氨基酸代謝級第1頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五

主要內(nèi)容

一、蛋白質(zhì)的營養(yǎng)作用二、蛋白質(zhì)的消化、吸收與腐敗三、氨基酸的一般代謝四、氨的代謝五、個別氨基酸的代謝第2頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五1.氮平衡的概念，必需氨基酸的概念及種類。2.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，轉(zhuǎn)氨酶及輔酶，L-谷氨酸脫氫酶。

3.體內(nèi)氨的來源，尿素生成鳥氨酸循環(huán)的器官、細(xì)

胞定位及反應(yīng)過程。體內(nèi)氨的轉(zhuǎn)運(yùn)。4.一碳單位的概念、載體及生理功能。

5.體內(nèi)活性甲基的形式。目的要求掌握第3頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五

目的要求

1.蛋白質(zhì)的生理功能、營養(yǎng)價值及生理需要量。2.蛋白質(zhì)的腐敗作用及腐敗產(chǎn)物。

3.泛素的概念，蛋白質(zhì)降解的泛素反應(yīng)，氨基酸代謝概況。

4.氨基酸碳鏈骨架可轉(zhuǎn)換或分解

5.尿素合成調(diào)節(jié)。6.氨基酸脫羧基作用及其生成的幾種重要的生理活性物質(zhì)。

7.產(chǎn)生一碳單位的氨基酸。8.甲硫氨酸循環(huán)和肌酸合成。9.苯丙氨酸和酪氨酸代謝生成的生理活性物質(zhì)。1.蛋白質(zhì)消化中各種酶的作用及氨基酸的吸收過程。2.高血氨癥和氨中毒。3.一碳單位的相互轉(zhuǎn)變。4.含硫氨基酸的代謝。

5.苯酮酸尿癥、白化病。

6.色氨酸及支鏈氨基酸的代謝。

熟悉了解第4頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五蛋白質(zhì)的營養(yǎng)作用

NutritionalFunctionofProtein

第一節(jié)第5頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五一、體內(nèi)蛋白質(zhì)具有多方面的重要功能（一）蛋白質(zhì)維持細(xì)胞組織的生長、更新和修補(bǔ)（二）蛋白質(zhì)參與體內(nèi)多種重要的生理活動催化（酶）、免疫（抗原及抗體）、運(yùn)動（肌肉）、物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)（載體）、凝血、某些激素等。每克蛋白質(zhì)在體內(nèi)氧化分解可釋放17.19kJ(4.1kcal)的能量，人體每日18%能量由蛋白質(zhì)提供。可由糖和脂肪替代，是次要功能。

（三）蛋白質(zhì)可作為能源物質(zhì)氧化供能參與構(gòu)成各種細(xì)胞組織是蛋白質(zhì)最重要的功能第6頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五二、體內(nèi)蛋白質(zhì)的代謝狀況可用氮平衡描述

氮平衡(nitrogenbalance)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。氮總平衡：攝入氮=排出氮（合成=分解，正常成人）氮正平衡：攝入氮>排出氮（合成>分解，兒童、

孕婦、恢復(fù)期病人）氮負(fù)平衡：攝入氮<排出氮（合成<分解，饑餓、出血、嚴(yán)重?zé)齻跋男约膊』颊撸┑?頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五

蛋白質(zhì)的生理需要量根據(jù)成人在不進(jìn)食蛋白質(zhì)時每天最少分解20克蛋白質(zhì)，并且食物蛋白質(zhì)與人體蛋白質(zhì)組成有差異，不可能全部被利用。所以，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)合成與分解代謝的概況。第8頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五營養(yǎng)必需氨基酸(essentialaminoacid)指體內(nèi)需要而又不能自身合成，必須由食物供給的氨基酸，共有8種：Val、Ile、Leu、Thr、Met、Lys、Phe、Trp。

其余12種氨基酸體內(nèi)可以合成，稱為營養(yǎng)非必需氨基酸。三、營養(yǎng)必需氨基酸決定蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值組和精雖能合成，但合成量不多，長期缺乏也會造成負(fù)氮平衡，有人也將其歸為必需氨基酸。

第9頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五

蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值(nutritionvalue)蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值是指食物蛋白質(zhì)在體內(nèi)的利用率，取決于必需氨基酸的數(shù)量、種類、量質(zhì)比。含必需氨基酸種類多而數(shù)量足的蛋白質(zhì)其營養(yǎng)價值高，反之營養(yǎng)價值低。動物蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值高于植物蛋白質(zhì)。

