第七章

氨基酸代謝AminoAcidMetabolism1.掌握氮平衡的概念，必需氨基酸的概念及種類。2.熟悉蛋白質(zhì)降解的泛素反應(yīng)，氨基酸代謝概況。3.掌握氨基酸脫氨基作用方式：轉(zhuǎn)氨基、L-谷氨酸氧化脫氨基、聯(lián)合脫氨基作用的基本過程；熟悉α-酮酸代謝。4.掌握體內(nèi)氨的來源，尿素生成組織部位、細(xì)胞定位及反應(yīng)過程；熟悉體內(nèi)氨的轉(zhuǎn)運(yùn)。5.掌握一碳單位的概念、載體及生理功能。6.掌握活性甲基的形式。熟悉甲硫氨酸循環(huán)和肌酸合成。第一節(jié)

蛋白質(zhì)的營養(yǎng)作用NutritionalFunctionofProteins一、蛋白質(zhì)的主要功能①維持組織細(xì)胞的生長、更新和修補(bǔ)；②參與催化、運(yùn)輸和代謝調(diào)節(jié)；③提供能源。二、氮平衡（nitrogenbalance）氮平衡狀態(tài)進(jìn)、出氮情況常見人群氮的總平衡攝入氮=排出氮健康成年人氮的正平衡攝入氮＞排出氮兒童、青春期青少年、孕婦及恢復(fù)期病人氮的負(fù)平衡攝入氮＜排出氮長期饑餓、消耗性疾病患者攝入食物的含氮量與排泄物（尿與糞）中含氮量之間的關(guān)系。

蛋白質(zhì)的生理需要量成人每日蛋白質(zhì)最低生理需要量為30g~50g，我國營養(yǎng)學(xué)會推薦成人每日蛋白質(zhì)需要量為80g。氮平衡的意義可以反映體內(nèi)蛋白質(zhì)代謝的概況。三、必需氨基酸人體營養(yǎng)需要，而又不能自身合成，必須由食物供應(yīng)的氨基酸。共8種：Val、Ile、

Leu、

Phe、Met、Trp、Thr、Lys。蛋白質(zhì)的互補(bǔ)作用混合食用營養(yǎng)價(jià)值較低的蛋白質(zhì)，則必需氨基酸可以互相補(bǔ)充，從而提高營養(yǎng)價(jià)值。第二節(jié)（了解）

蛋白質(zhì)的消化、吸收與腐敗Digestion,AbsorptionandPutrefactionofproteins第三節(jié)

氨基酸的一般代謝GeneralMetabolismofAminoAcid一、體內(nèi)蛋白質(zhì)分解生成氨基酸成人體內(nèi)的蛋白質(zhì)每天約有1%~2%被降解，主要是肌肉蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)降解產(chǎn)生的氨基酸，大約70%~80%被重新利用合成新的蛋白質(zhì)。不依賴ATP和泛素；利用溶酶體中的組織蛋白酶(cathepsin)降解外源性蛋白、膜蛋白和長壽蛋白質(zhì)。1、蛋白質(zhì)在溶酶體通過ATP-非依賴途徑被降解真核細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的降解有兩條重要途徑2、蛋白質(zhì)在蛋白酶體通過ATP-依賴途徑被降解依賴ATP和泛素

降解異常蛋白和短壽蛋白質(zhì)泛素化過程E1：泛素激活酶E2：泛素結(jié)合酶E3：泛素蛋白連接酶UBCO-O+HS-E1ATPAMP+PPiUBCOS

E1HS-E2HS-E1UBCOSE2UBCOSE1UB：泛素Pr：被降解蛋白質(zhì)PrHS-E2UBCOSE2UBCNHOE3Pr泛素介導(dǎo)的蛋白質(zhì)降解過程：氨基酸代謝概況：合成分解嘌呤、嘧啶、肌酸等含氮化合物代謝轉(zhuǎn)變胺類+CO2脫羧基作用脫氨基作用消化吸收其它含氮物質(zhì)非必需氨基酸NH3CO2+H2O糖或脂類α-酮酸谷氨酰胺尿素食物蛋白質(zhì)組織蛋白質(zhì)血液氨基酸組織氨基酸氨基酸代謝庫（一）轉(zhuǎn)氨基作用（transamination）在轉(zhuǎn)氨酶的作用下，-氨基酸的氨基轉(zhuǎn)移到-酮酸的-碳上，生成相應(yīng)的氨基酸，而原來的氨基酸則轉(zhuǎn)變成-酮酸。三、聯(lián)合脫氨基作用是體內(nèi)主要的脫氨基途徑

轉(zhuǎn)氨基作用不僅是體內(nèi)多數(shù)氨基酸脫氨基的重要方式，也是機(jī)體合成非必需氨基酸的重要途徑。通過此種方式并未產(chǎn)生游離的氨。轉(zhuǎn)氨基作用的生理意義

