氨基酸代谢吉林

氨基酸代谢吉林第1页/共51页§2蛋白质的消化、吸收与腐败

一、蛋白质的消化（食物蛋白质的分解）

小肠（主要）,胃酶催化

（一）消化蛋白的酶及作用特点

部位特点1.蛋白酶原及其激活

2.蛋白酶的特异性

（二）消化过程3第2页/共51页二、氨基酸的吸收（转运氨基酸的载体蛋白）（小肠粘膜细胞，肾，肌）耗能的主动吸收过程（一）氨基酸吸收载体（二）γ-谷氨酰基循环对氨基酸的转运作用（三）小肽的吸收耗能主动吸收二（三）肽转运体系（小肠）4多（小）肽研究第3页/共51页三、蛋白质及其消化产物的腐败作用

（食物蛋白质的分解）

腐败作用(putrefaction)

食物中未被消化的蛋白质及未被吸收的蛋白质消化产物在肠道细菌的作用下，进行分解代谢的过程。产物：胺，氨，其他有害物（一）胺类的生成（二）氨的生成（三）其他有害物质的生成

食物中未被消化的蛋白质及未被吸收的蛋白质消化产物在肠道细菌的作用下，进行分解代谢的过程。5第4页/共51页§3氨基酸的一般代谢一、体内蛋白质的转换更新

动态平衡蛋白质的半寿期降解途径t1/2

（half-life）蛋白质降低其原浓度一半所需要的时间不同蛋白质的t1/2差异很大降解合成1%

～2%结缔组织180天血浆10天肝中1-8天调节酶数秒异常、短寿命蛋白1.溶酶体中(不依赖ATP)外源、膜、长寿命蛋白2.胞液中，依赖ATP和泛素6（组织蛋白质的分解）第5页/共51页分布于体内各处，参与代谢的所有游离AA的总称

分布不均：肌50%，肝10%，肾4%，血浆1%~6%二、氨基酸代谢库7氨基酸代谢库的三条来源

四条去路第6页/共51页三、AA的脱氨基作用

联合脱氨基作用（体内氨基酸最重要的脱氨基方式）

脱氨基合成非必需AA全过程可逆

脱氨基作用指氨基酸脱去α-氨基生成相应α-酮酸的过程。

两种脱氨基方式的联合作用，使氨基酸脱下α-氨基生成α-酮酸的过程。第7页/共51页(三)嘌呤核苷酸循环(一)转氨基作用

(二)L-谷氨酸氧化脱氨基作用第8页/共51页三、α-酮酸的代谢1．生成非必需AA2.转变成糖和脂类3.氧化供能TAC是糖、脂酸、氨基酸相互转变的枢纽

生酮AA

Leu,Lys（亮，赖）生糖兼生酮

Ile,Phe,Tyr,Thr,Trp

(异亮，苯丙，酪，苏，色)

生糖

其余

9第9页/共51页第10页/共51页琥珀酰CoA延胡索酸草酰乙酸α-酮戊二酸柠檬酸乙酰CoA丙酮酸PEP磷酸丙糖葡萄糖或糖原糖α-磷酸甘油脂肪酸脂肪甘油三酯乙酰乙酰CoA丙氨酸半胱氨酸丝氨酸苏氨酸色氨酸异亮氨酸亮氨酸色氨酸天冬氨酸天冬酰胺苯丙氨酸酪氨酸异亮氨酸蛋氨酸丝氨酸苏氨酸缬氨酸酮体亮氨酸赖氨酸酪氨酸色氨酸苯丙氨酸谷氨酸精氨酸谷氨酰胺组氨酸缬氨酸CO2CO2氨基酸、糖及脂肪代谢的联系TAC第11页/共51页§4氨的代谢

一、体内氨的来源(血氨正常值<65μmol/L)NH3肾小管上皮细胞分泌分解AA及胺类吸收肠道毒

AA(脱氨基)胺(氧化)