蛋白質(zhì)的互補(bǔ)作用指營養(yǎng)價值較低的蛋白質(zhì)混合食用，其必需氨基酸可以互相補(bǔ)充而提高營養(yǎng)價值。如谷類蛋白含賴氨酸少而含色氨酸多，豆類蛋白含賴氨酸多而含色氨酸少，二者混合食用可提高營養(yǎng)價值。第10頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五第二節(jié)

蛋白質(zhì)的消化、吸收和腐敗Digestion,AbsorptionandPutrefactionofProteins第11頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五一、外源性蛋白質(zhì)消化成氨基酸和寡肽后被吸收

蛋白質(zhì)消化的生理意義

由大分子轉(zhuǎn)變?yōu)樾》肿樱阌谖铡ＯN屬特異性和抗原性，防止過敏、毒性反應(yīng)。（一）蛋白質(zhì)在胃和腸道被消化成氨基酸和寡肽

蛋白質(zhì)消化的部位從胃中開始，主要在小腸中進(jìn)行。第12頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五1、蛋白質(zhì)在胃中被水解成多肽和氨基酸胃蛋白酶的最適pH為1.5-2.5，對蛋白質(zhì)肽鍵的作用特異性較差，主要水解由芳香族氨基酸、甲硫氨酸和亮氨酸所形成的肽鍵，產(chǎn)物主要為多肽及少量氨基酸。

胃蛋白酶原胃蛋白酶+多肽碎片胃酸、胃蛋白酶(pepsinogen)(pepsin)食物蛋白質(zhì)多肽+少量氨基酸胃蛋白酶胃蛋白酶對乳中的酪蛋白有凝乳作用，形成乳塊而延長停留時間，有利于充分消化。第13頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五2.蛋白質(zhì)在小腸被水解成小肽和氨基酸

——小腸是蛋白質(zhì)消化的主要部位。胰液酶及其作用胰液蛋白酶是消化蛋白質(zhì)的主要酶，最適pH為7.0左右，包括內(nèi)肽酶和外肽酶。

內(nèi)肽酶(endopeptidase)特異水解蛋白質(zhì)肽鏈內(nèi)部的一些肽鍵，如胰蛋白酶、糜蛋白酶、彈性蛋白酶。

外肽酶(exopeptidase)自肽鏈的末段開始，每次水解一個氨基酸殘基，主要有羧基肽酶(A、B)、氨基肽酶。第14頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五蛋白水解酶作用示意圖氨基肽酶內(nèi)肽酶羧基肽酶氨基酸

+氨基酸二肽酶第15頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五

腸液中酶原的激活胰蛋白酶(trypsin)腸激酶(enterokinase)胰蛋白酶原彈性蛋白酶(elastase)彈性蛋白酶原糜蛋白酶(chymotrypsin)糜蛋白酶原羧基肽酶(A或B)(carboxypeptidase)羧基肽酶原(A或B)十二指腸分泌→第16頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五小腸粘膜細(xì)胞對蛋白質(zhì)的消化作用小腸粘膜細(xì)胞中有兩種寡肽酶(oligopeptidase)：氨基肽酶(aminopeptidase)及二肽酶(dipeptidase)。氨基肽酶從氨基末端逐個水解出氨基酸，生成二肽再經(jīng)二肽酶水解，最終產(chǎn)物為氨基酸。

可保護(hù)胰組織免受蛋白酶的自身消化作用。保證酶在其特定的部位和環(huán)境發(fā)揮催化作用。酶原還可視為酶的貯存形式。

酶原激活的意義第17頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五（二）氨基酸通過主動轉(zhuǎn)運(yùn)過程被吸收

吸收部位：主要在小腸吸收形式：氨基酸、寡肽、二肽吸收機(jī)制：耗能的主動吸收過程第18頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五

氨基酸吸收載體氨基酸主要在小腸主動轉(zhuǎn)運(yùn)吸收，依賴腸黏膜細(xì)胞膜上的載體蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)。載體蛋白與氨基酸、Na+組成三聯(lián)體，由ATP供能將氨基酸、Na+轉(zhuǎn)入細(xì)胞內(nèi)，Na+再由鈉泵排出細(xì)胞。七種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(transporter)中性氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白酸性氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白堿性氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白亞氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白β氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白二肽轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白三肽轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白第19頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五

γ-谷氨酰基循環(huán)對氨基酸的轉(zhuǎn)運(yùn)作用γ-谷氨酰基循環(huán)(γ-glutamylcycle)過程：首先由谷胱甘肽對氨基酸的轉(zhuǎn)運(yùn)其次是谷胱甘肽再合成部位：小腸黏膜細(xì)胞、腎小管細(xì)胞和腦組織。第20頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五半胱氨酰甘氨酸(Cys-Gly)半胱氨酸甘氨酸肽酶γ-谷氨酰環(huán)化轉(zhuǎn)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細(xì)胞外