要點(diǎn)：①反應(yīng)可逆。②體內(nèi)除Lys、Pro和羥脯氨酸外，大多數(shù)氨基酸都可進(jìn)行轉(zhuǎn)氨基作用。③轉(zhuǎn)氨酶均以磷酸吡哆醛為輔酶。磷酸吡哆醛是VB6的衍生物。反應(yīng)中起傳遞氨基的作用。（二）L-谷氨酸氧化脫氨基作用

要點(diǎn)：①反應(yīng)可逆。②L-谷氨酸脫氫酶為不需氧脫氫酶，輔酶為NAD+或NADP+。③此酶分布廣泛，但以肝、腎、腦中活性較強(qiáng)。④此酶為別構(gòu)酶。此反應(yīng)與能量代謝密切相關(guān)。聯(lián)合脫氨基作用在轉(zhuǎn)氨酶和谷氨酸脫氫酶的聯(lián)合作用下，使各種氨基酸脫下氨基的過程。它是體內(nèi)各種氨基酸脫氨基的主要形式。其逆反應(yīng)也是體內(nèi)生成非必需氨基酸的途徑。Ala+-酮戊二酸丙酮酸+GluGlu+NAD++H2O-酮戊二酸+NADH+NH4+

Ala+NAD++H2O丙酮酸

+NADH+NH4+（三）嘌呤核苷酸循環(huán)肌肉中的脫氨基反應(yīng)是一種特殊的聯(lián)合脫氨基作用

嘌呤核苷酸循環(huán)（四）氨基酸通過氨基酸氧化酶脫去氨基三、氨基酸碳鏈骨架可進(jìn)行轉(zhuǎn)換或分解氨基酸脫氨基后生成的-酮酸(-ketoacid）主要有三條代謝去路。脫掉氨基后的-酮酸可轉(zhuǎn)變成：

-酮戊二酸琥珀酰CoA延胡索酸草酰乙酸丙酮酸乙酰CoA乙酰乙酰CoA三羧酸循環(huán)中間產(chǎn)物PEP葡萄糖脂肪酸酮體

生糖氨基酸：在體內(nèi)能轉(zhuǎn)變成糖的氨基酸。生酮氨基酸：在體內(nèi)能轉(zhuǎn)變成酮體的氨基酸。有Leu和Lys。生糖兼生酮氨基酸：既能轉(zhuǎn)變成糖也能轉(zhuǎn)變成酮體的氨基酸。有Ile、Phe、Tyr、Trp、Thr。第四節(jié)

氨的代謝MetabolismofAmmonia氨的來源去路一、體內(nèi)氨的來源1.氨基酸脫氨基作用：是主要來源。還有少量胺的氧化。2.腸道吸收的氨：4g/日

①蛋白質(zhì)的腐敗作用

②腸道尿素的水解

腸道對氨的吸收與腸道pH有關(guān)：3.腎小管上皮細(xì)胞泌氨

二、氨的轉(zhuǎn)運(yùn)氨是有毒物質(zhì)，血中的NH3主要是以無毒的Ala及Gln兩種形式運(yùn)輸?shù)摹?/p>

是肌肉與肝之間氨的轉(zhuǎn)運(yùn)形式。意義：既使肌肉中的氨以無毒的Ala形式運(yùn)到肝，肝又為肌肉提供生成丙酮酸的葡萄糖。（一）丙氨酸-葡萄糖循環(huán)丙氨酸葡萄糖

肌肉蛋白質(zhì)氨基酸NH3谷氨酸α-酮戊二酸丙酮酸糖酵解途徑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尿素尿素循環(huán)糖異生肝丙氨酸-葡萄糖循環(huán)葡萄糖（二）谷氨酰胺的運(yùn)氨作用主要是從腦、肌肉等組織向肝或腎運(yùn)氨。

Gln即是氨的一種解毒形式，也是氨的儲存和運(yùn)輸形式。三、尿素的生成是體內(nèi)解除氨毒的主要方式。也是體內(nèi)氨的最主要去路。鳥氨酸循環(huán)又叫尿素循環(huán)或Krebs-Henseleit循環(huán)部位：肝細(xì)胞的線粒體和胞液1、NH3、CO2和ATP縮合生成氨基甲酰磷酸

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氨基甲酰磷酸反應(yīng)在線粒體中進(jìn)行（二）肝中鳥氨酸循環(huán)合成尿素的詳細(xì)步驟2、氨基甲酰磷酸與鳥氨酸反應(yīng)生成瓜氨酸鳥氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶H3PO4+氨基甲酰磷酸反應(yīng)由鳥氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶(ornithinecarbamoyltransferase,OCT)催化，OCT常與CPS-Ⅰ構(gòu)成復(fù)合體。反應(yīng)在線粒體中進(jìn)行，瓜氨酸生成后進(jìn)入胞液。

