氨基酸代谢2008新版

氨基酸代谢2008新版第1页/共138页本章内容

第一节蛋白质的营养作用第二节蛋白质的消化、吸收与腐败

第三节氨基酸的一般代谢第四节氨的代谢

第五节个别氨基酸的代谢第2页/共138页第一节蛋白质的营养作用NutritionalFunctionofProtein第3页/共138页一.体内蛋白质具有多方面的重要功能第4页/共138页二.体内蛋白质的代谢状况可用氮平衡描述第5页/共138页第6页/共138页三.营养必需氨基酸决定蛋白质的营养价值①第7页/共138页缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸和甲硫氨酸。第8页/共138页

例如：谷类蛋白质含赖氨酸较少而含色氨酸较多，豆类蛋白质含赖氨酸较多而含色氨酸较少，两者混合食用即可提高营养价值。第9页/共138页第二节蛋白质的消化、吸收和腐败Digestion,AbsorptionandPutrefactionofProteins第10页/共138页一、外源性蛋白质消化成氨基酸和寡肽后被吸收（一）蛋白质在胃和肠道被消化成氨基酸和寡肽

蛋白质消化的生理意义：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。第11页/共138页第12页/共138页1.蛋白质在胃中被水解成氨基酸和多肽蛋白质

胃蛋白酶多肽+少量氨基酸第13页/共138页2.蛋白质在小肠被水解成小肽和氨基酸多肽（2/3）寡肽+（1/3）氨基酸氨基酸胰液中蛋白酶氨基肽酶二肽酶第14页/共138页第15页/共138页十二指肠黏膜细胞分泌第16页/共138页

胃蛋白酶原胃蛋白酶

+多肽碎片

胰蛋白酶原胰蛋白酶胃酸肠激酶第17页/共138页（2）小肠粘膜细胞对蛋白质的消化作用

主要是寡肽酶的作用，如氨基肽酶和二肽酶等。第18页/共138页（二）氨基酸通过主动转运过程被吸收吸收部位：主要在小肠吸收形式：氨基酸、寡肽、二肽吸收机制：耗能的主动吸收过程第19页/共138页1.氨基酸吸收载体主要部位：小肠黏膜细胞膜机制：载体蛋白与氨基酸、Na+

组成三联体，将氨基酸、Na+转入细胞内，Na+

再由钠泵排出细胞，并消耗ATP。中性氨基酸转运蛋白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转运蛋白三肽转运蛋白

七种转运蛋白（transporter）第20页/共138页第21页/共138页2.γ-谷氨酰基循环(γ-glutamylcycle)对氨基酸的转运作用

谷胱甘肽对氨基酸的转运两步谷胱甘肽的再合成转运一个氨基酸,消耗3分子ATP,某些氨基酸,如脯氨酸,不能通过此循环被转运。只有γ-谷氨酰基转移酶位于细胞膜上，其余的酶均在胞液中。第22页/共138页第23页/共138页3.肽的吸收利用肠粘膜细胞上的二肽或三肽的转运体此种转运也是耗能的主动吸收过程吸收作用在小肠近端较强第24页/共138页二、蛋白质在肠道发生腐败蛋白质的腐败作用(putrefaction)

肠道细菌对未被消化和吸收的蛋白质及其消化产物所起的作用。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素等可被机体利用的物质。第25页/共138页

苯丙氨酸苯乙胺第26页/共138页

β-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，使大脑发生异常抑制。第27页/共138页phenylethylamineβ-hydrotyramine

β-羟酪胺(鱆胺)tyraminePhenylethylatamine

苯乙醇胺（0H）（0H）PheCO2第28页/共138页第29页/共138页

大部分有害物质随粪便排出，只有小部分被吸收经肝代谢解毒，在正常情况下不会发生中毒现象。第30页/共138页第31页/共138页第32页/共138页第33页/共138页第34页/共138页第35页/共138页第36页/共138页第37页/共138页E3第38页/共138页第39页/共138页第40页/共138页第41页/共138页

氨基酸代谢库(metabolicpool)

食物蛋白质经消化而吸收的氨基酸(外源性氨基酸)与体内组织蛋白降解产生的氨基酸及体内合成的非必需氨基酸(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。二.外源性氨基酸与内源性氨基酸组成氨基酸代谢库第42页/共138页第43页/共138页氨基酸的来源与去路（一）氨基酸的来源