γ-谷氨酰基轉(zhuǎn)移酶細(xì)胞膜谷胱甘肽

GSH細(xì)胞內(nèi)γ-谷氨酰基循環(huán)過程γ-谷氨酰氨基酸氨基酸目錄關(guān)鍵酶第21頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五利用腸粘膜細(xì)胞上的二肽或三肽轉(zhuǎn)運(yùn)體系此種轉(zhuǎn)運(yùn)也是耗能的主動吸收過程吸收作用在小腸近端較強(qiáng)

肽的吸收第22頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五二、蛋白質(zhì)在腸道發(fā)生腐敗作用腸道細(xì)菌對未被消化的蛋白質(zhì)及未被吸收的氨基酸所起的分解作用。腐敗作用的產(chǎn)物大多對人體有害，如胺、氨、苯酚、吲哚等；也可產(chǎn)生少量的脂肪酸及維生素等可被機(jī)體利用的物質(zhì)。

蛋白質(zhì)的腐敗作用(putrefaction)第23頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五（一）腸道細(xì)菌通過脫羧基作用產(chǎn)生胺類蛋白質(zhì)

氨基酸胺類(amines)蛋白酶

脫羧基作用

組氨酸組胺

賴氨酸尸胺

色氨酸

色胺

酪氨酸酪胺細(xì)菌細(xì)菌苯丙氨酸苯乙胺（有毒性）（降血壓作用）（降血壓作用）（升血壓作用）經(jīng)肝臟代謝轉(zhuǎn)化為無毒形式排出體外。第24頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五

假神經(jīng)遞質(zhì)(falseneurotransmitter)

某些物質(zhì)(如苯乙醇胺，β-羥酪胺）結(jié)構(gòu)與神經(jīng)遞質(zhì)（如兒茶酚胺）結(jié)構(gòu)相似，可取代正常神經(jīng)遞質(zhì)從而影響腦功能，稱假神經(jīng)遞質(zhì)。苯乙胺苯乙醇胺酪胺

β-羥酪胺

它們可取代神經(jīng)遞質(zhì)兒茶酚胺與腦細(xì)胞結(jié)合，但不能傳遞神經(jīng)沖動，使大腦發(fā)生異常抑制。第25頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五（二）腸道細(xì)菌通過脫氨基或尿素酶的作用產(chǎn)生氨

降低腸道pH，NH3轉(zhuǎn)變?yōu)镹H4+以胺鹽形式排出，可減少氨的吸收，這是酸性灌腸的依據(jù)。未被吸收的氨基酸滲入腸道的尿素氨（NH3)(ammonia)腸道細(xì)菌脫氨基作用細(xì)菌尿素酶血液尿素第26頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五（三）腐敗作用產(chǎn)生其它有害物質(zhì)酪氨酸

苯酚半胱氨酸

硫化氫

色氨酸

吲哚正常情況下，上述有害物質(zhì)大部分隨糞便排出，只有小部分被吸收，經(jīng)肝的代謝轉(zhuǎn)變而解毒，故不會發(fā)生中毒現(xiàn)象。第27頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五第三節(jié)

氨基酸的一般代謝GeneralMetabolismofAminoAcids第28頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五一、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)。第29頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五

蛋白質(zhì)的半壽期(half-life)蛋白質(zhì)降低其原濃度一半所需要的時間，用t1/2表示。（一）蛋白質(zhì)以不同的速率進(jìn)行降解不同的蛋白質(zhì)降解速率不同，降解速率隨生理需要而變化。蛋白質(zhì)的降解速率用半壽期表示。

不同蛋白質(zhì)的t1/2差別很大，短則數(shù)秒，長則數(shù)月。第30頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五不依賴ATP和泛素；利用溶酶體中的組織蛋白酶(cathepsin)降解主要降解外源性蛋白、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（二）真核細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的降解有兩條重要途徑溶酶體中含有多種蛋白水解酶，稱為組織蛋白酶。特點：第31頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五2.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(ubiquitin)76個氨基酸組成的多肽(8.5kD)

廣泛存在于真核生物而得名一級結(jié)構(gòu)高度保守特點：第32頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五首先由泛素與選擇性被降解蛋白質(zhì)形成共價連接，使其標(biāo)記并激活，此作用稱為泛素化。泛素化包括三種酶參與的3步反應(yīng)，并需消耗ATP。然后是蛋白酶體(proteasome)對泛素化蛋白質(zhì)進(jìn)行降解，產(chǎn)生一些寡肽鏈，肽鏈進(jìn)一步水解生成氨基酸。

