含氮化合物的代谢

含氮化合物的代谢第1页，共57页，2023年，2月20日，星期四

概述蛋白质的酶促降解

氨基酸的代谢核酸的酶促降解

核苷酸的代谢糖、脂类、氨基酸和核苷酸代谢的联系本章主要内容第2页，共57页，2023年，2月20日，星期四第一节概述

第3页，共57页，2023年，2月20日，星期四一、蛋白质的生理功能（一）维持组织细胞的生长、修补和更新

（二）转变为生理活性分子（三）氧化供能二、氮平衡:食物摄入氮-(尿氮+粪氮)氮的总平衡：摄入氮量=排出氮量,成年人氮的正平衡：摄入氮量＞排出氮量,儿童和恢复期患者氮的负平衡：摄入氮量＜排出氮量,长期饥饿或患消耗性疾病第4页，共57页，2023年，2月20日，星期四三、蛋白质的生理价值与必需氨基酸（一）蛋白质的生理价值

蛋白质的生理价值是指饲料蛋白质被动物机体合成组织蛋白质的利用率。即：

（二）必需氨基酸

动物体内不能合成或合成量不足而需由饲料供给的氨基酸。

人体必须氨基酸（8种）:Ile、Met、Val、Leu、Trp、Phe、Thr、Lys

半必须氨基酸：His和Arg。第5页，共57页，2023年，2月20日，星期四四、蛋白质的互补作用

指营养价值较低的蛋白质混合食用，其必需氨基酸可以互相补充而提高营养价值

蛋白来源重量%单食时BV混食时BV——————————————————————豆腐干426577面筋5867——————————————————————小麦3967

小米135789

牛肉2669

大豆2264

—————————————————混合食物蛋白质的互补作用第6页，共57页，2023年，2月20日，星期四

第二节蛋白质的酶促降解第7页，共57页，2023年，2月20日，星期四一、概念

蛋白质在蛋白水解酶的作用下，分解成小肽和氨基酸的过程。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）二、酶：据水解肽键部位的不同分为两类第8页，共57页，2023年，2月20日，星期四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—氨基酸第9页，共57页，2023年，2月20日，星期四

第三节氨基酸代谢第10页，共57页，2023年，2月20日，星期四一、动物体内氨基酸的代谢概况第11页，共57页，2023年，2月20日，星期四1.定义

指氨基酸脱去氨基生成相应α-酮酸的过程。2.脱氨基方式

(1)氧化脱氨基作用

(2)转氨基作用

(3)联合脱氨基作用（最重要）二、氨基酸的分解代谢(一)氨基酸的脱氨基作用第12页，共57页，2023年，2月20日，星期四（1）氧化脱氨基作用

氨基酸在脱氨的同时伴有脱氢或氧化过程，生成的产物是氨和α-酮酸。

动物的脱氨基作用主要在肝脏和肾脏中进行。催化氨基酸氧化脱氨基的酶:L-谷氨酸脱氢酶（NAD或NADP）：催化谷氨酸脱氨，是主酶L-氨基酸氧化酶（FMN或FAD）：最适PH=10，不是主酶D-氨基酸氧化酶：作用小第13页，共57页，2023年，2月20日，星期四（2）转氨基作用

在转氨酶的作用下将α-氨基酸的氨基转移给α-酮酸，生成相应的α-酮酸和另一种氨基酸。转氨酶（PLP）第14页，共57页，2023年，2月20日，星期四

转氨作用氧化脱氨基作用（3）联合脱氨基作用

指氨基酸与α-酮戊二酸经转氨作用生成α-酮酸和谷氨酸，后者经L-谷氨酸脱氢酶作用生成游离氨和α-酮戊二酸的过程。即是转氨基作用和氧化脱氨基作用联合反应。

第15页，共57页，2023年，2月20日，星期四（二）氨基酸的脱羧作用

脱羧作用：氨基酸在脱羧酶的作用下形成胺类的反应。

脱羧酶各异，辅酶是磷酸吡哆醛（PLP）

第16页，共57页，2023年，2月20日，星期四（三）氨基酸分解产物的去路1.动物体内氨的去路（1）重新合成氨基酸（2）生成酰胺（植物）（3）形成胺盐（4）生成尿酸（家禽）（5）合成尿素（哺乳动物）第17页，共57页，2023年，2月20日，星期四2.尿素的合成（1）尿素合成过程①氨甲酰磷酸的生成（线粒体中进行）②瓜氨酸的生成第18页，共57页，2023年，2月20日，星期四③精氨酸的生成（胞液中进行）

