氨基酸代谢-氨基酸的一般代谢（生物化学课件）

《生物化学》1蛋白质的营养作用2氨基酸的一般代谢3个别氨基酸的代谢血糖**目录CONTENTS氨基酸代谢2.1氨基酸的脱氨基作用2.2氨的代谢2.3α-酮酸的代谢高血糖与低血糖**目录CONTENTS氨基酸代谢2.氨基酸的一般代谢氨基酸的脱氨基作用2.1延迟符号一、氨基酸代谢概况

氨基酸代谢库：食物蛋白经消化吸收的氨基酸（外源性氨基酸）与体内组织蛋白降解产生的氨基酸（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。

氨基酸的来源和去路二、氨基酸的脱氨基作用（一）氧化脱氨基作用（二）转氨基作用（三）联合脱氨基作用（四）嘌呤核苷酸循环（一）氧化脱氨基作用定义：在氨基酸氧化酶的催化下，氨基酸伴有氧化的脱氨基反应称为氧化脱氨基作用。L－氨基酸氧化酶在动物体内分布少，活性不强。

L-谷氨酸脱氢酶（最重要）：存在于肝、脑、肾等，但骨骼肌、心肌中此酶活性较低。NH2CH(CH2)2COOHCOOHL-谷氨酸NHC(CH2)2COOHCOOHOC(CH2)2COOHCOOH+NH3α-酮戊二酸NAD+NADH+H+H2O特点：可逆、有效、不是主要的脱氨基作用方式（二）转氨基作用(transamination)定义：在转氨酶(transaminase)的作用下，一个氨基酸去掉α-氨基生成相应的α-酮酸，而另一个α-酮酸得到此氨基生成相应的氨基酸的过程。反应式CCOOHNH2HR1+CR2COOHOCCOOHNH2HR1+CR2COOHO

转氨酶大多数氨基酸可参与转氨基作用，但赖氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸除外。转氨酶的辅酶是磷酸吡哆醛特点：可逆、无效、不是主要的脱氨基作用方式COOH|(CH2)2|HC-NH2|COOHCOOH|(CH2)2|C=O|COOHCH3|C=O|COOHCH3

|HC-NH2|COOHALT

谷氨酸-酮戊二酸丙酮酸丙氨酸重要的转氨酶：ALT、AST丙氨酸氨基转移酶（ALT），又称为谷丙转氨酶（GPT）。催化丙氨酸与α-酮戊二酸之间的氨基移换反应，为可逆反应。该酶在肝脏中活性较高，在肝脏疾病时，可引起血清中ALT活性明显升高。COOH|(CH2)2|HC-NH2|COOHCOOH|(CH2)2|C=O|COOHCOOH|CH2|C=O|COOHCOOH|CH2|C-NH2|COOHAST谷氨酸-酮戊二酸草酰乙酸天冬氨酸天冬氨酸氨基转移酶（AST），又称为谷草转氨酶（GOT）。催化天冬氨酸与α-酮戊二酸之间的氨基移换反应，为可逆反应。该酶在心肌中活性较高，故在心肌疾患时，血清中AST活性明显升高。组织GOTGPT心1560007100骼肌990004800肾9100019000组织GOTGPT胰腺脾肺血清280002000140001200100007002016正常人各组织GOT(AST)及GPT(ALT)活性(单位/克湿组织)

血清转氨酶活性，临床上可作为疾病的诊断和预后的指标之一。

案例分析案例某男，38岁，近日食欲减退，恶心厌油，全身疲乏无力，右上腹痛。触诊：肝大肝区叩痛肝功：ALT显著增高；AST增高；两对半正常（乙肝指标）诊断：急性病毒性肝炎分析正常情况下，ALT在肝细胞内活性最高，AST次之。急性肝功能损伤时，肝细胞内酶释放入血，血中转氨酶增高。（三）联合脱氨基作用定义：在转氨酶和L-谷氨酸脱氢酶的联合作用下使氨基酸脱去氨基的作用。此方式是体内多数组织脱氨基的主要方式。其逆反应是体内合成非必需氨基酸的主要途径。氨基酸

谷氨酸α-酮酸α-酮戊二酸H2O+NAD+转氨酶NH3+NADH+H+L-谷氨酸脱氢酶转氨基作用与氧化脱氨基作用的联合特点：可逆、有效、是主要的脱氨基作用方式（四）嘌呤核苷酸循环

由于骨骼肌和心肌中，谷氨酸脱氢酶的活性较低，而腺苷酸脱氨酶的活性较高，故此方式是骨骼肌和心肌中主要的脱氨基作用方式。特点：不可逆、有效、是骨骼肌和心肌中主要的脱氨基作用方式草酰乙酸天冬氨酸苹果酸腺苷酸脱氨酶H2ONH3延胡索酸NNNNR-5`-PNH2腺嘌呤核苷酸(AMP)NNNNHNHCCOOHCH2HOOCR-5`-P