泛素介導(dǎo)的蛋白質(zhì)降解過程第33頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五泛素化過程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第34頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五蛋白酶體存在于細(xì)胞核和胞漿內(nèi)，主要降解異常蛋白質(zhì)和短壽蛋白質(zhì)。26S蛋白質(zhì)酶體20S的核心顆粒(CP)19S的調(diào)節(jié)顆粒(RP):18個亞基組成,6個亞基具有ATP酶活性2個α環(huán)：每個α由7個α亞基2個β環(huán)：每個β由7個β亞基蛋白酶體(proteasome)有3個β亞基具有蛋白酶活性。第35頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五第36頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五泛素介導(dǎo)的蛋白質(zhì)降解過程：第37頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五二、外源性氨基酸與內(nèi)源性氨基酸組成氨基酸代謝庫食物蛋白質(zhì)經(jīng)消化吸收的氨基酸（外源性氨基酸）與體內(nèi)組織蛋白質(zhì)降解產(chǎn)生的氨基酸及體內(nèi)合成的非必需氨基酸（內(nèi)源性氨基酸）混在一起，分布于體內(nèi)各處參與代謝，稱為氨基酸代謝庫。氨基酸代謝庫(metabolicpool)

由于氨基酸不能自由通過細(xì)胞膜，所以體內(nèi)氨基酸分布不均勻。如：肌肉占50%，肝臟約占10%，腎臟約占4%，血漿約占1%~6%。第38頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五氨基酸代謝概況：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第39頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五三、聯(lián)合脫氨基作用是體內(nèi)主要的脫氨基途徑

定義指氨基酸脫去氨基生成相應(yīng)α-酮酸的過程。脫氨基方式氧化脫氨基轉(zhuǎn)氨基作用聯(lián)合脫氨基非氧化脫氨基

轉(zhuǎn)氨基和氧化脫氨基偶聯(lián)轉(zhuǎn)氨基和嘌呤核苷酸循環(huán)偶聯(lián)第40頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五（一）氨基酸通過轉(zhuǎn)氨基作用脫去氨基轉(zhuǎn)氨基作用(transamination)1、轉(zhuǎn)氨基作用由轉(zhuǎn)氨酶催化完成

在轉(zhuǎn)氨酶(transaminase)的作用下，某一氨基酸α-氨基可逆的轉(zhuǎn)移到另一種α-酮酸的酮基上，結(jié)果氨基酸脫去氨基生成相應(yīng)的α-酮酸，而另一種α-酮酸接受此氨基生成相應(yīng)的氨基酸的過程。第41頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五

反應(yīng)可逆進(jìn)行，因此，轉(zhuǎn)氨基作用既可用于氨基酸的分解代謝，其逆過程又可合成非必需氨基酸。

大多數(shù)氨基酸都可參與轉(zhuǎn)氨基作用，但賴氨酸、脯氨酸、羥脯氨酸除外。-氨基酸-酮酸-酮酸-氨基酸

反應(yīng)通式第42頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五

轉(zhuǎn)氨酶

轉(zhuǎn)氨酶有多種，幾乎每一種氨基酸都有其相應(yīng)的轉(zhuǎn)氨酶。其中重要的轉(zhuǎn)氨酶有兩種：谷丙轉(zhuǎn)氨酶（GPT），又稱丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶（ALT）；谷草轉(zhuǎn)氨酶（GOT），又稱天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶（AST）谷氨酸+丙酮酸-酮戊二酸+丙氨酸谷丙轉(zhuǎn)氨酶谷氨酸+草酰乙酸-酮戊二酸+天冬氨酸谷草轉(zhuǎn)氨酶第43頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五正常人各組織中GPT及GOT活性(單位/克濕組織)轉(zhuǎn)氨酶屬于胞內(nèi)酶，正常血清含量很低。但當(dāng)某種原因?qū)е录?xì)胞膜通透性增加或細(xì)胞破壞時，轉(zhuǎn)氨酶釋放進(jìn)入血液，引起血清轉(zhuǎn)氨酶活性明顯增高，臨床上可作為疾病診斷和預(yù)后的指標(biāo)之一。組織GPTGOT組織GPTGOT

肝44000142000胰腺200028000

腎1900091000脾120014000

心7100156000肺70010000

骨骼肌480099000血清1620第44頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五2.各種轉(zhuǎn)氨酶都具有相同的輔酶和作用機(jī)制

轉(zhuǎn)氨酶的輔酶是磷酸吡哆醛（VitB6的磷酸酯）氨基酸磷酸吡哆醛α-酮酸

磷酸吡哆胺谷氨酸α-酮戊二酸轉(zhuǎn)氨酶

磷酸吡哆醛與磷酸吡哆胺的互變起到傳遞氨基的作用。第45頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五H2O+H2O第46頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五轉(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第47頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五（二）L-谷氨酸通過L-谷氨酸脫氫酶催化脫去氨基存在于肝、腦、腎中輔酶為

