高职院校氨基酸基本知识

高职院校氨基酸基本知识二、氨基酸的营养价值（一）、氨基酸的分类营养必需氨基酸：（自身不能合成）营养非必需氨基酸：（自身能合成）营养半必需氨基酸：（合成消耗必需氨基酸）Phe、Lys、Tyr、Thr、Leu、Ileu、Met、ValCys(半胱氨酸)、Tyr(酪氨酸)又称条件必需氨基酸其余12种氨基酸第2页,共42页，2024年2月25日，星期天必需氨基酸人群（mg/g蛋白质）食物(mg/g蛋白质)婴儿(人乳)1岁以下学龄前儿童(2-5岁)学龄儿童(10-12岁)成人鸡蛋牛乳牛肉组氨酸26191916222734异亮氨酸46282813544748亮氨酸93664419869581赖氨酸66584416707889蛋氨酸+半胱氨酸42252217573340苯丙氨酸+酪氨酸726322199310280苏氨酸4334289474446色氨酸171195171412缬氨酸55352513666450包括组氨酸460339241127512504480第3页,共42页，2024年2月25日，星期天3、蛋白质的互补作用

指营养价值较低的蛋白质混合食用，其必需氨基酸可以互相补充而提高营养价值。缓解限制性氨基酸的限制作用(如谷类含Lys赖氨酸少，Trp色氨酸多，豆类则含Lys多，Trp少，两者混合食用可提高营养价值)第4页,共42页，2024年2月25日，星期天（三）、必需氨基酸的营养价值

必需氨基酸是影响和评价食物蛋白质营养价值的决定因素蛋白质的营养价值取决于必需氨基酸的数量、种类、量质比。(必须氨基酸种类越多,数量越足,营养价值越大，动物大于植物.)食物蛋白质的氨基酸模式越接近人体蛋白质的氨基酸模式，其营养价值就越高。如：动物蛋白中蛋，奶，肉，鱼等，以及大豆蛋白，称为优质蛋白质。其中鸡蛋蛋白质与人体蛋白质氨基酸模式最接近。第5页,共42页，2024年2月25日，星期天2、必需氨基酸对氮平衡，即对体内蛋白质合成、分解代谢的影响1）.氮平衡(nitrogenbalance)摄入食物的含氮量与排泄物（尿与粪）中含氮量之间的关系。氮总平衡：摄入氮=排出氮（正常成人）氮正平衡：摄入氮>排出氮（儿童、孕妇等）氮负平衡：摄入氮<排出氮（饥饿、消耗性疾病患者）氮平衡的意义：可以反映体内蛋白质代谢的慨况。第6页,共42页，2024年2月25日，星期天图8-1氨基酸代谢概况外源氨基酸(约70g／日)食物蛋白质内源氨基酸(约40g／日)自身合成非必需氨基酸组织蛋白质、酶、蛋白质激素等(消化\吸收)(合成、分解)氨基酸代谢库脱氨基作用氨基酸（0.9～1.0g/日）(经肾脏排出)CO2+H20+ATPα酮酸尿必需的非蛋白含氮化合物（嘌呤、嘧啶、胆碱、肌酸、尼克酰胺、卟啉类化合物、肾上腺素、甲状腺素、生物转化产物等）氨尿素葡萄糖、酮体等三羧酸循环(转变)一般分解代谢(分解)代谢转变生物合成第7页,共42页，2024年2月25日，星期天氨基酸代谢库食物蛋白质消化吸收组织蛋白质分解体内合成氨基酸(非必需氨基酸)氨基酸代谢概况α-酮酸脱氨基作用酮体氧化供能糖胺类脱羧基作用氨尿素代谢转变其它含氮化合物(嘌呤、嘧啶等)合成目录第8页,共42页，2024年2月25日，星期天一、蛋白质的消化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。胃肠的蛋白水解酶对蛋白质的催化作用具有专一性。有内肽酶和外肽酶。第9页,共42页，2024年2月25日，星期天酶