1．食物蛋白质经消化被吸收的氨基酸

2．体内组织蛋白质的降解产生氨基酸

3．体内合成的非必需氨基酸（二）氨基酸去路

1．合成组织蛋白质和多肽

2．氨基酸脱氨基作用转变成α-酮酸与氨

3．氨基酸经脱羧基作用转变成胺类

4．转变成嘌呤、嘧啶、肾上腺素等含氮化合物第44页/共138页三.联合脱氨基作用是体内主要的脱氨基途径第45页/共138页第46页/共138页

反应可逆磷酸吡哆醛第47页/共138页氨基转移酶第48页/共138页谷氨酸草酰乙酸酮戊二酸天冬氨酸丙氨酸丙酮酸α-ALTASTGPTGOT第49页/共138页

谷丙转氨酶（GPT）第50页/共138页谷氨酸ASTCOOHHCCH2COOHNH2AspCOOHC=OCH2COOHα-酮戊二酸谷草转氨酶第51页/共138页第52页/共138页（二）各种转氨酶都具有相同的辅酶和作用机制第53页/共138页第54页/共138页第55页/共138页亚谷氨酸（二）L-谷氨酸通过L-谷氨酸脱氢酶催化脱去氨基第56页/共138页第57页/共138页第58页/共138页转氨酶L-谷氨酸脱氢酶第59页/共138页②转氨基偶联嘌呤核苷酸循环:主要在肌肉组织进行第60页/共138页第61页/共138页第62页/共138页第63页/共138页第64页/共138页第四节氨的代谢

氨是机体正常代谢产物，具有毒性。体内的氨主要在肝合成尿素(urea)而解毒。正常人血氨水平在47-65μmol/L。第65页/共138页回吸收一.体内有毒性的氨有三个重要来源一.体内有毒性的氨有三个重要来源第66页/共138页GlnGlnGluNH3NH3H+NH4+GluNH3NH3NH3glutaminase

血液肾小管细胞肾小管腔第67页/共138页第68页/共138页第69页/共138页第70页/共138页氨的转运GluGlutamineNH3NH4+→

urine

Kidney重吸收Liver第71页/共138页第72页/共138页血氨47-65μmol/L尿素非必需氨基酸及其它含氮物谷氨酰胺肾小管泌氨血氨的来源和去路氨基酸脱氨基肠道吸收肾小管回吸收第73页/共138页第74页/共138页第75页/共138页第76页/共138页第77页/共138页氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ是鸟氨酸循环启动的限速酶。此步反应不可逆。第78页/共138页2.氨基甲酰磷酸与鸟氨酸反应生成瓜氨酸第79页/共138页3.瓜氨酸与天冬氨酸反应生成精氨酸代琥珀酸第80页/共138页第81页/共138页第82页/共138页第83页/共138页尿素第84页/共138页限速酶：氨基甲酰磷酸合成酶I

精氨酸代琥珀酸合成酶总反应式：2NH3+CO2+3ATP+H20尿素+2ADP+AMP+2Pi+PPi

鸟氨酸循环小节第85页/共138页(三）尿素合成受膳食蛋白质和两种限速酶活性的调节第86页/共138页第87页/共138页第88页/共138页第89页/共138页第90页/共138页一.氨基酸脱羧基作用产生特殊的胺类化合物第91页/共138页L-谷氨酸脱羧酶在脑、肾组织中含量高。第92页/共138页第93页/共138页第94页/共138页第95页/共138页第96页/共138页SAM脱羧酶3-CO2333第97页/共138页二.某些氨基酸在分解代谢中产生一碳单位

定义

某些氨基酸代谢过程中产生的只含有一个碳原子的基团称为一碳单位(onecarbonunit)

；包括甲基、甲烯基、甲炔基、甲酰基、亚氨甲基等；其代谢的辅酶是四氢叶酸；一碳单位参与嘌呤和嘧啶的合成。第98页/共138页第99页/共138页5（一）四氢叶酸作为一碳单位的运载体参与一碳单位代谢第100页/共138页第101页/共138页在叶酸结构的5、10位氮原子上载有不同的一碳单位。形成五种不同的衍生物。第102页/共138页第103页/共138页

丝氨酸—N5、N10-CH2-FH4Ser羟甲基转移酶第104页/共138页甘氨酸—N5、N10-CH2-FH4Gly裂解酶第105页/共138页

组氨酸—N5-CH=NHFH4亚氨甲基转移酶第106页/共138页色氨酸——N10-CHOFH4第107页/共138页第108页/共138页（三）一碳单位的主要功能是参与嘌呤、嘧啶的合成作为合成嘌呤和嘧啶的原料把氨基酸代谢和核酸代谢联系起来第109页/共138页嘧啶核苷酸合成嘌呤核苷酸合成嘌呤核苷酸合成参与甲硫氨酸循环一碳单位与氨基酸代谢及核酸代谢的联系第110页/共138页第111页/共138页活性甲硫氨酸活性甲基1.甲硫氨酸转甲基作用与甲硫氨酸循环有关（一）甲硫氨酸参与甲基转移第112页/共138页第113页/共138页甲硫氨酸循环第114页/共138页第115页/共138页MetSAMSAHHomo-CysFH4N5,N10-CH2-FH4N5-CH3FH4R-CH3RGlySerATPPPi+Pi

Met循环一碳单位代谢

一碳单位代谢与甲硫氨酸循环之间的联系第116页/共138页2.甲硫氨酸为肌酸合成提供甲基第117页/共138页第118页/共138页（二）半胱氨酸代谢可产生多种重要