30章生物技术.ppt

1、第三十章蛋白质降解和氨基酸分解代谢，(1)掌握氨基酸的脱氨方式：氨在体内的转运；尿素鸟氨酸循环的器官和细胞定位、反应过程和特点；一个碳单位的概念、载体和生理功能。(2)熟悉蛋白质降解的反应机理；氨基酸脱羧：氨基酸脱羧酶及其辅酶；谷氨酸、组氨酸和酪氨酸的脱羧产物；尿素合成的调整；氨基酸碳架的氧化途径；糖原生成氨基酸和酮生成氨基酸；一个碳单元的类型和形式，产生一个碳单元的氨基酸和一个碳单元的相互转化；氨基酸代谢产生的生物活性物质；氨基酸及其重要衍生物的合成；一氧化氮、谷胱甘肽、肌酸、卟啉和血红素的生物合成。(3)了解蛋白质的降解；蛋白质降解的特点；人体对外援蛋白的需求及其消化；氨排泄；氨基酸代谢缺

2、乏。第一节是蛋白质的降解和蛋白质降解的意义：1 .消除异常蛋白质2。细胞调节新陈代谢的一种方式。细胞选择性降解异常蛋白质。血红蛋白在与氨基氯丁酸结合后被降解。2.处于重要代谢控制位置的酶降解迅速(短命蛋白主要是调节蛋白或酶)；管家蛋白的降解速度较慢(长寿蛋白主要是管家蛋白)。3.细胞中蛋白质降解的速率与营养和激素状态有关。营养缺乏，周转加快，一是蛋白质降解的特点，二是蛋白质降解的反应机制，溶酶体途径：蛋白质的非选择性降解，主要降解外源蛋白，膜蛋白和长寿命胞内蛋白，自噬抑制剂：氯喹，2。三磷酸腺苷和泛素依赖性降解途径：在细胞液中进行，主要降解异常蛋白和短命蛋白。泛素需要三磷酸腺苷和泛素，是一种含

3、有76个氨基酸的小分子蛋白质，在真核细胞中普遍存在。泛素化蛋白：泛素与降解蛋白形成共价连接，从而激活后者。泛素介导的蛋白质降解过程、蛋白质泛素化过程、蛋白酶体降解：泛素蛋白质和各种蛋白质形成蛋白酶体，蛋白酶体降解蛋白质。(1)蛋白质营养的重要性，1)维持细胞和组织的生长、更新和修复，2)参与许多重要的生理活动，如催化(酶)、免疫(抗原和抗体)、运动(肌肉)、物质转运(载体)、凝血(凝血系统)等。3.氧化能量供应：人体每日能量的18%由蛋白质提供。(17kJ/g蛋白质，可被糖或脂肪替代)；3.身体对外来蛋白质的需求及其消化；2.蛋白质需求和营养价值；1.氮平衡)16。食物摄入中的氮含量与粪便(尿

4、液和粪便)中的氮含量之间的关系。总氮平衡：氮摄入=氮排泄(正常成人)，正氮平衡：氮摄入(儿童、孕妇等)。)，负氮平衡：氮摄入(饥饿、消瘦疾病患者)，氮平衡的意义：它能反映体内蛋白质代谢的一般情况。2。生理需求，成人：分解20g/天；最低要求是30-50克/天，中国营养学会推荐的80克/天。3.蛋白质的营养价值，另外12种氨基酸可以在体内合成，它们被称为非必需氨基酸。半必需氨基酸：虽然组氨酸和精氨酸可以在人体内合成，但合成量很小，不能满足人体的需要。如果它们长期缺乏，也会导致负氮平衡，所以我们称它们为半必需氨基酸。蛋白质的营养价值，取决于必需氨基酸的数量、类型和比例。它越接近人类蛋白质，其营养价

5、值就越高。蛋白质互补意味着低营养价值的蛋白质可以一起食用，它们的必需氨基酸可以相互补充以提高它们的营养价值。比如：谷类蛋白质：赖氨酸少，色氨酸多；豆类蛋白质：赖氨酸多，色氨酸少；(3)蛋白质消化，胃蛋白酶将食物蛋白水解成多肽、寡肽和少量氨基酸。胃蛋白酶能凝结牛奶中的酪蛋白，并在小肠中消化。消化酶有两种类型：外肽酶，如羧肽酶A、羧肽酶B、氨肽酶、二肽酶等。内肽酶：如胰蛋白酶、糜蛋白酶和弹性蛋白酶。2.所产生的寡肽被寡肽酶如氨肽酶和二肽酶水解成氨基酸。95%的食物蛋白质在肠道中完全水解成氨基酸。氨基酸，蛋白水解酶作用示意图，可以保护胰腺组织免受蛋白酶自消化。确保酶在其特定位置和环境中发挥催化作用。

