10氨基酸代谢教学课件

10氨基酸代谢1、纪律是管理关系的形式。——阿法纳西耶夫2、改革如果不讲纪律，就难以成功。3、道德行为训练，不是通过语言影响，而是让儿童练习良好道德行为，克服懒惰、轻率、不守纪律、颓废等不良行为。4、学校没有纪律便如磨房里没有水。——夸美纽斯5、教导儿童服从真理、服从集体，养成儿童自觉的纪律性，这是儿童道德教育最重要的部分。——陈鹤琴10氨基酸代谢10氨基酸代谢1、纪律是管理关系的形式。——阿法纳西耶夫2、改革如果不讲纪律，就难以成功。3、道德行为训练，不是通过语言影响，而是让儿童练习良好道德行为，克服懒惰、轻率、不守纪律、颓废等不良行为。4、学校没有纪律便如磨房里没有水。——夸美纽斯5、教导儿童服从真理、服从集体，养成儿童自觉的纪律性，这是儿童道德教育最重要的部分。——陈鹤琴第十章氨基酸代谢授课教师：宋威Email：s_绪论氨基酸是组成蛋白质的基本单位，其生理功能之一就是做为合成蛋白质的原料，又由于蛋白质在体内首先降解为氨基酸后再进一步代谢，所以氨基酸代谢是蛋白质代谢的中心内容。代谢通常都包括分解代谢和合成代谢，以分解代谢为主。氨基酸的分解反应主要是脱氨基作用，脱氨基后生成的酮酸进一步氧化分解，转变成糖或脂质或其他含氮化合物（如肾上腺素、肉碱、肌酸、谷胱甘肽等）。第二节蛋白酶类及蛋白质的酶促水解蛋白质只有在水解成氨基酸后才能被细胞吸收利用细胞外途径（胃/小肠中消化）细胞内途径（溶酶体，泛素介导）－－机体对蛋白质的需要及其消化作用一细胞外途径蛋白质水解作用在细胞外的蛋白酶催化下进行食物蛋白在胃中由pepsin（胃蛋白酶-芳香族/Met/Leu）作用为小肽小肠中被胰腺分泌各种酶来完成。trypsin（胰蛋白酶-Lys/Arg），chymotrypsin（糜蛋白酶-芳香族），elastase（弹性蛋白酶-脂肪族）作用为更小短肽肠黏膜的dipeptidase（二肽酶）、aminopeptidase（氨基肽酶）和胰脏分泌的carboxypeptidase（羧肽酶）将短肽彻底水解为各种氨基酸胃蛋白酶原→胃蛋白酶胰腺胰腺的排泄管酶原→激活的蛋白酶胃腺壁细胞胃腺黏膜急性胰腺炎（Acutepancteatitis）胰液分泌到肠内的分泌途径障碍，蛋白水解酶酶原预先成熟转变为活性形式，这些活性水解酶在胰腺细胞内攻击自身组织，损伤器官，严重时可致命。二细胞内途径组织蛋白质在生理情况下处于不断降解与合成的动态平衡。不同蛋白质半寿期不同，如人血浆蛋白（10d）和结缔组织中的蛋白质（180d）完全不同。1溶酶体的蛋白质降解途径（主要，半寿期长）2泛素介导的蛋白质降解途径（半寿期短）三蛋白酶的分类按蛋白酶催化作用的位点内肽酶 外肽酶 二肽酶按其来源动物蛋白酶 植物蛋白酶 微生物蛋白酶按其作用的最适pH酸性蛋白酶 中性蛋白酶 碱性蛋白酶

酶 位点（或底物）

胰蛋白酶(Trypsin） Lys,Arg的羧基端 胰凝乳(糜)蛋白酶(Chymotrypsin) Phe,Trp,Tyr的羧基端 胃蛋白酶(Pepsin) Phe,Trp,Tyr的氨基端 氨肽酶(aminopeptidase) 肽的氨基端 羧肽酶(carboxypeptidase) 肽的羧基端 二肽酶(dipeptidase) 二肽 弹性蛋白酶(elastase) 各种脂肪族AA形成的肽几种常见的蛋白水解酶蛋白酶对蛋白质的水解氨肽酶内肽酶羧肽酶第三节氨基酸的分解代谢过量的氨基酸一部分用于形成新的蛋白质，一部分形成糖和脂质，多余的氨基酸进行分解代谢。分解代谢后形成α酮酸是分解代谢的主要反应，也是氨基酸分解代谢的共同方式。氨基酸可以通过各种形式进行脱氨基，包括氧化脱氨，非氧化脱氨，转氨和联合脱氨等。一氨基酸的脱氨基作用1氧化脱氨2转氨基作用转氨酶3联合脱氨4非氧化脱氨（微生物中）氨基酸氧化酶氨基酸脱氢酶转氨酶L-谷氨酸脱氢酶1氧化脱氨氧化脱氨基：氨基酸在酶的作用下伴有氧化的脱氨基反应，催化这个反应的酶即氧化酶或脱氢酶。L-氨基酸氧化酶（活性不高，对Gly，羟基氨基酸、酸性碱性氨基酸无作用）D-氨基酸氧化酶（存在于脊椎动物肝、肾中，对D-Met，D-Ala有作用）L-谷氨酸脱氢酶（分布广泛，活性强。别构酶，GTP/ATP抑制。含两种辅酶：NAD/NADP）（1）氨基酸氧化酶需氧脱氢酶，以FMN或FAD

