蛋白质代谢专题知识讲座专家讲座

第十章蛋白质代谢蛋白质代谢专题知识讲座第1页一、蛋白质主要性蛋白质是生物体主要组成，维持组织细胞生长、更新和修复；参加各种主要生理活动；氧化供能。第一节蛋白质营养和消化蛋白质代谢专题知识讲座第2页二、蛋白质需要量和营养价值人体每日须分解一定量组织蛋白质，并以含氮终产物形式排出体外。同时，须从食物中摄取一定量蛋白质，以维持正常生理活动之需。因为食物中含氮物主要是蛋白质，故可用氮摄入量来代表蛋白质摄入量。

（一）氮平衡：蛋白质代谢专题知识讲座第3页体内蛋白质合成与分解处于动态平衡中，故每日氮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(nitrogenbalance)。

氮平衡能够反应体内蛋白质代谢概况。蛋白质代谢专题知识讲座第4页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。氮平衡类型：蛋白质代谢专题知识讲座第5页2．氮正平衡：每日摄入氮量大于排出氮量，表明体内蛋白质合成量大于分解量，称为氮正平衡。此种情况见于儿童、孕妇、病后恢复期。蛋白质代谢专题知识讲座第6页3．氮负平衡：每日摄入氮量小于排出氮量，表明体内蛋白质合成量小于分解量，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。蛋白质代谢专题知识讲座第7页依据计算，正常成人每日最低分解约20g蛋白质。因为食物蛋白质与人体蛋白质组成差异，故每日食物蛋白质最低需要量为30~50g。为了长久保持氮总平衡，正常成人每日蛋白质生理需要量应为80g。（二）蛋白质生理需要量蛋白质代谢专题知识讲座第8页（三）蛋白质营养价值

食物蛋白质中所含必需氨基酸数量及种类与人体蛋白质相靠近，易于被人体吸收，则营养价值价值高。

总体而言：动物蛋白营养价值较植物高！蛋白质代谢专题知识讲座第9页将几个营养价值较低食物蛋白质混合后食用，以提升其营养价值作用称为食物蛋白质互补作用。比如，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，即可提升营养价值。蛋白质代谢专题知识讲座第10页食物蛋白质

胃、小肠

蛋白水解酶氨基酸、小肽三、蛋白质消化蛋白质代谢专题知识讲座第11页内肽酶：胃蛋白酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶、弹性蛋白酶（水解蛋白质内部肽键）外肽酶：氨基肽酶、羧基肽酶（从肽链两端开始水解肽键）1、主要酶类：据水解肽键部位不一样分为两类：蛋白质代谢专题知识讲座第12页胃蛋白酶原H+

蛋白质

多肽（主）酶原激活水解2、消化过程（1）胃中消化胃蛋白酶胃蛋白酶蛋白质代谢专题知识讲座第13页（2）小肠中消化：（主要部位）消化酶：⑴外肽酶如羧肽酶A、羧肽酶B、氨基肽酶、二肽酶等；⑵内肽酶如胰蛋白酶、糜蛋白酶、弹性蛋白酶等。产生寡肽再经寡肽酶，如氨基肽酶及二肽酶等作用，水解为氨基酸。95%食物蛋白质在肠中完全水解为氨基酸。蛋白质代谢专题知识讲座第14页(三)、氨基酸吸收和转运中性氨基酸转运蛋白（极性与非极性）碱性氨基酸转运蛋白酸性氨基酸转运蛋白亚氨基酸转运蛋白Β－氨基酸转运蛋白二肽、三肽转运蛋白载体类型蛋白质代谢专题知识讲座第15页（四）、肠内腐败作用定义：肠道细菌（主要是大肠杆菌）对未消化蛋白质及未被吸收消化产物作用，产生一系列产物过程。部位：主要在大肠下段实质：是细菌本身代谢结果：多数有害——胺、氨、吲哚、酚、硫化氢等；少数有益（维生素K、泛酸、生物素、叶酸及B12

）蛋白质代谢专题知识讲座第16页氨基酸分解代谢概况特殊分解代谢普通分解代谢脱羧基作用→脱氨基作用→CO2

胺NH3-酮酸蛋白质代谢专题知识讲座第17页第二节氨基酸普通代谢蛋白质代谢专题知识讲座第18页氨基酸代谢库起源与去路氨基酸代谢库食物蛋白质消化吸收组织蛋白质分解非必需氨基酸合成合成蛋白质和多肽脱氨基作用脱羧基作用转变为其它含氮物蛋白质代谢专题知识讲座第19页氨基酸代谢库起源去路食物蛋白组织蛋白合成氨基酸（非必需氨基酸）降解脱氨基脱羧基转化或参加合成合成组织蛋白质一些含氮化合物NH3尿素胺类α-酮酸糖、酮体氧化供能氨基酸消化吸收氨基酸代谢概况氨基酸起源与去路蛋白质代谢专题知识讲座第20页一、氨基酸脱氨基作用氨基酸分解代谢最首要反应是脱氨基作用在这三种脱氨基作用中，以联合脱氨基作用最为主要蛋白质代谢专题知识讲座第21页（一）氧化脱氨基作用：氧化脱氨基反应过程包含脱氢和水解两步，脱氢反应需酶催化，而水解反应则不需酶催化。R-CH-COOHNH2