6、酶原也可以被认为是酶的储存形式。酶原激活的意义；(4)氨基酸的吸收，吸收部位：主要在小肠：氨基酸、寡肽和二肽的吸收机制：能量消耗的主动吸收过程；1.氨基酸吸收载体、载体蛋白、氨基酸和钠形成三重态，通过三磷酸腺苷的供给将三重态的氨基酸转移到细胞中，然后通过钠泵将钠从细胞中排出。载体类型、中性氨基酸载体(主载体)、碱性氨基酸载体、酸性氨基酸载体、亚氨基酸和甘氨酸载体、氨基酸进入组织和细胞的主动转运机制、ADP、Pi、三磷酸腺苷、钾、钾、钠、钠、外、膜、内、2。-谷氨酰循环转运氨基酸，-谷氨酰循环过程：谷胱甘肽转运氨基酸，谷胱甘肽再合成，Cys-Gly，胞外，-谷氨酰转移酶，细胞膜，谷胱甘肽，胞内，

7、-谷氨酰循环过程，氨基酸，内容物，利用肠粘膜细胞上的二肽，3。肽吸收，(5)蛋白质腐败，肠道细菌对未消化和吸收的蛋白质及其消化产物的影响，而腐败产物大多是有害的，如胺、氨、酚、吲哚等；它还能产生少量的脂肪酸、维生素和其他身体可以利用的物质。蛋白质腐败。产生胺，假神经递质，一些物质具有类似于神经递质的结构，可以替代正常的神经递质并影响大脑功能，因此它们被称为假神经递质。-羟基酪胺和苯乙醇胺在结构上类似于儿茶酚胺。它们可以取代儿茶酚胺并与脑细胞结合，但不能传递神经冲动，从而导致大脑异常抑制。2。氨的产生，(2)临床应用：当肝昏迷发生时，治疗血氨的能力降低。给予肠道抑菌药物，降低肠道酸碱度，减少肠道

8、中NH3的生成。NH3被转化为NH4，并以胺盐的形式排出，这可以减少氨的吸收。这是酸灌肠的基础。血液、浸润、肠道、肾脏、排泄(20g)、NH2-CO-NH2、肝脏合成、NH3(25%)7g、NH2-CO-NH2、脲酶(大肠杆菌)、2NH3 CO2(4g)、肠道吸收、肝功能损害：血液NH3抑制肠道细菌、第2节氨基酸分解代谢、氨基酸的一般代谢、1-2%/总蛋白质/蛋白质半衰期/天降解、蛋白质将其原始浓度降低一半所需的时间，用t1/2表示，氨基酸代谢池、 被食物蛋白吸收的氨基酸(外源氨基酸)与体内组织蛋白降解产生的氨基酸(内源氨基酸)混合，分布于全身参与代谢，称为氨基酸代谢文库。氨基酸代谢文库，氨基

9、酸代谢概况，内容，氨基酸分解代谢概况，1。氨基酸脱氨基的关键内容，定义为氨基酸脱氨基生成相应酮酸的过程。脱氨方式，氧化脱氨和转氨结合脱氨和非氧化脱氨，(1)转氨，1。定义为在转氨酶的作用下，一个氨基酸除去-氨基生成相应的-酮酸，而另一个-酮酸得到这个氨基生成相应的氨基酸。2.反应式中，除赖氨酸、脯氨酸和羟脯氨酸外，大多数氨基酸都可以参与转氨作用。正常组织(单位/克湿重组织)的转氨酶、谷草转氨酶和GPT活性以及血清转氨酶活性可作为临床疾病诊断和预后的指标之一。转氨作用的机制。转氨酶的辅酶是磷酸吡哆醛(vitb6)，o=ch，ch2op 3h 2，ohch3，h2n-ch，ch2op 3h 2，o

10、hch3，磷酸盐。5。转氨作用的生理意义，(2)氧化脱氨作用：L-谷氨酸氧化脱氨作用，存在于肝、脑和肾中。辅酶是NAD或NADP GTP，三磷酸腺苷是它的抑制剂，腺苷二磷酸是它的激活剂，催化酶是谷氨酸脱氢酶，谷氨酸，NH3，-酮戊二酸，NAD (P)，NAD()。对于其它脱氨基作用，左旋氨基酸氧化酶是一种需氧脱氢酶，以FAD或FMN为辅助基团，被去除的氢原子被转移到O2中生成H2O2。这种酶的活性不高，在各种组织和器官中的分布有限，所以作用不大。(4)联合脱氨，氨基酸的脱氨过程通过两种脱氨方法的组合产生酮酸。2。型，转氨基偶联氧化脱氨，1。定义，氨基偶联嘌呤核苷酸循环，氨基偶联氧化脱氨，H2O