NAD+或NADP+GTP、ATP為其抑制劑GDP、ADP為其激活劑催化酶：

L-谷氨酸脫氫酶L-谷氨酸NH3α-酮戊二酸NAD(P)+NAD(P)H+H+H2O亞谷氨酸（六聚體的變構(gòu)酶）第48頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五

聯(lián)合脫氨基作用

定義

兩種脫氨基的方式聯(lián)合作用，使氨基酸脫下α-氨基生成α-酮酸的過程。類型①轉(zhuǎn)氨基偶聯(lián)氧化脫氨基作用②轉(zhuǎn)氨基偶聯(lián)嘌呤核苷酸循環(huán)第49頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五

轉(zhuǎn)氨基偶聯(lián)氧化脫氨基作用氨基酸

谷氨酸

α-酮酸α-酮戊二酸H2O+NAD+轉(zhuǎn)氨酶NH3+NADH+H+L-谷氨酸脫氫酶此種方式既是氨基酸脫氨基的主要方式，也是體內(nèi)合成非必需氨基酸的主要方式。主要在肝、腎和腦組織進(jìn)行。第50頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五（三）氨基酸通過嘌呤核苷酸循環(huán)脫去氨基蘋果酸

腺苷酸代琥珀酸次黃嘌呤核苷酸

(IMP)腺苷酸代琥珀酸合成酶α-酮戊二酸氨基酸

谷氨酸α-酮酸轉(zhuǎn)氨酶1草酰乙酸天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶

2此種方式主要在肌肉組織進(jìn)行。腺苷酸脫氨酶H2ONH3延胡索酸腺嘌呤核苷酸(AMP)第51頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五（四）氨基酸通過氨基酸氧化酶脫去氨基O+H2O過氧化氫酶L-谷氨酸氧化酶屬于黃酶類，存在于肝腎，輔基是FMN或FAD。第52頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五三、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。（一）α-酮酸可徹底氧化分解并提供能量（二）α-酮酸經(jīng)氨基化生成營養(yǎng)非必需氨基酸α-酮酸在體內(nèi)可通過TAC和氧化磷酸化徹底氧化為H2O和CO2，同時生成ATP。丙酮酸+NH3丙氨酸草酰乙酸+NH3天冬氨酸α-酮戊二酸+NH3谷氨酸第53頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五（三）α-酮酸可轉(zhuǎn)變成糖及脂類化合物

實驗發(fā)現(xiàn)，分別用各種氨基酸喂養(yǎng)人工糖尿病的狗時，大多數(shù)氨基酸可使狗的尿中葡萄糖的排泄量增加，少數(shù)幾種氨基酸使葡萄糖和酮體的排泄量都增加，飼喂亮氨酸和賴氨酸時，只能使酮體的排量增加，因此將氨基酸分為三大類：(1)生糖氨基酸：在體內(nèi)可轉(zhuǎn)變?yōu)樘堑陌被帷９灿?2種。(2)生酮氨基酸：在體內(nèi)可轉(zhuǎn)變?yōu)橥w的氨基酸，有亮、賴氨酸兩種。(3)生糖兼生酮氨基酸：既能轉(zhuǎn)變?yōu)樘怯帜苻D(zhuǎn)變?yōu)橥w的氨基酸，有五種。第54頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五第55頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五琥珀酰CoA延胡索酸草酰乙酸α-酮戊二酸檸檬酸乙酰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丙氨酸半胱氨酸絲氨酸蘇氨酸色氨酸異亮氨酸亮氨酸色氨酸天冬氨酸天冬酰胺苯丙氨酸酪氨酸異亮氨酸甲硫氨酸絲氨酸蘇氨酸纈氨酸酮體亮氨酸賴氨酸酪氨酸色氨酸苯丙氨酸谷氨酸精氨酸谷氨酰胺組氨酸纈氨酸CO2CO2氨基酸、糖及脂肪代謝的聯(lián)系TAC第56頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五第四節(jié)

氨的代謝MetabolismofAmmonia第57頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五一、體內(nèi)有毒性的氨有三個重要來源（一）氨基酸脫氨基作用和胺類分解均可產(chǎn)生氨

RCH2NH2RCHO+NH3胺氧化酶氨基酸脫氨基作用產(chǎn)生的氨是體內(nèi)氨的主要來源。

胺類分解也可產(chǎn)生氨第58頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五（三）腎小管上皮細(xì)胞分泌的氨主要來自谷氨酰胺