专一性内肽酶：胃蛋白酶胰蛋白酶

R3=Trp、Phe、Ala、Tyr、Met、LeuR4=任何氨基酸残基R3=Arg、LysR4=任何氨基酸残基糜蛋白酶R3=Phe、Tyr、TrpR4=任何氨基酸残基弹性蛋白酶R3=脂肪族氨基酸残基R4=任何氨基酸残基外肽酶：氨基肽酶R1=任何氨基酸残基R2=除Pro外任何氨基酸残基羧基肽酶AR5=任何氨基酸残基R6=除Arg、Lys、Pro外任何氨基酸羧基肽酶BR5=任何氨基酸残基R6=Arg、Lys第10页,共42页，2024年2月25日，星期天氨基肽酶内肽酶羧基肽酶氨基酸

+氨基酸二肽酶蛋白水解酶作用示意图第11页,共42页，2024年2月25日，星期天消化过程（一）胃中的消化作用胃蛋白酶的最适pH为1.5～2.5，对蛋白质肽键作用特异性差，产物主要为多肽及少量氨基酸。

胃蛋白酶原胃蛋白酶+多肽碎片胃酸、胰蛋白酶(pepsinogen)(pepsin)第12页,共42页，2024年2月25日，星期天（二）小肠中的消化——小肠是蛋白质消化的主要部位。1.胰酶及其作用胰酶是消化蛋白质的主要酶，最适pH为7.0左右，包括内肽酶和外肽酶。内肽酶(endopeptidase)水解蛋白质肽链内部的一些肽键，如胰蛋白酶、糜蛋白酶、弹性蛋白酶。外肽酶(exopeptidase)自肽链的末段开始每次水解一个氨基酸残基，如羧基肽酶(A、B)、氨基肽酶。第13页,共42页，2024年2月25日，星期天肠液中酶原的激活胰蛋白酶原糜蛋白酶原羧基肽酶原弹性蛋白酶原

肠激酶(enterokinase)胰蛋白酶糜蛋白酶羧基肽酶弹性蛋白酶(trypsin)(exopeptidase)(carboxypeptidase)(elastase)可保护胰组织免受蛋白酶的自身消化作用。保证酶在其特定的部位和环境发挥催化作用。酶原还可视为酶的贮存形式。酶原激活的意义第14页,共42页，2024年2月25日，星期天图8-3胰酶的激活肠粘膜细胞胆汁酸胰蛋白酶原糜蛋白酶原弹性蛋白酶原胰蛋白酶糜蛋白酶弹性蛋白酶羧基肽酶原(A及B)羧基肽酶(A及B)肠激酶

第15页,共42页，2024年2月25日，星期天氨基肽酶内肽酶羧基肽酶氨基酸

+氨基酸二肽酶蛋白水解酶作用示意图2.小肠粘膜细胞对蛋白质的消化作用主要是寡肽酶(oligopeptidase)的作用，例如氨基肽酶(aminopeptidase)及二肽酶(dipeptidase)等。第16页,共42页，2024年2月25日，星期天二、氨基酸的吸收吸收部位：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17页,共42页，2024年2月25日，星期天（一）氨基酸吸收载体载体蛋白与氨基酸、Na+组成三联体，由ATP供能将氨基酸、Na+转入细胞内，Na+再由钠泵排出细胞。载体类型中性氨基酸载体碱性氨基酸载体酸性氨基酸载体亚氨基酸与甘氨酸载体第18页,共42页，2024年2月25日，星期天（二）γ-谷氨酰基循环对氨基酸的转运作用γ-谷氨酰基循环(γ-glutamylcycle)过程：谷胱甘肽对氨基酸的转运谷胱甘肽再合成第19页,共42页，2024年2月25日，星期天半胱氨酰甘氨酸(Cys-Gly)半胱氨酸甘氨酸肽酶γ-谷氨酸环化转移酶氨基酸5-氧脯氨酸谷氨酸

5-氧脯氨酸酶ATPADP+Piγ-谷氨酰半胱氨酸γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶ADP+PiATP谷胱甘肽合成酶ATPADP+Pi细胞外