兩步反應(yīng)均不可逆；氨甲酰磷酸合成酶-Ⅰ(carbamoyl

phos-phate

synthetaseⅠ，CPS-Ⅰ)為變構(gòu)酶，N-乙酰谷氨酸（N-AGA）為此酶的變構(gòu)激活劑；此階段消耗2個(gè)ATP；3、瓜氨酸與天冬氨酸反應(yīng)生成精氨酸代琥珀酸反應(yīng)在胞液中進(jìn)行。

精氨酸代琥珀酸合成酶ATPAMP+PPiH2OMg2++天冬氨酸精氨酸代琥珀酸NHCHCOOHNH2NH2CO瓜氨酸(CH2)3精氨酸延胡索酸精氨酸代琥珀酸裂解酶精氨酸代琥珀酸4、精氨酸代琥珀酸裂解生成精氨酸和延胡索酸反應(yīng)在胞液中進(jìn)行。5、精氨酸水解釋放尿素并再生成鳥氨酸反應(yīng)在胞液中進(jìn)行。尿素鳥氨酸精氨酸H2O總反應(yīng)式：NH3+CO2+3ATP+Asp+2H2O→尿素+2ADP+2Pi+AMP+PPi+延胡索酸鳥氨酸循環(huán)線粒體胞液鳥氨酸循環(huán)要點(diǎn)①尿素分子中的氮，一個(gè)來自氨甲酰磷酸（或游離的NH3），另一個(gè)來自Asp；②每合成1分子尿素需消耗4個(gè)~P；③循環(huán)中消耗的Asp可通過延胡索酸轉(zhuǎn)變?yōu)椴蒗Ｒ宜?，再通過轉(zhuǎn)氨基作用，從其他-氨基酸獲得氨基而再生；④精氨酸代琥珀酸合成酶（ASS）為尿素合成的限速酶。第五節(jié)

個(gè)別氨基酸代謝MetabolismofSpecificAminoAcid一、氨基酸的脫羧基作用氨基酸脫羧酶的輔酶是磷酸吡哆醛。

胺是體內(nèi)的生理活性物質(zhì)，主要在肝中滅活。

由Glu脫羧生成。（一）-氨基丁酸（GABA）（二）?；撬嵊蒀ys氧化后再脫羧而生成。（三）組胺由His脫羧生成。（四）5-羥色胺（5-HT）由Trp羥化后脫羧而成。（五）多胺是由鳥氨酸和Met參與生成的。二、一碳單位的代謝某些氨基酸在分解代謝過程中產(chǎn)生的含有一個(gè)碳原子的基團(tuán)，稱為一碳單位（onecarbonunit）。一碳單位不能游離存在，常與FH4結(jié)合而轉(zhuǎn)運(yùn)和參加代謝。體內(nèi)的一碳單位有：甲基(-CH3)、甲烯基(-CH2-)、甲炔基(=CH-)、甲酰基(-CHO)和亞氨甲基(-CH=NH)。（一）一碳單位與四氫葉酸四氫葉酸（FH4）是一碳單位的載體，可看作是一碳單位代謝的輔酶。其功能部位是N5和N10。

四氫葉酸（FH4）（二）一碳單位與氨基酸代謝一碳單位主要來源于Ser、Gly、His、Trp的分解代謝。（三）一碳單位的相互轉(zhuǎn)變

（四）一碳單位的生理功用主要是合成嘌呤和嘧啶的原料。為體內(nèi)的甲基化反應(yīng)間接提供甲基。葉酸缺乏磺胺藥及抗代謝藥三、含硫氨基酸代謝Met循環(huán)Cys的代謝

（一）Met的代謝－－Met循環(huán)

①SAM為活性蛋氨酸，SAM中的甲基為活性甲基。SAM是體內(nèi)最重要的甲基供體。②N5-CH3-FH4是甲基的間接供體。③轉(zhuǎn)甲基酶的輔酶為VitB12。肌酸的合成合成原料：Arg、Gly、SAM合成部位：主要在肝（二）Cys的代謝Cys是硫酸根的主要來源。PAPS的生理功能：是體內(nèi)硫酸根的供體。

四、芳香族氨基酸的代謝芳香族氨基酸包括：Phe、Tyr、Trp。主要在肝臟分解代謝。（一）Phe的代謝

反應(yīng)不可逆。苯丙氨酸羥化酶為加單氧酶。輔酶為四氫生物蝶呤。Phe極少轉(zhuǎn)氨基生成苯丙酮酸：苯酮酸尿癥：先天缺乏苯丙氨酸羥化酶。（二）酪氨酸的代謝

多巴胺、去甲腎上腺素、腎上腺素合稱為兒茶酚胺。酪氨酸羥化酶