腺苷酸代琥珀酸NNNHNR-5`-PO次黄嘌呤核苷酸

(IMP)腺苷酸代琥珀酸合成酶α-酮戊二酸氨基酸

谷氨酸α-酮酸转氨酶转氨酶腺苷酸代琥珀酸裂解酶《生物化学》1蛋白质的营养作用2氨基酸的一般代谢3个别氨基酸的代谢血糖**目录CONTENTS氨基酸代谢2.1氨基酸的脱氨基作用2.2氨的代谢2.3α-酮酸的代谢高血糖与低血糖**目录CONTENTS氨基酸代谢2.氨基酸的一般代谢氨的代谢2.2延迟符号氨的代谢（一）体内氨的来源（二）体内氨的转运（三）体内氨的去路（四）高氨血症与肝性脑病案例1

某年7月12日，某厂酮苯脱蜡车间3号氨冷冻机开车时，由于液氨进入缸体，使二段缸打碎。爆裂碎片击伤在场协助开车的电工臀部，当即摔倒在地，大量氨逸出，使其中毒死亡。分析氨对人来说是一种毒性物质。氨进入呼吸道可引起剧烈咳嗽和窒息感，呼吸深而快，高浓度氨吸入，可引起喉炎、急性支气管炎、肺炎和肺水肿；患者发生喉头水肿、喉痉挛而引起窒息，甚至可引起反射性呼吸停止、昏迷和休克。吸收进入血液后，可引起中枢神经损害，如头晕、头痛、痉挛、谵妄、精神错乱，甚至昏迷等；有些发生中毒性肝炎、肾脏损伤等。氨与皮肤接触可引起化学性烧伤，损伤组织较深。爆裂缸体的碎片击伤了在场协助开车者的臀部，这并不是导致他死亡的原因，真正的原因是氨中毒，如果及时将患者救离中毒现场，死亡事故便不会发生。

氨是机体正常代谢产物，具有毒性

正常人血氨浓度一般不超过60μmol/L体内的氨主要在肝合成尿素而解毒氨中毒是致命的氨的认识1、氨基酸脱氨基作用是产生氨的主要来源。RCH2NH2RCHO+NH3胺氧化酶2、肠道吸收氨基酸在肠道细菌作用下产生的氨尿素经肠道细菌尿素酶水解产生的氨3、肾产生肾小管上皮细胞分泌的氨在碱性条件下吸收谷氨酰胺谷氨酸+NH3谷氨酰胺酶4、其它胺类及核苷酸分解也可以产生氨氨（二）氨的转运丙氨酸葡萄糖

肌肉蛋白质氨基酸NH3谷氨酸α-酮戊二酸丙酮酸糖酵解途径转氨酶肌肉丙氨酸血液丙氨酸葡萄糖α-酮戊二酸谷氨酸丙酮酸NH3尿素尿素循环糖异生肝葡萄糖1、以丙氨酸的形式转运(肌肉中氨的主要输出形式，占70%)丙氨酸-葡萄糖循环意义：肌肉中氨以无毒的丙氨酸形式运输到肝肝为肌肉提供生成丙氨酸的葡萄糖2、以谷氨酰胺的形式转运（主要是脑、肌肉等组织氨的转运）谷氨酸+NH3谷氨酰胺谷氨酰胺合成酶ATPADP+Pi谷氨酰胺酶

在脑、肌肉合成谷氨酰胺，运输到肝、肾后再分解为氨，从而进行解毒。意义：谷氨酰胺是氨的解毒产物，也是氨的储存及运输形式。3、合成非必需氨基酸4、参与嘌呤和嘧啶等含氮化物的合成谷氨酸+NH3谷氨酰胺

谷氨酰胺酶2、以氨盐的形式由尿排出NH3在酸性条件下生成NH4+随尿排出（三）血氨的去路1、在肝脏内合成尿素（主要）合成部位：主要在肝细胞的线粒体及胞液中合成过程：

尿素合成的过程称为鸟氨酸循环(Ornithinecycle)，又称尿素循环(ureacycle)。尿素的合成过程（鸟氨酸循环）

氨基甲酰磷酸的合成

瓜氨酸的合成

精氨酸的合成

精氨酸水解生成尿素

反应在线粒体中进行，酶为氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ

(CPS-Ⅰ)。

N-乙酰谷氨酸为其激活剂，消耗2分子ATP。CO2+NH3+H2O+2ATP氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ（N-乙酰谷氨酸，Mg2+）COH2NO

~

PO32-+2ADP+Pi氨基甲酰磷酸CPS-ICPS-II肝细胞线粒体中氨N-乙酰谷氨酸胞液（所有细胞）谷氨酰氨无分布氮源变构激活剂功能尿素合成嘧啶合成氨基甲酰磷酸合成酶I、II的区别