γ-谷氨酰基转移酶细胞膜谷胱甘肽GSH细胞内γ-谷氨酰基循环过程γ-谷氨酰氨基酸氨基酸目录关键酶第20页,共42页，2024年2月25日，星期天利用肠粘膜细胞上的二肽或三肽的转运体系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（三）肽的吸收第21页,共42页，2024年2月25日，星期天（一）体内原有蛋白质的降解是体内氨基酸另一重要来源（2%）（二）不同蛋白质降解的速率各不相同，短寿蛋白质多带有快速降解的结构信号

（三）真核生物细胞内蛋白降解的两条主要途径第22页,共42页，2024年2月25日，星期天蛋白质的半寿期(half-life)蛋白质降低其原浓度一半所需要的时间，用t1/2表示具有快速降解的结构信号，如链中有PEST序列，即[脯-谷-丝-苏]四氨基酸结构域，N末端有起标识或调节作用的氨基酸，如精氨酸等

短寿期蛋白质第23页,共42页，2024年2月25日，星期天E3:泛素蛋白连接酶第24页,共42页，2024年2月25日，星期天RPE37～9肽的寡肽片氨基酸Ub-COOH(泛素)ATPAMP+PPiUb-CO-S-E2E1:泛素活化酶Ub-CO-S-E1E2:泛素载体蛋白③识别(ATP)CPE3P-εNH2RRPP-εNH2R靶蛋白E3:泛素-蛋白连接酶④泛素化(Ub)n-CO-NH-ε-P聚泛素化的靶蛋白蛋白体酶肽酶①活化②传递⑤降解第25页,共42页，2024年2月25日，星期天（五）丝氨酸从糖酵解的中间产物D-3-磷酸甘油酸形成经过脱氢、转氨及水解去磷酸化过程第26页,共42页，2024年2月25日，星期天R第27页,共42页，2024年2月25日，星期天3.转氨酶

正常人各组织AST及ALT活性(单位/克湿组织)血清转氨酶活性，临床上可作为疾病诊断和预后的指标之一。ALT诊断急性肝炎，AST诊断心肌梗死。第28页,共42页，2024年2月25日，星期天4.转氨基作用的机制转氨酶的辅酶是磷酸吡哆醛氨基酸磷酸吡哆醛α-酮酸磷酸吡哆胺谷氨酸α-酮戊二酸转氨酶第29页,共42页，2024年2月25日，星期天目录第30页,共42页，2024年2月25日，星期天转氨基作用不仅是体内多数氨基酸脱氨基的重要方式，也是机体合成非必需氨基酸的重要途径。通过此种方式并未产生游离的氨。5.转氨基作用的生理意义第31页,共42页，2024年2月25日，星期天（二）L-谷氨酸氧化脱氨基作用存在于肝、脑、肾中辅酶为NAD+或NADP+GTP、ATP为其抑制剂GDP、ADP为其激活剂催化酶：L-谷氨酸脱氢酶L-谷氨酸NH3α-酮戊二酸NAD(P)+NAD(P)H+H+H2O第32页,共42页，2024年2月25日，星期天（三）联合脱氨基作用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。2.类型①转氨基偶联氧化脱氨基作用1.定义②转氨基偶联嘌呤核苷酸循环第33页,共42页，2024年2月25日，星期天①转氨基偶联氧化脱氨基作用氨基酸

谷氨酸

α-酮酸α-酮戊二酸H2O+NAD+转氨酶NH3+NADH+H+L-谷氨酸脱氢酶此种方式既是氨基酸脱氨基的主要方式，也是体内合成非必需氨基酸的主要方式。主要在肝、肾组织进行。第34页,共42页，2024年2月25日，星期天②转氨基偶联嘌呤核苷酸循环苹果酸

腺苷酸代琥珀酸次黄嘌呤核苷酸(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1草酰乙酸天冬氨酸转氨酶2此种方式主要在肌肉组织进行。腺苷酸脱氢酶H2ONH3延胡索酸腺嘌呤核苷酸(AMP)第35页,共42页，2024年2月25日，星期天三、α-酮酸的代谢（一）经氨基化生成非必需氨基酸（二）转变成糖及脂类第36页,共42页，2024年2月25日，星期天（三）氧化供能α-酮酸在体内可通过TAC和氧化磷酸化彻底氧化为H2O和CO2，同时生成ATP。第37页,共42页，2024年2月25日，星期天琥珀酰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