（GlnGlu+NH3）GlnE

肠内AA腐败脱氨尿素水解尿素酶氨NH310第12页/共51页（一）丙氨酸-葡萄糖循环

二、氨的转运

（二）Gln的运氨作用

11第13页/共51页ATP

NH3GlnADP+PiGln合成酶Glu脑，肌肉肝，肾NH3Gln酶H2O尿素泌氨合成与分解由两种不同的酶催化谷氨酰胺的运氨作用作用意义酶

生成Gln是神经组织解氨毒的重要方式；也是氨的储存和运输方式。12第14页/共51页体内氨的去路有：在肝内合成尿素，这是最主要的去路；

谷氨酸

+NH3谷氨酰胺谷氨酰胺合成酶ATPADP+Pi肾小管泌氨分泌的NH3在酸性条件下生成NH4+，随尿排出。合成非必需氨基酸及其它含氮化合物；合成谷氨酰胺。第15页/共51页肝三、尿素的生成（一）部位（二）途径（三）鸟氨酸循环的详细步骤（线粒体+胞液）（四）尿素合成的调节（五）高血氨症和氨中毒13第16页/共51页§5个别AA的代谢一、氨基酸的脱羧基作用

特殊代谢途径，重要生理意义二、一碳单位的代谢三、含硫氨基酸的代谢四、芳香族氨基酸的代谢五、支链氨基酸的代谢14第17页/共51页

一、氨基酸的脱羧基作用产生特殊的胺类化合物脱羧基作用(decarboxylation)氨基酸脱羧酶氨基酸胺类RCH2NH2+CO2磷酸吡哆醛生理功用第18页/共51页（一）谷氨酸经谷氨酸脱羧酶催化生成γ-氨基丁酸(γ-aminobutyricacid,GABA)GABA是抑制性神经递质，对中枢神经有抑制作用。

（用VitB6治疗小儿惊厥）GABACOOH(CH2)2CH2NH2

CO2L-谷氨酸脱羧酶辅酶：VitB6COOH(CH2)2CHNH2COOHL-谷氨酸第19页/共51页（二）组氨酸经组氨酸脱羧酶催化生成组胺(histamine)组胺是强烈的血管舒张剂，可增加毛细血管的通透性，还可刺激胃蛋白酶原及胃酸的分泌。L-组氨酸组胺组氨酸脱羧酶CO2HNNCH2CHCOOHNH2HNNCH2CH2NH2第20页/共51页（三）色氨酸经5-羟色胺酸生成5-羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)5-HT在脑内作为神经递质起抑制作用；在外周组织有收缩血管的作用。5-羟色氨酸5-HT色氨酸羟化酶5-羟色氨酸脱羧酶CO2色氨酸CH2CHCOOHNH2CH2CHCOOHNH2HOCH2CH2NH2HO第21页/共51页（四）某些氨基酸的脱羧基作用可产生多胺类(polyamines)物质鸟氨酸脱羧酶

鸟氨酸腐胺

S-腺苷甲硫氨酸

(SAM)脱羧基SAM

CO2SAM脱羧酶CO2精脒(spermidine)丙胺转移酶5'-甲基-硫-腺苷丙胺转移酶

精胺(spermine)多胺是调节细胞生长的重要物质。第22页/共51页二、某些氨基酸在分解代谢中产生一碳单位一碳单位的定义（一）四氢叶酸作为一碳单位的运载体参与一碳单位代谢

某些氨基酸在分解代谢过程中产生的含有一个碳原子的基团，称为一碳单位(onecarbonunit)。

第23页/共51页一碳单位的种类甲基(methyl)-CH3甲烯基(methylene)-CH2-甲炔基(methenyl)-CH=甲酰基(formyl)-CHO亚胺甲基(formimino)-CH=NH第24页/共51页四氢叶酸的结构FH4的生成（哺乳动物体内）FFH2FH4FH2还原酶FH2还原酶NADPH+H+NADP+NADPH+H+NADP+第25页/共51页FH4携带一碳单位的形式

（一碳单位通常是结合在FH4分子的N5、N10位上）N5—CH3—FH4N5,N10—CH2—FH4N5,N10=CH—FH4N10—CHO—FH4N5—CH=NH—FH4第26页/共51页一碳单位主要来源于丝氨酸、甘氨酸、组氨酸及色胺酸的分解代谢丝氨酸