鸟氨酸氨基甲酰转移酶H3PO4NH2(CH2)3CHCOOHNH2+NH2COO~PO32-鸟氨酸氨基甲酰磷酸NHCHCOOHNH2NH2CO瓜氨酸

反应在线粒体中进行，酶为鸟氨酸氨基甲酰转移酶(ornithinecarbamoyltransferase,OCT)，OCT常与CPS-Ⅰ构成复合体，反应不可逆。

瓜氨酸合成后出线粒体进入胞液。(CH2)33）精氨酸的合成精氨酸代琥珀酸合成酶ATPAMP+PPiH2OMg2+NH(CH2)3CHCOOHNH2NH2COCOOHCHH2NCH2COOH+瓜氨酸天冬氨酸NH(CH2)3CHCOOHNH2NH2CNCOOHCHCH2COOH精氨酸代琥珀酸精氨酸代琥珀酸裂解酶NH(CH2)3CHCOOHNH2NH2CNCOOHCHCH2COOH精氨酸代琥珀酸NH(CH2)3CHCOOHNH2NH2CNHCOOHCHCHHOOC+精氨酸延胡索酸NH(CH2)3CHCOOHNH2NH2CNH精氨酸+H2O精氨酸酶NH2NH2CO尿素NH2(CH2)3CHCOOHNH2鸟氨酸+鸟氨酸循环2ADP+PiCO2+NH3+H2O氨基甲酰磷酸2ATPN-乙酰谷氨酸Pi鸟氨酸瓜氨酸精氨酸延胡索酸氨基酸草酰乙酸苹果酸α-酮戊二酸谷氨酸α-酮酸精氨酸代琥珀酸瓜氨酸天冬氨酸ATPAMP+PPi鸟氨酸尿素线粒体胞液酶相对活性氨基甲酰磷酸合成酶鸟氨酸氨基甲酰转移酶精氨酸代琥珀酸合成酶精氨酸代琥珀酸裂解酶精氨酸酶4.5163.01.03.3149.0正成人肝尿素合成酶的相对活性关键酶：精氨酸代琥珀酸合成酶反应小结（1）原料：2分子氨，一个来自与游离氨，另一个来自天冬氨酸（2）过程：先在线粒体中进行，再在胞液中进行(3）耗能：3个ATP，4个高能磷酸键(5）生理意义：是体内氨的主要去路，解氨毒的重要途径(4）关键酶：精氨酸代琥珀酸合成酶（四）高氨血症和氨中毒

血氨浓度升高（＞65mol/L

）称高氨血症，常见于肝功能严重损伤时，尿素合成酶的遗传缺陷也可导致。高氨血症时，可引起脑功能障碍，称氨中毒。机制：脑中氨升高，消耗-酮戊二酸（转变为谷氨酸），使三羧酸循环减弱，ATP合成减少，引起大脑功能障碍，严重时昏迷，称肝性脑病或肝昏迷。TAC↓脑能供不足α-酮戊二酸谷氨酸谷氨酰胺NH3NH3脑内α-酮戊二酸↓ATPADP+Pi降低血氨的措施：限制蛋白进食量给于肠道抑菌药物给予谷氨酸使其与氨结合为谷氨酰胺补充ATP

酸化肠道、尿液治疗原则限制蛋白质的摄入使用肠道抑菌药供谷氨酸酸化肠道供鸟氨酸、精氨酸减少来源加强去路半乳糖果糖弱酸透析病例分析

患者45岁，男性，5年前诊断为患有肝硬化，间歇性乏力、纳差2年。1天前进食不洁肉食后，出现高热、频繁呕吐，继之出现说胡话，扑翼样震颤，即而进入昏迷。查体：T38.2℃，P110次／分，BP75/45mmHg，肝病面容，颈部可见蜘蛛痣，四肢湿冷，腹壁静脉可见曲张，脾肋下4cm，肝脏未及，腹水征阳性。

问题：

1.该病可能的诊断有哪些？试分析原因。

答：肝硬化肝性脑病

肝硬化病人,因肝结构重建，中央静脉狭窄或闭塞，回流不畅，故导致胃肠道淤血，消化吸收不良及蠕动障碍,细菌大量繁殖；腹壁静脉曲张，出现腹水等现象。现进食不洁肉食，可导致肠道产氨过多。另外，高热和频繁呕吐都会导致机体的碱中毒状态，碱中毒可导致肠道、肾脏吸收氨增多，而致血氨升高。增高的血氨可弥散进入脑组织，与α-酮戊二酸反应生成谷氨酸，进而与谷氨酸反应生成谷氨酰胺。反应中消耗了大量α-酮戊二酸和NADH++H+，从而使其进入三羧酸循环和氧化磷酸化的量减少，产能下降；同时，反应消耗ATP，使耗能增加。故出现脑组织能量代谢障碍，引起肝性脑病。

2、主要的治疗原则有哪些？

答：主要为对症治疗改善肝功能以及并发症的治疗

⑴一般治疗：休息

⑵营养支持治疗、改善肝细胞功能：肝性脑病患者往往食欲不振，或已处于昏迷状态，不能进食，仅靠一般的静脉输液远远不能满足机体的需要。

①饮食：应以碳水化合物为主，禁蛋白质，至少3天。

②水、电解质和酸碱平衡的调节。

③维生素和能量合剂：宜给予各种维生素，如维生素B、C、K，此外，可给ATP，辅酶A。

④血浆白蛋白：胃肠道大出血或放腹水引起肝性脑病时，可静滴血浆白蛋白，25～50g/次，可维持胶渗压。补充白蛋白对肝细胞的修复也有利。

⑶减少或拮抗氨及其他有害物质，改善脑细胞功能。

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