第19页，共57页，2023年，2月20日，星期四第20页，共57页，2023年，2月20日，星期四④精氨酸的水解和尿素的生成（胞液中进行）

尿素循环的总过程

第21页，共57页，2023年，2月20日，星期四尿素的生成

-----鸟氨酸循环第22页，共57页，2023年，2月20日，星期四3.α-酮酸的代谢去路（1）重新合成氨基酸（2）转变成糖、酮体和脂肪酸（3）氧化供能第23页，共57页，2023年，2月20日，星期四氨基酸碳骨架的代谢去向第24页，共57页，2023年，2月20日，星期四4.胺的代谢去向（1）胺类物质的氧化生成醛和氨，氨进入氨代谢，醛转化为羧酸。（2）转变为生物活性物质，如：来源胺类功能谷氨酸γ-氨基丁酸(GABA)抑制性神经递质组氨酸组胺血管舒张剂，促胃液分泌色氨酸5-羟色胺抑制性神经递质，缩血管半胱氨酸牛磺酸形成牛磺胆汁酸，促脂类消化鸟氨酸、精氨酸腐胺，精胺等促进细胞增殖等第25页，共57页，2023年，2月20日，星期四三、必须氨基酸的合成代谢（一）合成的条件1.碳架：糖代谢的中间物，α-酮酸。2.NH3：谷氨酸或谷氨酰胺提供。3.反应：转氨基作用。第26页，共57页，2023年，2月20日，星期四（二）合成的方式1.由α-酮酸转化第27页，共57页，2023年，2月20日，星期四（1）丝氨酸族：丝甘半胱碳架：3-磷酸甘油酸（2）丙氨酸族：丙缬亮异亮碳架：丙酮酸（3）天冬氨酸族：天冬赖苏碳架：草酰乙酸（4）谷氨酸族：谷脯精碳架：α-酮戊二酸（5）芳香族氨基酸和组氨酸：苯丙色酪碳架：4-磷酸赤藓糖和PEP化合后形成莽草酸其他氨基酸的合成碳架第28页，共57页，2023年，2月20日，星期四2.由氨基酸之间转变生成ValLeuIleAsnThrLys

PEP4-P赤藓糖+莽草酸PheTrpTyrHis第29页，共57页，2023年，2月20日，星期四四、个别氨基酸的代谢(自学）1.一碳基团的代谢（前述）

由色氨酸、甘氨酸、丝氨酸、组氨酸和蛋氨酸代谢生成，用于嘌呤和嘧啶核苷酸的合成。

第30页，共57页，2023年，2月20日，星期四（1）苯丙氨酸的代谢

苯丙氨酸是必需氨基酸，正常情况下，其主要代谢是经羟化作用，生成酪氨酸。催化此反应的酶是[苯丙氨酸羟化酶]。此反应是苯丙氨酸的主要代谢途径2.芳香族氨基酸的代谢第31页，共57页，2023年，2月20日，星期四苯丙酮酸尿症（phenylKeronuria,PKU）第32页，共57页，2023年，2月20日，星期四（2）酪氨酸代谢①生成甲状腺素第33页，共57页，2023年，2月20日，星期四②生成儿茶酚胺第34页，共57页，2023年，2月20日，星期四③酪氨酸氧化分解（生糖兼生酮）

体内尿黑酸氧化酶先天性缺陷，尿黑酸分解受阻，出现尿黑酸症第35页，共57页，2023年，2月20日，星期四（3）色氨酸代谢

生成5-羟色胺第36页，共57页，2023年，2月20日，星期四3.含硫氨基酸代谢

（1）谷胱甘肽的合成：Cys（2）生成S-腺苷甲硫氨酸:Met（3）半胱氨酸与胱氨酸的互变第37页，共57页，2023年，2月20日，星期四第四节核酸的酶促降解

第38页，共57页，2023年，2月20日，星期四一、定义

在核酸酶的作用下，核酸的磷酸二酯键断裂，生成寡核苷酸和单核苷酸的过程。二、酶（1）外切核酸酶（2）内切核酸酶：非特异性的

限制性的：特定识别序列,如：EcoRⅠ第39页，共57页，2023年，2月20日，星期四外切核酸酶对核酸的水解位点5´

p

p

p

pOHB

p

p

p

p3´BBBBBBB牛脾磷酸二酯酶5´端外切得：3’核苷酸蛇毒磷酸二酯酶3´端外切得：5’核苷酸第40页，共57页，2023年，2月20日，星期四DNARNA外切酶内切酶特定部位的—限制性内切酶第41页，共57页，2023年，2月20日，星期四第五节核苷酸的代谢

第42页，共57页，2023年，2月20日，星期四一、核苷酸的分解代谢核酸

核苷酸

核苷

磷酸

含氮碱基戊糖核酸酶核苷酸酶核苷酶第43页，共57页，2023年，2月20日，星期四

（一）嘌呤的分解最终产物：人、灵长类、鸟类、爬行类等------尿酸其他哺乳动物----尿囊素硬骨鱼类------尿囊酸两栖类------尿素、乙醛酸第44页，共57页，2023年，2月20日，星期四

（二）嘧啶的分解代谢终产物C、U：CO2、NH3、β-丙氨酸T：CO2、NH3、β-氨基异丁酸第45页，共57页，2023年，2月20日，星期四二、核苷酸的合成代谢(一)嘌呤核苷酸合成1.从头合成（1）嘌呤碱合成的元素来源N10-甲酰FH4N10-甲酰FH4第46页，共57页，2023年，2月20日，星期四（2）合成要点由5-磷酸核糖-1-焦磷酸（PRPP）提供核糖部分，在磷酸核糖的基础上再逐步完成嘌呤环的装配。先合成IMP，再转化为AMP和GMP。第47页，共57页，2023年，2月20日，星期四(3)AMP和GMP的生成

①AMP合成需要：ASP提供氨、GTP提供能量。②GMP合成需要：Gln提供氨，ATP提供能量。第48页，共57页，2023年，2月20日，星期四第49页，共57页，2023年，2月20日，星期四第50页，共57页，2023年，2月20日，星期四2.嘌呤核苷酸的补救合成

利用体内现有游离的嘌呤或嘌呤核苷，经过简单的反应合成嘌呤核苷酸的过程。第51页，共57页，2023年，2月20日，星期四（二）嘧啶核苷酸的合成1.嘧啶核苷酸的从头合成（1）嘧啶环各元素的来源第52页，共57页，2023年，2月20日，星期四（2）合成要点先合成嘧啶环。在与磷酸核糖结合，经过乳清酸核苷酸等中间物生成UMP