为辅基。D-氨基酸氧化酶含量较少，对D-Ala和D-Met作用；L-氨基酸氧化酶在细胞中的活性有限，对某些氨基酸（Gly、Ser、Thr、Glu、Asp、Lys等无催化作用（2）氨基酸脱氢酶不需氧脱氢酶，以NAD+或NADP+为辅酶最普遍存在的是L-谷氨酸脱氢酶2转氨基作用转氨基作用：氨基酸在转氨酶的作用下，可将氨基酸的氨基转移到酮酸，结果氨基酸转变成酮酸，而酮酸转变成氨基酸转氨酶种类多，分布广，多数以－酮戊二酸作为氨基受体磷酸吡哆醛是转氨酶和脱羧酶的辅基磷酸吡哆醛磷酸吡哆胺3联合脱氨基作用转氨基作用虽然普遍存在，但单靠转氨基作用不能最终脱去氨基，单靠氧化脱氨基作用也不能满足机体脱氨基的需要。因为大多数组织中L-谷氨酸脱氢酶的活性很高，以及肌肉组织中含有活性较高的腺苷酸脱氨酶，所以，机体借助联合脱氨基作用可迅速使各种不同的氨基酸脱去氨基。1转氨酶和L-谷氨酸脱氢酶的联合脱氨基作用2转氨酶和腺苷酸脱氨酶的联合脱氨基作用（1）转氨酶和L-谷氨酸脱氢酶的联合脱氨基作用转氨酶L-谷氨酸脱氢酶α酮戊二酸α酮酸谷氨酸（2）转氨酶和腺苷酸脱氨酶的联合脱氨基作用肌肉组织中氨基酸可通过一系列的转氨基作用，将氨基转移给草酰乙酸变成Asp，Asp与次黄嘌呤核苷酸（IMP）生成腺苷酸代琥珀酸，经过裂解，释放出延胡索酸并生成AMP，后者在腺苷酸脱氨酶作用下脱去氨基生成IMP，最终完成氨基酸的脱氨基作用。IMP可继续参加上述反应，故将此种联合脱氨基作用称为嘌呤核苷酸循环过量的氨集中到肝线粒体中膳食中的氨基酸肌肉中的氨基酸来自肌肉和其他组织的谷氨酰胺尿素与尿酸氨基酸氧化酶谷氨酸脱氢酶二、氨基酸的脱羧基作用在氨基酸脱羧酶的作用下脱去羧基生成伯胺和二氧化碳普遍存在动植物和微生物体中，但不是主要途径氨基酸脱羧后产生的胺有一定的生理作用，在体内积累过多会造成毒害三、NH3的代谢－尿素循环氨对动物具有毒性用于生物合成无毒形式运输或排出体外氨排泄的三种形式：爬虫类(陆地)1.氨2.尿素3.尿酸1氨的排泄（1）原生动物和线虫以及鱼类，两栖类等，氨基酸脱下的氨以谷氨酰胺的形式运输到排泄部位，经分解产生的游离的氨排出体外－排氨动物（2）陆生爬虫和鸟类，以尿酸做为氨基酸排泄主要方式。尿酸也是灵长类等嘌呤代谢的产物（3）高等动物和人类，氨主要是以尿素形式从肾中排出，小部分以谷氨酰胺形式储存，谷氨酰胺也可在肾中以铵盐形式排出。2尿素合成－鸟氨酸循环鸟氨酸循环：鸟氨酸与氨及CO2结合生成生成瓜氨酸；瓜氨酸接受1分子氨(Asp)而生成精氨酸带琥珀酸；精氨酸带琥珀酸分解生成精氨酸；在精氨酸酶作用下，精氨酸分解生成尿素，并重新生成鸟氨酸，鸟氨酸可参与第二轮循环。是发生在动物肝脏的一个代谢循环尿素是无毒水溶性物质，由血液运输至肾，从尿中排出。（1）氨甲酰磷酸合成酶催化的反应重碳酸氨基甲酸氨基甲酰磷酸（2）瓜氨酸合成鸟氨酸氨甲酰转移酶鸟氨酸氨基甲酰磷酸（3）精氨酸带琥珀酸合成精氨酸带琥珀酸合成酶天冬氨酸调控酶（4）Arg的合成精氨酸带琥珀酸裂解酶（5）Arg裂解生成尿素精氨酸酶氨甲酰磷酸鸟氨酸瓜氨酸精氨酸带琥珀酸精氨酸天冬氨酸尿素尿素循环12a2b34氨甲酰磷酸延胡索酸尿素循环与TCA的连接延胡索酸天冬氨酸苹果酸草酰乙酸TCA循环谷氨酸酮戊二酸瓜氨酸精氨琥珀酸精氨酸尿素鸟氨酸氨甲酰基磷酸Cell溶质尿素循环3氨的转运有毒的氨极少量以游离状态存在，主要以无毒的丙氨酸和谷氨酰胺两种形式在血液中运输（1）丙氨酸－葡萄糖循环（2）谷氨酰胺的合成与分解A丙氨酸－葡萄糖循环糖酵解α－酮戊二酸糖原异生葡萄糖丙酮酸血糖葡萄糖丙酮酸尿素谷氨酸丙氨酸α－酮戊二酸丙氨酸谷氨酸肌肉蛋白丙氨酸－葡萄糖循环的意义1使肌肉中的氨以无毒的丙氨酸做为载体运输到肝2肝又为肌肉提供了生成丙酮酸的葡萄糖B谷氨酰胺携带氨基进入肝脏谷氨酰胺酶谷氨酸谷氨酰胺谷氨酸肝脏或肾血液谷氨酰胺的作用1生物体内氨的运输形式2某些含氮化合物的合成原料3在天冬酰胺合成酶催化下，由谷氨酰胺提供酰胺基，转移到天冬氨酸生成天冬酰胺等因此，谷氨酰胺不仅是氨基酸的解毒产物及运输形式，也是氨的储存形式尿素循环及为尿素循环提供氨基的反应瓜氨酸尿素循环肝外组织的谷氨酰胺肌肉中丙氨酸谷氨酸氨基酸*肝昏迷（Hepaticcoma） 氨在肝中合成尿素排出是维持体内血氨平衡的关键，若肝功能受损，或尿素合成酶遗传缺陷，则导致尿素合成障碍使血氨升高。氨进入脑组织，与脑中的α-酮戊二酸结合生成谷氨酸，因此α-酮戊二酸减少，使TCA循环减弱，从而使脑中ATP生成减少，引起脑功能障碍，生物体处于昏迷状态。四α-酮酸代谢（简单掌握途径）人体10-15%的能量来自于氨基酸的氧化分解，氨基酸的碳架以5种产物形式进入TCA（分别为乙酰CoA、草酰乙酸、琥珀酰CoA，延胡索酸、-酮戊二酸）彻底氧化为H2O和CO2、还可以通过糖元异生合成葡萄糖或生酮。氨基酸进入TCA的进入点延胡索酸乙酰乙酰CoA乙酰CoA草酰乙酸琥珀酰CoA-酮戊二酸*生糖氨基酸与生酮氨基酸生糖氨基酸：分解产物为糖代谢的中间物。草酰乙酸、琥珀酰CoA、α–酮戊二酸生酮氨基酸：在分解过程中转变成乙酰乙酰CoA的氨基酸。如Phe、Tyr、Leu、Trp、Lys生糖生酮氨基酸，既能生成酮体，也能生成糖的氨基酸。如Phe、Tyr。