谷氨酰胺谷氨酸+NH3谷氨酰胺酶H2O（二）腸道細(xì)菌腐敗作用產(chǎn)生氨蛋白質(zhì)和氨基酸在腸道細(xì)菌作用下產(chǎn)生的氨尿素經(jīng)腸道細(xì)菌尿素酶水解產(chǎn)生的氨腸道產(chǎn)氨較多，每天約4克。主要在結(jié)腸吸收入血。NH3分泌到腎小管腔與H+結(jié)合成NH4+隨尿排出。第59頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五二、氨在血液中以丙氨酸及谷氨酰胺的形式轉(zhuǎn)運(yùn)（一）通過丙氨酸-葡萄糖循環(huán)氨從肌肉運(yùn)往肝

生理意義肌肉中氨以無毒的丙氨酸形式運(yùn)輸?shù)礁巍８螢榧∪馓峁┢咸烟恰０痹谘褐械倪\(yùn)輸形式：丙氨酸和谷氨酰胺。第60頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五丙氨酸葡萄糖

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)葡萄糖轉(zhuǎn)氨酶第61頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五（二）通過谷氨酰胺,氨從腦和肌肉等組織運(yùn)往肝或腎

反應(yīng)過程谷氨酰胺既是氨的解毒產(chǎn)物，也是氨的儲存及運(yùn)輸形式，也是合成蛋白質(zhì)的原料。谷氨酸+NH3谷氨酰胺谷氨酰胺合成酶ATPADP+Pi谷氨酰胺酶+

H2O生理意義在腦、肌肉合成谷氨酰胺，運(yùn)輸?shù)礁魏湍I后再分解為氨和谷氨酸。氨在肝合成尿素，解除氨毒。第62頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五三、氨在肝合成尿素是氨的主要去路體內(nèi)氨的去路有：氨在肝內(nèi)合成尿素，這是氨的最主要的去路；

谷氨酸

+NH3谷氨酰胺谷氨酰胺合成酶ATPADP+Pi

腎小管泌氨分泌的NH3在酸性條件下生成NH4+，隨尿排出。合成非必需氨基酸及其它含氮化合物；合成谷氨酰胺。第63頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五（一）Krebs提出尿素是通過鳥氨酸循環(huán)合成的學(xué)說尿素生成的過程由HansKrebs和KurtHenseleit提出，稱為鳥氨酸循環(huán)(orinithinecycle)，又稱尿素循環(huán)(ureacycle)或Krebs-Henseleit循環(huán)。第64頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五1.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（關(guān)鍵酶）反應(yīng)不可逆。消耗2分子ATP。第65頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ(carbamoylphosphatesynthetaseⅠ,CPS-Ⅰ)是一種變構(gòu)酶。N-乙酰谷氨酸為其激活劑，可誘導(dǎo)CPS-Ⅰ

構(gòu)象改變，增加酶對ATP的親和力而激活。N-乙酰谷氨酸(AGA)第66頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五2.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)在線粒體中進(jìn)行反應(yīng)不可逆。瓜氨酸生成后進(jìn)入胞液。第67頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五3.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)3ATP供能。天冬氨酸提供了尿素分子第二個氮原子。第68頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五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。第69頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五5.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第70頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五鳥氨酸循環(huán)2ADP+PiCO2+NH3

+H2O氨基甲酰磷酸2ATPN-乙酰谷氨酸Pi鳥氨酸瓜氨酸精氨酸延胡索酸氨基酸草酰乙酸蘋果酸α-酮戊二酸谷氨酸α-酮酸精氨酸代琥珀酸瓜氨酸天冬氨酸ATPAMP+PPi鳥氨酸尿素線粒體胞液第71頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五反應(yīng)小結(jié)：原料：2分子氨，一個來自于游離氨，另一個來自天冬氨酸。而天冬氨酸又可由其他氨基酸轉(zhuǎn)氨基生成。因此，尿素分子中2分子氨都是直接或間接來自各種氨基酸。耗能：3個ATP，4個高能磷酸鍵。過程：通過鳥氨酸循環(huán)，先在線粒體中進(jìn)行，再在胞液中進(jìn)行。第72頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五（三）尿素合成受膳食蛋白質(zhì)和兩種限速酶活性的調(diào)節(jié)1.高蛋白質(zhì)膳食促進(jìn)尿素合成高蛋白膳食合成↑低蛋白膳食合成↓