N5,N10—CH2—FH4甘氨酸

N5,N10—CH2—FH4组氨酸

N5—CH=NH—FH4色氨酸N10—CHO—FH4（二）由氨基酸产生的一碳单位可相互转变第27页/共51页一碳单位的互相转变N10—CHO—FH4N5,N10=CH—FH4N5,N10—CH2—FH4N5—CH3—FH4N5—CH=NH—FH4H+H2ONADPH+H+NADP+NADH+H+NAD+NH3第28页/共51页（三）一碳单位的主要功能是参与嘌呤、嘧啶的合成N10-CHO-FH4与N5,N10=CH-FH4分别为嘌呤合成提供C2与C8，N5,N10-CH2-FH4为胸腺嘧啶核苷酸合成提供甲基。第29页/共51页药物：抑制菌体二氢叶酸合成酶抑制哺乳类二氢叶酸还原酶病理：影响细胞分裂，巨幼红细胞性贫血磺胺类甲氨蝶呤抗菌抗肿瘤1.联系氨基酸与核酸代谢2.一碳单位代谢障碍第30页/共51页三、含硫氨基酸的代谢是相互联系的胱氨酸甲硫氨酸半胱氨酸含硫氨基酸第31页/共51页（一）甲硫氨酸参与甲基转移1、甲硫氨酸转甲基作用与甲硫氨酸循环有关腺苷转移酶PPi+Pi+甲硫氨酸ATPS—腺苷甲硫氨酸(SAM)第32页/共51页甲基转移酶RHR—CH3腺苷SAMS—腺苷同型半胱氨酸同型半胱氨酸SAM为体内甲基的直接供体第33页/共51页甲硫氨酸循环(methioninecycle)甲硫氨酸S-腺苷同型半胱氨酸S-腺苷甲硫氨酸同型半胱氨酸FH4N5—CH3—FH4N5—CH3—FH4

转甲基酶(VitB12)H2O腺苷RHATPPPi+PiR-CH3第34页/共51页2、甲硫氨酸为肌酸合成提供甲基肝是合成肌酸的主要器官。原料：肌酸以甘氨酸为骨架，由精氨酸提供脒基，SAM提供甲基而合成。存在：肌酸(creatine)和磷酸肌酸(creatinephosphate)是能量储存、利用的重要化合物。肌酸在肌酸激酶的作用下，转变为磷酸肌酸。排泄：肌酸和磷酸肌酸代谢的终产物为肌酸酐(creatinine)。第35页/共51页H2O第36页/共51页（二）半胱氨酸代谢可产生多种重要的生理活性物质1、半胱氨酸与胱氨酸可以互变-2H+2HCH2SHCHNH2COOHCH2CHNH2COOHCH2CHNH2COOHSS2第37页/共51页2、半胱氨酸可转变成牛磺酸牛磺酸是结合胆汁酸的组成成分之一。CH2-SHCH-NH2COOHＬ－半胱氨酸3[O]CH2-SO3HCH-NH2COOH磺基丙氨酸CO2磺基丙氨酸脱羧酶CH2-SO3HCH2-NH2牛磺酸第38页/共51页3、半胱氨酸可生成活性硫酸根H2S脱巯基酶CH2C-NH2COOHα-氨基丙烯酸CH2-SHCH-NH2COOH半胱氨酸CH3C=NHCOOHα-亚氨基丙酸CH3C=OCOOH丙酮酸NH3H2O[O]H2SO4SO42-第39页/共51页SO42-+ATPAMP-SO3-(腺苷-5´-磷酸硫酸)3-PO3H2-AMP-SO3-（3´-磷酸腺苷-5´-磷酸硫酸，PAPS）PAPS为活性硫酸根，是体内硫酸基的供体。第40页/共51页四、芳香族氨基酸代谢可产生神经递质芳香族氨基酸苯丙氨酸酪氨酸色氨酸第41页/共51页1、苯丙氨酸羟化生成酪氨酸

此反应为苯丙氨酸的主要代谢途径。（一）苯丙氨酸和酪氨酸代谢有联系又有区别苯丙氨酸+H2O苯丙氨酸羟化酶四氢生物蝶呤二氢生物蝶呤NADPH+H+NADP+酪氨酸+O2苯酮酸尿症（PKU）第42页/共51页苯酮酸尿症(phenylkeronuria,PKU)体内苯丙氨酸羟化酶缺陷，苯丙氨酸不能正常转变为酪氨酸，苯丙氨酸经转氨基作用生成苯丙酮酸、苯乙酸等，并从尿中排出的一种遗传代谢病。第43页/共51页2、酪氨酸转变为儿茶酚胺和黑色素或彻底氧化分解多巴醌吲哚醌黑色素聚合

黑色素(melanin)的生成酪氨酸酶缺乏：

白化病（albinism）第44页/共51页

儿茶酚胺(catecholamine)的生成S-腺苷同型半胱氨酸多巴胺：神经递质帕金森病（Parkinsondisease）：

多巴胺生成减少第45页/共51页酪氨酸的分解代谢