第十章氨基酸代謝本章內(nèi)容氨基酸的分解代謝氨基酸合成代謝概況第一節(jié)蛋白質(zhì)的消化吸收

氨基酸是蛋白質(zhì)的基本構成單位，機體攝入蛋白質(zhì)后，首先在消化道內(nèi)消化成各種游離的氨基酸和小肽段，才能供給機體合成自身的各種蛋白來補充機體損失的蛋白。消化部位：在胃開始、主要在小腸進行消化道蛋白酶作用位點第二節(jié)氨基酸的分解代謝一、氨基酸的脫氨基作用主要有轉氨、氧化脫氨、聯(lián)合脫氨、另外，還有其它的脫氨基形式1、轉氨作用將一種aa

的α-氨基轉給另一α-酮酸，生成相應酮酸和1分子α-aa的作用。－－反應并沒有氨的脫出轉氨酶催化，反應可逆，反應速度取決于四種反應底物的濃度。－－體內(nèi)合成非必需氨基酸的重要途徑1）轉氨酶體內(nèi)有多種轉氨酶，具有特異性，不同的氨基酸與α－酮酸之間的轉氨作用只能由專一的轉氨酶催化。α－酮戊二酸、草酰乙酸、丙酮酸作為氨基受體的轉氨酶體系較常見，以谷丙轉氨酶(GPT)和谷草轉氨酶(GOT)分布最廣、活性最大。臨床以此判斷肝功能是否正常。2）輔酶

所有轉氨酶輔酶為磷酸吡哆醛（PLP），可接受氨基并變?yōu)榱姿徇炼甙罚≒MP）；

也可以作為脫羧作用、脫氨作用、消旋作用及醇醛裂解反應的輔酶。3）轉氨作用4）轉氨作用的意義可以使多余的氨基酸脫除氨基，得以分解，又可以將需要的非必需氨基酸得以合成，是aa分解代謝與非必需aa合成代謝的重要步驟；溝通了糖代謝與蛋白質(zhì)代謝。此過程只有氨基的轉移，沒有氨基的脫出。2、氧化脫氨作用：

谷氨酸脫氫酶（NAD+或NADP+）

谷氨酸在線粒體中受谷氨酸脫氫酶的作用發(fā)生氧化脫氨基的反應。分布廣（肝、腎），活性強，和轉氨基聯(lián)合作用。

L－氨基酸氧化酶（FMN或FAD）氨基酸氧化酶活性低，作用小

D－氨基酸氧化酶（FAD）

體內(nèi)無作用底物，沒有意義L－谷氨酸脫氫酶催化的反應氨基酸氧化酶催化的反應：先脫氫再水解脫氨最重要的脫氨基方式聯(lián)合脫氨基有兩種途徑：－轉氨偶聯(lián)谷氨酸氧化脫氨（肝、腎活躍）－嘌呤核苷酸循環(huán)（主要在骨骼肌中）通過這兩種途徑可以滿足20種氨基酸的脫氨基作用3、聯(lián)合脫氨基作用1）轉氨偶聯(lián)谷氨酸氧化脫氨反應：主要在肝、腎組織2）嘌呤核苷酸循環(huán)：主要發(fā)生在骨骼肌、心肌、腦等組織4、其它的脫氨基作用（1）絲氨酸脫水成亞氨酸再加水脫氨成丙酮酸－脫水酶（2）天冬氨酸直接脫氨基成延胡索酸－天冬氨酸酶（3）半光氨酸脫硫化氫后水解脫氨形成丙酮酸和氨－脫硫化氫酶二、脫羧基作用1、概念：aa在aa脫羧酶作用下生成CO2和一個相應一級胺類化合物的作用。2、脫羧酶

專一性強，且只對L-氨基酸起作用。除His脫羧酶不需輔酶外，其余均以磷酸吡哆醛為輔酶。l3、脫羧形成的胺有許多重要生化作用：Glu—γ-氨基丁酸：重要的神經(jīng)介質(zhì)，抑制神經(jīng)中樞His—組胺：有降壓、刺激胃液分泌的作用Tyr—酪胺：有升壓作用4、胺的去向：

大多數(shù)胺類對動物有毒，去向：1）隨尿排出；2）在胺氧化酶作用下可進一步氧化分解：胺氨醛脂肪酸合成尿素CO2H2O新氨基酸三、氨的排泄

氨基酸經(jīng)過氧化脫氨基作用、脫酰氨基作用及嘌呤核苷酸循環(huán)途徑產(chǎn)生的氨，可以進入血液形成血氨；正常人的血氨水平<0.1mg/100mL，氨對于機體來說是有毒物質(zhì)，特別是大腦，因此，氨的排泄是生物體維持正常生命活動所必需的。1、氨的轉運主要有兩種形式（1）通過谷氨酰胺合成酶而形成谷氨酰胺Gln從腦、肌肉中向肝、腎轉運氨谷氨酰胺是中性無毒物質(zhì)，容易透過細胞膜，所以它既是氨的解毒形式又是氨的存貯和運輸形式；對于氨中毒的病人可以用谷氨酸鹽解毒。是血液中含量最高的氨基酸（8.3mg/100mL）（2）丙氨酸－葡萄糖循環(huán)途徑肌肉通過葡萄糖-丙氨酸循環(huán)轉運氨。氨經(jīng)谷氨酸轉給丙酮酸，生成的丙氨酸被運到肝后再轉氨生成谷氨酸和丙酮酸。丙酮酸異生為葡萄糖返回肌肉；氨可以進入尿素循環(huán)。2、氨的排泄（1）排氨動物經(jīng)脫氨基作用形成的氨，以谷氨酰氨的形式運送到排泄部位，然后在谷氨酰氨酶的作用下分解，游離出的氨以胺鹽形式或借助擴散作用排出體外。（2）排尿素動物通過肝臟中尿素合成機制（尿素循環(huán)）將轉運來的氨合成尿素排出體外。