11、 NAD，转氨酶，它不仅是氨基酸脱氨的主要途径，也是体内合成非必需氨基酸的主要途径。主要在肝和肾组织。转氨基偶联嘌呤核苷酸循环，苹果酸，腺苷酸琥珀酸，次黄嘌呤核苷酸(IMP)，腺苷酸琥珀酸合成酶，主要在肌肉组织中。脱羧；(5)氨基酸脱羧；(6)氨的命运(关键内容)；氨的代谢氨是人体的正常代谢产物，具有毒性。人体内的氨主要在肝脏中合成尿素并解毒。正常人血液中的氨浓度一般不超过0.6摩尔/升.生物世界排泄氨的方式如下：1 .许多水生动物。尿酸排泄：鸟类和陆生爬行动物。尿素排泄：大多数脊椎动物。血氨的来源和途径。血氨的来源氨基酸脱氨产生的氨是血氨的主要来源，而胺的分解也能产生氨，氨被肠道吸收并由肾小

12、管上皮细胞分泌。血氨的途径是在肝脏合成尿素，这是最重要的途径。合成非必需氨基酸和其他含氮化合物，并合成谷氨酰胺。肾小管分泌氨，分泌的NH3在酸性条件下产生NH4，随尿液排出。NH3、氨基酸脱氨、肠道蛋白质的谷氨酰胺(肾)、尿素合成谷氨酰胺合成核苷酸、尿中非必需氨基酸NH4、体内氨的来源和途径：1。氨转运谷氨酰胺，反应过程中，谷氨酰胺在大脑和肌肉中合成，转运到肝脏和肾脏，然后分解成氨和谷氨酸进行解毒。(2)氨运输，2。丙氨酸-葡萄糖循环，反应过程，丙氨酸，葡萄糖，肌肉蛋白，氨基酸，NH3，谷氨酸，酮戊酸，丙酮酸，糖酵解途径，肌肉，丙氨酸，血液，丙氨酸。尿素循环，糖异生，肝脏，丙氨酸-葡萄糖循环，

13、葡萄糖，内容，第三节尿素的形成，(1)尿素循环的发现是最早的代谢循环。1932年，汉斯克雷布斯和他的学生发现鸟氨酸、精氨酸、瓜氨酸、两个氨分子与一个CO2分子结合形成一个分子。这种生成过程，即汉斯克雷布斯和库尔特亨斯利特提出的尿素生成过程，被称为鸟氨酸循环，也称为尿素循环或克雷布斯-亨斯利特循环。它可以分为四个步骤：反应在线粒体中进行，1。氨甲酰磷酸合成酶催化氨甲酰磷酸的合成。N-乙酰谷氨酸是它的激活剂，反应消耗2分子三磷酸腺苷。N-乙酰谷氨酸，2。鸟氨酸氨甲酰转移酶(OCT)催化瓜氨酸的合成，该酶通常与CPS-形成复合物。这种反应发生在线粒体中，产生瓜氨酸，然后进入细胞液。3.精氨酸的合成，

14、反应是在细胞液中进行的。精氨酸琥珀酸的裂解，4。精氨酸水解，鸟氨酸循环，线粒体，细胞液，含量，(3)反应概述，原料：2分子氨，一个来自游离氨，另一个来自天冬氨酸。过程：首先在线粒体中，然后在细胞质中。能量消耗：3个三磷酸腺苷和4个高能磷酸键。尿素合成的总反应：尿素合成概述，主要器官：肝脏，CO2 2NH3(一分子来自天冬氨酸*) 4ATP，生理意义：它是氨在体内的主要途径和解毒氨的重要途径。总反应方程式：原料：合成一分子尿素：2nh3co23apth2o，限速酶：精氨酸琥珀酸合成酶，no，o2，NADPH NADP，一氧化氮合酶(NOS)，精氨酸，瓜氨酸，一氧化氮，含量，4，鸟氨酸循环的一氧化氮合酶分支，重要的生理活性(4)尿素合成的调节：1。食物蛋白的作用高蛋白饮食加快了尿素的合成速度，尿素占排出的含氮物质的90%；3.精氨酸琥珀酸合酶也是尿素合成的限速酶，可以调节尿素合成。2.CPS- 1精氨酸的调节激活AGA合成酶，促进AGA合成，AGA激活CPS-1，加速尿素合成。(5)高氨血症和氨中毒，血氨浓