2H

R-C-COOH+NH3

OH2OR-C-COOHNH

酶亚氨基酸-酮酸蛋白质代谢专题知识讲座第22页L-氨基酸氧化酶（活性低，分布于肝及肾脏，辅基为FMN）D-氨基酸氧化酶（活性强，但体内D-氨基酸少，辅基为FAD）L-谷氨酸脱氢酶

活性强，分布于肝、肾及脑组织

为变构酶，受ATP、ADP等调整，辅酶为NAD+或NADP+

专一性强，只作用于谷氨酸，催化反应可逆氨基酸氧化脱氨主要酶：蛋白质代谢专题知识讲座第23页（二）转氨基作用：转氨基作用由转氨酶催化，将-氨基酸氨基转移到-酮酸酮基位置上，生成对应-氨基酸，而原来-氨基酸则转变为对应-酮酸。

该反应为一可逆反应，是体内合成非必需氨基酸主要路径。蛋白质代谢专题知识讲座第24页体内有各种转氨酶，含有特异性。谷氨酸与α-酮酸转氨酶最为主要。

谷丙氨酸转氨酶,丙氨酸转氨酶（GPT或ALT）谷草转氨酶，天冬氨酸转氨酶（GOT或AST）各种转氨酶均以磷酸吡哆醛(胺)为辅酶。可逆反应转氨酶蛋白质代谢专题知识讲座第25页蛋白质代谢专题知识讲座第26页分子重排-H2O+H2O-H2O+H2O蛋白质代谢专题知识讲座第27页特点：生理意义：接收氨基主要酮酸有：*只有氨基转移，没有氨生成*催化反应可逆*其辅酶都是磷酸吡哆醛(胺)

是体内多数氨基酸脱氨基主要方式，也是机体合成非必氨基酸主要路径，也是联络糖代谢与氨基酸代谢桥梁。

丙酮酸-酮戊二酸草酰乙酸1、转氨基作用特点及意义蛋白质代谢专题知识讲座第28页

丙氨酸氨基转移酶（ALT）又称谷丙转氨酶（GPT）临床意义：急性肝炎患者血清ALT升高

天冬氨酸氨基转移酶（AST）又称谷草转氨酶(GOT)临床意义：心肌梗患者血清AST升高ALT谷氨酸+

丙酮酸

-酮戊二酸+丙氨酸AST谷氨酸+草酰乙酸

-酮戊二酸+天冬氨酸2、主要转氨酶蛋白质代谢专题知识讲座第29页（三）联合脱氨基作用转氨基作用与氧化脱氨基作用联合进行，从而使氨基酸脱去氨基并氧化为-酮酸过程，称为联合脱氨基作用。联合脱氨基作用可在肝、肾等大多数组织细胞中进行，是体内主要脱氨基方式。

蛋白质代谢专题知识讲座第30页转氨酶氨基酸-酮酸L-谷氨酸脱氢酶NH3

+NADH+H+H2O+NAD+

-酮戊二酸谷氨酸（1）、转氨基偶联氧化脱氨基作用转氨基作用和谷氨酸氧化脱氨基作用联合转氨酶与谷氨酸脱氢酶联合脱氨基作用

此方式是氨基酸脱氨基主要方式主要在肝、肾组织中进行。蛋白质代谢专题知识讲座第31页（2）、转氨基偶联嘌呤核苷酸循环：

嘌呤核苷酸循环（purinenucleotidecycle,PNC）是存在于骨骼肌和心肌中一个特殊联合脱氨基作用方式。在骨骼肌和心肌中，因为谷氨酸脱氢酶活性较低，而腺苷酸脱氨酶活性较高，故采取此方式进行脱氨基。

蛋白质代谢专题知识讲座第32页腺苷酸脱氨酶(adenylatedeaminase)可催化AMP脱氨基，此反应与转氨基反应相联络，即组成嘌呤核苷酸循环(PNC)脱氨基作用。

蛋白质代谢专题知识讲座第33页IMP腺苷酸代琥珀酸氨基酸-酮酸NH3H2O-酮戊二酸谷氨酸天冬氨酸草酰乙酸AMP延胡索酸苹果酸嘌呤核苷酸循环腺嘌呤核苷酸

次黄嘌呤核苷酸

蛋白质代谢专题知识讲座第34页蛋白质代谢专题知识讲座第35页氨含有毒性，血氨过高，可引发脑功效紊乱，与肝性脑病发病相关。正常人血液中氨浓度很低，普通不超出0.60mol/L。体内代谢产氨或经肠道吸收氨主要在肝合成尿素而解毒。二、氨基酸脱氨基产物代谢蛋白质代谢专题知识讲座第36页血氨（一）、血氨起源与去路肠道吸收氨基酸脱氨酰胺水解其它含氮物分解合成尿素合成氨基酸合成酰胺合成其它含氮物直接排出蛋白质代谢专题知识讲座第37页（二）、氨在血中转运