Ala、Ser、Cys等可通过乙酰CoA生成乙酰乙酸，因此生酮氨基酸和生糖氨基酸界限并不明显四α-酮酸代谢1形成乙酰CoA的氨基酸代谢途径2形成-酮戊二酸的氨基酸代谢途径3形成琥珀酰CoA的氨基酸代谢途径4形成草酰乙酸的氨基酸代谢途径5形成延胡索酸的氨基酸代谢途径10种氨基酸分解为乙酰-CoA：其中的5种通过丙酮酸转变为乙酰-CoA加氧，转氨，脱硫醛缩酶丝氨酸转羟甲基酶转氨基苏氨酸丝氨酸甘氨酸半胱氨酸丙氨酸(色氨酸)生成乙酰乙酰辅酶A或乙酰辅酶A琥珀酰辅酶A加氢加氧转氨，脱氢，羧化，裂解苯丙氨酸酪氨酸赖氨酸色氨酸异亮氨酸生成-酮戊二酸精氨酸谷氨酸谷氨酰胺组氨酸脯氨酸生成琥珀酰辅酶A甲硫氨酸苏氨酸缬氨酸异亮氨酸生成草酰乙酸天冬氨酸天冬酰胺*苯丙酮尿症常见的氨基酸代谢遗传性疾病，常染色体隐性疾病疾病的根源：缺乏苯丙氨酸羟化酶的活性。苯丙氨酸羟化酶将必需氨基酸苯丙氨酸转化成酪氨酸。后者是儿茶酚胺，黑色素和甲状腺激素的前体。由于此代谢通道的阻断，苯丙氨酸经由另一通道转变成苯丙酮酸和乙酸盐并经肾脏排泄。

患者表现：患儿在出生后头几周即有精神发育迟缓。原因是由于蛋白质代谢的改变造成大脑神经元异常髓鞘化，因此也常伴随智力低下。另外，由于缺乏苯丙氨酸形成的酪氨酸，因此不能合成黑色素，表现为白化谢谢观赏Hena