四、氨的代謝去路

－尿素的合成（占總排氮量的80％）1、尿素形成部位實驗：肝為尿素形成部位（腦、腎中可合成極少量）

a、蛋白質(zhì)膳食：尿中尿素↑；

b、切除肝：血、尿中尿素↓

c、aa喂養(yǎng)切肝動物：aa積存在血液中，同時，血氨的濃度升高；

d、切腎：血中尿素↑；

e、同時切肝、腎：血中尿素含量很低，血氨的含量升高。尿素形成實驗依據(jù)：A、肝切片+銨鹽混合保溫：銨鹽↓尿素↑B、肝切片+aa：脫下的氨幾乎全成尿素；C、肝切片+aa+鳥aa（Orn)或瓜aa（Cit）：

尿素合成量及速度↑D、肝切片+Orn或Cit：無尿素

↑

說明Orn或Cit起促進作用。氨是尿素合成的前體的實驗：15N標記銨鹽飼喂動物證明：15N出現(xiàn)在Arg的胍基、及全部的尿素上。2、尿素合成的過程－－鳥氨酸循環(huán)（尿素循環(huán)）又稱Krebs—Henseleitcycle尿素的兩個N原子來自一個氨分子和一個天冬氨酸分子，整個循環(huán)包括5步酶促反應，其中兩步發(fā)生在線粒體中，3步發(fā)生在細胞溶膠中。（1）氨的活化：在線粒體中進行，消耗2分子的ATP，反應不可逆，需要Mg2+參加。氨甲酰磷酸合成酶Ⅰ(CPSⅠ)催化形成氨甲酰磷酸，產(chǎn)物是一高能化合物，容易和鳥氨酸結合形成瓜氨酸。N-乙酰谷氨酸（AGA)為別構激活劑（與酶結合后，使酶的某些巰基暴露，增加了與ATP的親合能力）。（2）形成瓜氨酸（線粒體）鳥氨酸轉氨甲酰酶將氨甲酰基轉移給鳥氨酸，瓜氨酸形成后，從線粒體脫出進入細胞質(zhì)。反應不可逆，所需要的能量由氨甲酰磷酸的高能磷酸鍵提供。（3）精氨琥珀酸生成：（細胞液）精氨琥珀酸合成酶催化出線粒體的瓜氨酸與Asp縮合；反應需ATP（利用β磷酸酯鍵），消耗2個高能鍵。Asp是尿素形成的第二個氨基的供體；（4）形成精氨酸（細胞液）精氨琥珀酸酶（精氨琥珀酸裂解酶）催化精氨琥珀酸上Asp骨架以延胡索酸形式移去（5）尿素形成、鳥氨酸再生（細胞液）精氨酸酶作用于精氨酸說明形成的尿素中兩個N原子一個來自游離的氨，另一個來自Asp；鳥氨酸在循環(huán)中起催化劑的作用，并不消耗；尿素的合成是一個消耗能量的過程，共消耗3分子ATP，4個高能磷酸鍵；3、尿素循環(huán)的調(diào)節(jié)（1）CPSⅠN－乙酰谷氨酸（AGA)為別構激活劑；（2）精氨琥珀酸合成酶是整個循環(huán)中活性最低的酶，所以是尿素合成的限速酶，調(diào)節(jié)合成的速度；（3）攝入高蛋白食物，使尿素循環(huán)加快。4、尿素循環(huán)的意義：A、有利于生物體的自身保護；B、防止過量氨積累于血液而引起神經(jīng)中毒。C、尿素循環(huán)和檸檬酸循環(huán)是通過檸檬酸循環(huán)中的草酰乙酸接受氨基形成Asp和尿素循環(huán)中的精氨琥珀酸酶催化精氨琥珀酸形成精氨酸和延胡索酸聯(lián)系起來的。尿素循環(huán)與TCA的關系Krebs自行車五、氨基酸碳骨架——α-酮酸的命運合成aa、轉化成糖、脂肪、氧化成CO2和

H2O六、生糖氨基酸和生酮氨基酸生糖氨基酸凡是能分解產(chǎn)生TCA循環(huán)中間產(chǎn)物的氨基酸生酮氨基酸凡是能夠分解產(chǎn)生乙酰-CoA的氨基酸生糖兼生酮氨基酸既能夠產(chǎn)生TCA循環(huán)中間產(chǎn)物又可以分解產(chǎn)生乙酰-CoA的氨基酸

生酮+生糖兼生酮＝“一兩色素本來老”，其中生酮氨基酸為“亮賴”；除這7個氨基酸外，其余均為生糖氨基酸。概念：生物化學將氨基酸代謝產(chǎn)生的具一個碳原子的基團稱~，不能獨立存在，是生物體各種化合物甲基化的甲基來源。許多aa可作一碳單位來源：肝膽阻塞死（甘氨酸、蛋氨酸、組氨酸、色氨酸、絲氨酸）。七、氨基酸與一碳單位氨基酸代謝缺陷癥氨基