肌肉中氨基酸将氨基转给丙酮酸生成丙氨酸，后者经血液循环转运至肝再脱氨基，生成丙酮酸异生为葡萄糖后再经血液循环转运至肌肉重新分解产生丙酮酸，经过这一循环反应过程即可将肌肉中氨基酸氨基转移到肝进行处理。这一循环反应过程就称为丙氨酸-葡萄糖循环。1、丙氨酸-葡萄糖循环：蛋白质代谢专题知识讲座第38页2、谷氨酰胺运氨作用：肝外组织，如脑、骨骼肌、心肌，在谷氨酰胺合成酶催化下，合成谷氨酰胺，以谷氨酰胺形式将氨基经血液循环带到肝，再由谷氨酰胺酶将其分解，产生氨即可用于合成尿素。所以，谷氨酰胺对氨含有运输、贮存和解毒作用。

蛋白质代谢专题知识讲座第39页谷氨酸谷氨酰胺酶合成酶谷氨酰胺肝肾谷氨酰胺酶氨尿素铵盐谷氨酰胺酶氨血循环嘌呤/嘧啶合成NH3蛋白质代谢专题知识讲座第40页（三）、尿素生成

体内氨主要代谢去路是用于合成无毒尿素。合成尿素主要器官是肝，但在肾及脑中也可少许合成。尿素合成是经称为鸟氨酸循环反应过程来完成。催化这些反应酶存在于胞液和线粒体中。

蛋白质代谢专题知识讲座第41页(1)．氨甲酰磷酸合成：此反应在线粒体中进行，由氨甲酰磷酸合成酶Ⅰ（CPS-Ⅰ）催化，该酶需N-乙酰谷氨酸（AGA）作为变构激活剂，反应不可逆。尿素生成鸟氨酸循环：蛋白质代谢专题知识讲座第42页NH3+CO2

H2O+2ATP2ADP+Pi氨基甲酰磷酸合成酶ⅠAGA，Mg2+NH2O~PO32-CO氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸合成蛋白质代谢专题知识讲座第43页(2)．瓜氨酸合成：在线粒体内进行，由鸟氨酸氨基甲酰转移酶（OCT）催化，将氨甲酰基转移到鸟氨酸-氨基上，生成瓜氨酸。蛋白质代谢专题知识讲座第44页NH2O~PO32-CO(CH2)3NH2H2N-CHCOOHCO(CH2)3NHH2N-CHCOOHNH2+H3PO4+氨基甲酰磷酸鸟氨酸瓜氨酸鸟氨酸氨基甲酰转移酶瓜氨酸合成蛋白质代谢专题知识讲座第45页(3)．精氨酸代琥珀酸合成：转运至胞液瓜氨酸在精氨酸代琥珀酸合成酶催化下，消耗能量合成精氨酸代琥珀酸。精氨酸代琥珀酸合成酶是尿素合成限速酶。

蛋白质代谢专题知识讲座第46页CO(CH2)3NHH2N-CHCOOHNH2精氨酸代琥珀酸合成酶ATPAMP+PPi

+H2OCH2-CHCOOHCOOHH2NCH2-CHCOOHCOOHCN(CH2)3NHH2N-CHCOOHNH2+瓜氨酸天冬氨酸精氨酸代琥珀酸精氨酸代琥珀酸合成蛋白质代谢专题知识讲座第47页(4)．精氨酸代琥珀酸裂解：在胞液中由精氨酸代琥珀酸裂解酶催化，将精氨酸代琥珀酸裂解生成精氨酸和延胡索酸。

蛋白质代谢专题知识讲座第48页精氨酸代琥珀酸裂解酶CH2-CHCOOHCOOHCN(CH2)3NHH2N-CHCOOHNH2精氨酸代琥珀酸CHCHCOOHCOOH+CNH(CH2)3NHH2N-CHCOOHNH2精氨酸延胡索酸精氨酸代琥珀酸裂解蛋白质代谢专题知识讲座第49页(5)．精氨酸水解：在胞液中由精氨酸酶催化，精氨酸水解生成尿素(urea)和鸟氨酸(ornithine)。鸟氨酸可再转运入线粒体继续进行循环反应。蛋白质代谢专题知识讲座第50页(CH2)3NH2H2N-CHCOOHCNH(CH2)3NHH2N-CHCOOHNH2精氨酸-NH2H2N-OC+鸟氨酸尿素精氨酸酶H2O精氨酸水解蛋白质代谢专题知识讲座第51页胞液线粒体2ATP+CO2+NH3+H2O氨基甲酰磷酸①2ADP+Pi瓜氨酸精氨酸代琥珀酸③ATP+AspAMP+PPiNH3

草酰乙酸苹果酸鸟氨酸②瓜氨酸Pi延胡索酸精氨酸④尿素鸟氨酸H2O