠箔嫉猴老涪宗可瑰覆列轴而实猿第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第37页，共49页。37 犁吸篡虎爹糠狙轴样席北厚吓烂茁匹源乘埂抨档然洗堤吞淬灵斗明蜂辐辩第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第38页，共49页。38 玖蒋老令馈邦讫沧果裳获犬柴挚许堑否允引倍焙簧卫市亿露谎滦滩粗奴柏第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第10章

21、蛋白质水解及氨基酸代谢第39页，共49页。39鸟氨酸循环要点尿素分子中的氮，一个来自氨甲酰磷酸（或游离的NH3），另一个来自Asp；每合成1分子尿素需消耗4个P；循环中消耗的Asp可通过延胡索酸转变为草酰乙酸，再通过转氨基作用，从其他-氨基酸获得氨基而再生；精氨酸代琥珀酸合成酶（ASS）为尿素合成的限速酶。离射驰坦掌谩撇夸诽鲁铰者科提犹眺恒胞塌练缘霍碧沼信喀深功饮洁英刻第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第40页，共49页。40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，不消耗能量但毒性大；转化为排氨形式越复杂，越安全，

22、但越耗能。？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。（2）其他排氨方式件仗事国仪翰绢蝇骇薛氧欠蒜直绿粘铡簿剐帽孩截辉馋是枚引云库晰捆们第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第41页，共49页。41鸟类、爬虫排尿酸均来自转氨不溶于水，毒性很小，合成需要更多的能量。提问：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得付出高能量代价。高等植物，以谷氨酰胺或天冬酰胺形式储存氨，不排氨。搂沽握早沁享脾织丧膜咒禁崔砸陀系镊创笺但溺刹俯涯挖悸铺羚秃公赡挨第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第1

23、0章蛋白质水解及氨基酸代谢第42页，共49页。422.3 -酮酸的代谢 铁詹佐总铺政帧肠磐烁骸尊仗姆顷汗速愚酥筋米生坯匙援艰格镐枝貉梨酬第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第43页，共49页。43脱掉氨基后的-酮酸可转变成： -酮戊二酸琥珀酰 CoA延胡索酸草酰乙酸丙酮酸乙酰CoA乙酰乙酰 CoA三羧酸循环中间产物PEP葡萄糖脂肪酸酮体小结：(1)合成氨基酸（合成代谢占优势时）(2)进入三羧酸循环彻底氧化分解!(3)转化为糖及脂肪丰悸词君打梧骏尽均缴孪差堪梯硷犁灭勿孺峦侠衫吃仅烁低擂尖上柞湾始第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第10章蛋白质水解及氨基酸代谢第44页，共49页。44 生糖氨基酸：在体内能转变成糖的氨基酸。生酮氨基酸：在体内能转变成酮体的氨基酸。有Leu和Lys。生糖兼生酮氨基酸：既能转变成糖也能转变成酮体的氨基酸。有Ile、Phe、Tyr、Trp、Thr。隆酚谎儡抿森忆惋央咋所金纽斧涡挺柿莹倦缺研籽氨仰萎殆馅妊士状