2.AGA激活CPS-Ⅰ啟動尿素合成：

AGA是CPS-Ⅰ的變構(gòu)激活劑，AGA是由乙酰CoA和谷氨酸在AGA合成酶催化生成。精氨酸又是AGA合成酶的激活劑，所以，精氨酸含量增高時，促進(jìn)尿素合成。3.精氨酸代琥珀酸合成酶活性促進(jìn)尿素合成：尿素合成酶系中的精氨酸代琥珀酸合成酶是尿素合成的限速酶，該酶活性最低，可調(diào)節(jié)尿素合成速度。第73頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五酶相對活性氨基甲酰磷酸合成酶鳥氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶精氨酸代琥珀酸合成酶精氨酸代琥珀酸裂解酶精氨酸酶4.5163.01.03.3149.0正常成人肝尿素合成酶的相對活性酶相對活性氨基甲酰磷酸合成酶鳥氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶精氨酸代琥珀酸合成酶精氨酸代琥珀酸裂解酶精氨酸酶4.5163.01.03.3149.0第74頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五血氨濃度升高稱高血氨癥(hyperammonemia)高血氨癥時，氨進(jìn)入腦組織，可引起腦功能障礙，稱氨中毒(ammoniapoisoning)。（四）尿素合成障礙可引起高血氨癥與氨中毒常見于肝功能嚴(yán)重?fù)p傷或尿素合成相關(guān)酶的遺傳缺陷。

正常情況下，血氨的來源和去路保持動態(tài)平衡，氨在肝中合成尿素是維持動態(tài)平衡的關(guān)鍵。某些原因?qū)е赂闻K尿素合成障礙時，血氨濃度升高。第75頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五TAC↓腦供能不足α-酮戊二酸谷氨酸谷氨酰胺NH3NH3

腦內(nèi)α-酮戊二酸↓氨中毒的可能機(jī)制第76頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五第五節(jié)

個別氨基酸的代謝MetabolismofIndividualAminoAcids第77頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五

一、氨基酸的脫羧基作用產(chǎn)生特殊的胺類化合物脫羧基作用(decarboxylation)氨基酸脫羧酶氨基酸胺類RCH2NH2+CO2磷酸吡哆醛（毒性）第78頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五（一）谷氨酸經(jīng)谷氨酸脫羧酶催化生成γ-氨基丁酸(γ-aminobutyricacid,GABA)GABA是抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，對中樞神經(jīng)有抑制作用。GABACOOH(CH2)2CH2NH2

CO2L-谷氨酸脫羧酶COOH(CH2)2CHNH2COOHL-谷氨酸（腦腎含量很高）第79頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五（二）組氨酸經(jīng)組氨酸脫羧酶催化生成組胺(histamine)組胺是強(qiáng)烈的血管舒張劑，可增加毛細(xì)血管的通透性，還可刺激胃蛋白酶原及胃酸的分泌。L-組氨酸組胺組氨酸脫羧酶CO2HNNCH2CHCOOHNH2HNNCH2CH2NH2組胺在體內(nèi)分布廣泛，以肝、肺、乳腺、肌肉及胃粘膜中含量較高，主存于肥大細(xì)胞中。第80頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五（三）色氨酸經(jīng)5-羥色胺酸生成5-羥色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)5-HT在腦內(nèi)作為神經(jīng)遞質(zhì)，具有抑制作用；在外周組織有收縮血管的作用。5-羥色氨酸5-HT色氨酸羥化酶5-羥色氨酸脫羧酶CO2色氨酸CH2CHCOOHNH2CH2CHCOOHNH2HOCH2CH2NH2HO5-HT在體內(nèi)分布廣泛，神經(jīng)組織含量較高，還存于胃腸道、血小板及乳腺細(xì)胞中。第81頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五（四）某些氨基酸的脫羧基作用可產(chǎn)生多胺類(polyamines)物質(zhì)多胺是調(diào)節(jié)細(xì)胞生長的重要物質(zhì)。在生長旺盛的組織（如胚胎、再生肝、腫瘤組織）含量較高，其限速酶鳥氨酸脫羧酶活性較強(qiáng)。

鳥氨酸腐胺

S-腺苷甲硫氨酸

(SAM)脫羧基SAM

鳥氨酸脫羧酶CO2SAM脫羧酶CO2精脒

(spermidine)丙胺轉(zhuǎn)移酶5'-甲基-硫-腺苷丙胺轉(zhuǎn)移酶

精胺

(spermine)ATP5'-甲基-硫-腺苷甲硫氨酸第82頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五二、某些氨基酸在分解代謝中產(chǎn)生一碳單位一碳單位的定義（一）四氫葉酸作為一碳單位的運(yùn)載體參與一碳單位代謝

某些氨基酸在分解代謝過程中產(chǎn)生的含有一個碳原子的基團(tuán)，稱為一碳單位(onecarbonunit)。包括甲基、甲烯基、甲炔基、甲酰基、亞胺甲基等。

