含N小分子代谢

1

第一节蛋白质的营养作用

一饲料蛋白质的生理功能:1)组织细胞的成分(生长,更新,修补)2)转变成生理活性分子(激素、酶、抗体等)3)氧化供能第1页/共83页2二氮平衡

氮平衡是反映动物摄入氮和排出氮之间的关系,衡量机体蛋白质代谢概况的指标.

（一）氮的总平衡（二）氮的正平衡（三）氮的负平衡第2页/共83页3（一）氮的总平衡摄入N=排出N(正常成年动物)（二）氮的正平衡摄入N>排出N(幼畜、孕畜、疾病恢复期的动物)（三）氮的负平衡摄入N<排出N

(疾病、饥饿、营养不良等)第3页/共83页4三蛋白质的生理价值

蛋白质的生理价值:饲料蛋白质被动物机体合成组织蛋白质的利用率蛋白质的生理价值=

氮的保留量/氮的吸收量Ⅹ100

第4页/共83页5必需氨基酸动物体内不能合成,或合成太慢不能满足动物需要,只能由饲料供给的氨基酸.Lys(赖)Met(甲硫)Trp(色)Phe(苯丙)Leu(亮)Ile(异亮)ValThr(苏)His(组)Arg(精)第5页/共83页6

提高蛋白质的生理价值的途径

1)蛋白质的互补作用：生理价值较低的的不同的蛋白质饲料混合使用.2)补加氨基酸3)饲料深加工第6页/共83页7第7页/共83页8第8页/共83页9

第二节氨基酸的一般分解代谢

一氨基酸的脱氨基作用二氨基酸的脱羧基作用第9页/共83页10一动物体内氨基酸的代谢概况

来源:1)食物蛋白2)组织蛋白分解3)自身合成非aa去路:1)合成组织蛋白2)合成含N化合物3)分解供能

(一般分解代谢)第10页/共83页11第11页/共83页12二氨基酸的脱氨基作用

脱氨基作用是指氨基酸在酶的催化下脱去氨基生成α-酮酸的过程。这是氨基酸在体内分解的主要方式

第12页/共83页1320种氨基酸的结构不同，脱氨基的方式也不同，主要有三种方式:(一)转氨基作用(二)氧化脱氨(三)联合脱氨(联合脱氨基最为重要)第13页/共83页14(一)转氨基作用

转氨基作用指在转氨酶催化下将α-氨基酸的氨基转给另一个α－酮酸，生成相应的α－酮酸和一种新的α-氨基酸的过程

第14页/共83页15转氨基作用第15页/共83页16转氨酶的辅酶是磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺(VB6).其作用是转移氨基

第16页/共83页17第17页/共83页18第18页/共83页19谷-草转氨酶和谷-丙转氨酶

第19页/共83页20(二)氧化脱氨基作用氧化脱氨基作用是指在酶的催化下,氨基酸在氧化脱氢的同时脱去氨基的过程。

第20页/共83页21第21页/共83页22氧化脱氨基作用的酶L-氨基酸氧化酶分布不广，活性不强D-氨基酸氧化酶分布广，活性强L-谷氨酸脱氢酶分布广,活性强第22页/共83页23L-谷氨酸脱氢酶催化的反应第23页/共83页24(三)联合脱氨基作用

联合脱氨基作用是体内主要的脱氨方式在转氨酶催化下，氨基酸的α-氨基转移到α-酮戊二酸上生成谷氨酸，然后，在L-谷氨酸脱氢酶作用下将谷氨酸氧化脱氨生成α-酮戊二酸和氨.

第24页/共83页25第25页/共83页26L－谷氨酸脱氢酶主要分布于肝、肾、脑等组织中，所以此种联合脱氨主要在肝、肾、脑等组织中进行。

第26页/共83页27联合脱氨要点1)转氨基作用和氧化脱氨基作用相结合2)两个酶作用(转氨酶和L-谷氨酸脱氢酶)3)两个产物(氨和α-酮酸)第27页/共83页28

二氨基酸的脱羧基作用

氨基酸在脱羧酶的作用下,脱去羧基生成CO2和相应的胺.很多胺具有重要的生理作用.脱羧酶的辅酶是磷酸吡哆醛第28页/共83页29第三节氨基酸分解产物的代谢氨基酸脱氨基作用的产物一氨的代谢二α－酮酸的代谢第29页/共83页30一氨的代谢氨是体内有用又有害的物质.其代谢去向是:1)合成谷氨酰胺.2)合成尿素

3)合成含N化合物4)合成非必需氨基酸第30页/共83页31一氨的来源与去路

第31页/共83页32

二谷氨酰胺的合成

谷氨酸和氨在谷氨酰胺合成酶的催化下合成谷氨酰胺.谷氨酰胺是氨的解毒,运输,存储形式

第32页/共83页33第33页/共83页34第34页/共83页35三尿素合成

合成方式:

鸟氨酸循环(1932年

Krebs提出)肝脏是尿素合成的主要器官，肾脏是尿素排泄的主要器官。

第35页/共83页361.氨基甲酰磷酸的合成

第36页/共83页372.瓜氨酸的生成：

第37页/共83页383精氨酸的生成

第38页/共83页394.尿素的生成

第39页/共83页40尿素合成总反应式CO2+NH3+3ATP+天冬氨酸+2H20→NH2-CO-NH2+延胡索酸+2ADP+AMP+PPi+2Pi

第40页/共83页41第41页/共83页42第42页/共83页43尿酸的生成

禽类排氨的主要方式，过程是利用氨基酸提供的氨基合成嘌呤，再由嘌呤分解产生出尿酸，尿酸溶解度很低，故节水,尿素则必须溶于水才行。

第43页/共83页44第44页/共83页45二α－酮酸的代谢

1.氨基化生成氨基酸2.转变生成糖和酮体3.进入三羧酸循环氧化生成CO2和水第45页/共83页461)氨基化生成氨基酸

第46页/共83页472).转变生成糖和酮体1)生糖氨基酸；2)生糖兼生酮氨基酸(Trp,Phe,Tyr,Ile)3)生酮氨基酸（Leu,Lys）；第47页/共83页483.氧化分解生成CO2和水(供能)

α－酮酸进一步可进入三羧酸循环氧化分解生成CO2和水.这是α-酮酸的重要分解途径之一。是氨基酸供能的途径.

第48页/共83页49第49页/共83页50

第四节非必需氨基酸的合成

1)由α-酮酸氨基化生成2)其他氨基酸转化第50页/共83页51第51页/共83页52第52页/共83页53第53页/共83页54第54页/共83页55第五节个别氨基酸代谢

一一碳单位代谢二含硫氨基酸的代谢三芳香族氨基酸的代谢第55页/共83页56一一碳单位代谢某些氨基酸在代谢过程中能生成含一个碳原子的基团，经过转移参与生物合成过程。这些含一个碳原子的基团称为一碳单位.

第56页/共83页57

体内的一碳单位有：甲基(－CH3)、甲烯基(－CH2－)，甲炔基(－CH＝)、甲酰基(-CHO)及亚氨甲基(-CH＝NH)等。它们可分别来自甘氨酸、组氨酸、丝氨酸、色氨酸、蛋氨酸等。

第57页/共83页58(一)产生一碳单位的氨基酸第58页/共83页59(二)一碳单位转移酶的辅酶FH4第59页/共83页60(三)一碳单位的代谢和转运一碳单位的代谢和转运需FH4做载体,它们共价连接于FH4分子的N5、N10位或N5和N10位上。一碳单位可以通过氧化还原相互转变.

第60页/共83页61(四)一碳单位的功能

1.一碳单位是合成嘌呤和嘧啶的原料(C源)，在核酸生物合成中有重要作用。

2.甲硫氨酸(SAM)提供甲基可参与体内多种物质合成。例如肾上腺素、胆碱、胆酸等。3.一碳单位来自氨基酸,用于核酸生物合成,是氨基酸与核酸代谢的桥梁.第61页/共83页62二、含硫氨基酸的代谢

甲硫氨酸胱氨酸半胱氨酸(一)甲硫氨酸代谢(二)肌酸的合成

(三)谷胱甘肽的合成

第62页/共83页63(一)甲硫氨酸代谢1)

S-腺苷蛋氨酸(SAM)。SAM中的甲基是高度活化的，称活性甲基，SAM称为活性蛋氨酸

2)SAM可在不同甲基转移酶的催化下，将甲基转移给各种甲接受体而形成许多甲基化合物，如肾上腺素、胆碱、甜菜碱、肉毒碱、肌酸.

第63页/共83页64第64页/共83页65SAM中的甲基是高度活化的，称活性甲基，SAM称为活性蛋氨酸

第65页/共83页66(二)肌酸的合成

肌酸和磷酸肌酸在能量储存及利用中起重要作用.肌酸以甘氨酸为骨架，精氨酸提供脒基、SAM供给甲基合成.(脒基转移酶和甲基转移酶)

第66页/共83页67第67页/共83页68

(三)谷胱甘肽的合成

谷胱甘肽GSH)是一种含γ－酰胺键的三肽，由谷氨酸、半胱氨酸及甘氨酸组成。谷胱甘肽GSH)是一种还原物质,可使酶和蛋白质不被氧化.第68页/共83页69第69页/共83页70

三芳香族氨基酸的代谢

苯丙氨酸和酪氨酸代谢可产生很多重要的活性物质,如:1)

儿茶酚胺(多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素)2)黑色素

第70页/共83页71苯丙氨酸在体内转变为酪氨酸

第71页/共83页72儿茶酚胺与黑色素的合成

第72页/共83页73第73页/共83页74苯丙氨酸和酪氨酸代谢性疾病苯丙酮酸症(苯丙氨酸羟化酶缺乏的遗传病)帕金森病(脑生成多巴胺的功能退化所致的一种严重的神经系统疾病，先震颤，逐渐至肌肉群的运动功能障碍)白化病

(酪氨酸在酪氨酸酶催化下生成多巴，多巴转变为多巴醌而进入合成黑色素的途径。人体若缺乏酪氨酸酶，黑色素合成障碍，皮肤、毛发发白.

第74页/共83页75第75页/共83页76第六节糖、脂肪、蛋白质三大代谢的关系

一、糖、脂肪、蛋白质都是能量物质，均可氧化供能二、三大物质互相转化，三大代谢互相影响三、三羧循环是三大物质彻底氧化分解的共同道路第76页/共83页77一、糖、脂肪、蛋白质都是能量物质，均可氧化供能

①氧化分解产生能量，氧化磷酸化是产生ATP的主要方式②产生ATP，又被ATP水平调控③都可供能，但主要功能不同：1）糖：供能2）脂肪：储能3）蛋白质：机体主要成分第77页/共83页78第78页/共83页79(二)三大物质互相转化，三大代谢互相影响

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