第83頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五一碳單位的種類甲基(methyl)-CH3甲烯基(methylene)-CH2-甲炔基(methenyl)-CH=甲酰基(formyl)-CHO亞胺甲基(formimino)-CH=NH第84頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五一碳單位的載體——四氫葉酸FH4的生成FFH2FH4FH2還原酶FH2還原酶NADPH+H+NADP+NADPH+H+NADP+第85頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五FH4攜帶一碳單位的形式

（一碳單位通常是結(jié)合在FH4分子的N5、N10位上）N5—CH3—FH4N5-甲基四氫葉酸N5,N10—CH2—FH4N5N10-甲烯四氫葉酸N5,N10=CH—FH4N5N10-甲炔四氫葉酸N10—CHO—FH4N10-甲酰四氫葉酸N5—CH=NH—FH4N5-亞氨甲基四氫葉酸第86頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五一碳單位主要來源于絲氨酸、甘氨酸、組氨酸及色胺酸的分解代謝絲氨酸

N5,N10—CH2—FH4甘氨酸

N5,N10—CH2—FH4組氨酸

N5—CH=NH—FH4色氨酸N10—CHO—FH4（二）由氨基酸產(chǎn)生的一碳單位可相互轉(zhuǎn)變第87頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五一碳單位的互相轉(zhuǎn)變N10—CHO—FH4N5,N10=CH—FH4N5,N10—CH2—FH4N5—CH3—FH4N5—CH=NH—FH4H+H2ONADPH+H+NADP+NADH+H+NAD+NH3第88頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五（三）一碳單位的主要功能是參與嘌呤、嘧啶的合成作為合成嘌呤和嘧啶的原料。如：

N10-CHO-FH4與N5,N10=CH-FH4分別為嘌呤合成提供C2與C8，N5,N10-CH2-FH4為胸腺嘧啶核苷酸合成提供甲基。把氨基酸代謝和核酸代謝聯(lián)系起來。第89頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五三、含硫氨基酸的代謝是相互聯(lián)系的胱氨酸甲硫氨酸半胱氨酸含硫氨基酸三種氨基酸的代謝是相互聯(lián)系的。第90頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五（一）甲硫氨酸參與甲基轉(zhuǎn)移1.甲硫氨酸轉(zhuǎn)甲基作用與甲硫氨酸循環(huán)有關(guān)

甲硫氨酸分子中含有S-甲基，通過各種轉(zhuǎn)甲基作用可以生成多種含甲基的重要生理活性物質(zhì)。但是,甲硫氨酸在轉(zhuǎn)甲基之前，必須首先與ATP作用，生成S-腺苷甲硫氨酸（SAM）。

第91頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五腺苷轉(zhuǎn)移酶PPi+Pi+甲硫氨酸ATPS—腺苷甲硫氨酸(SAM)SAM中的甲基稱為活性甲基，SAM稱為活性甲硫氨酸。SAM是體內(nèi)甲基的直接供體。第92頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五甲基轉(zhuǎn)移酶RHR—CH3腺苷SAMS—腺苷同型半胱氨酸同型半胱氨酸SAM為體內(nèi)甲基的直接供體可為50多種含甲基的生理活性物質(zhì)的合成供甲基。第93頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五甲硫氨酸循環(huán)(methioninecycle)甲硫氨酸S-腺苷同型半胱氨酸S-腺苷甲硫氨酸同型半胱氨酸FH4N5—CH3—FH4N5—CH3—FH4

轉(zhuǎn)甲基酶(VitB12)H2O腺苷RHATPPPi+PiR-CH3第94頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五甲硫氨酸循環(huán)的生理意義甲硫氨酸以SAM的形式供甲基后，可由N5-CH3-FH4供甲基再重新形成甲硫氨酸，以便生成SAM繼續(xù)供甲基，參與多種甲基化反應(yīng)。因此，N5-CH3-FH4可視為體內(nèi)甲基的間接供體。第95頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五2、甲硫氨酸為肌酸合成提供甲基肌酸(creatine)和磷酸肌酸(creatinephosphate)是能量儲存、利用的重要化合物。肝是合成肌酸的主要器官。肌酸以甘氨酸為骨架，由精氨酸提供脒基，SAM提供甲基而合成。肌酸在肌酸激酶的作用下，轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿峒∷帷＜∷岷土姿峒∷岽x的終產(chǎn)物為肌酸酐(creatinine)。第96頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五H2O第97頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五（三）半胱氨酸代謝可產(chǎn)生多種重要的生理活性物質(zhì)1、半胱氨酸與胱氨酸可以互變-2H+2HCH2SHCHNH2COOHCH2CHNH2COOHCH2CHNH2COOHSS2

在蛋白質(zhì)分子中，兩個半胱氨酸殘基之間通過二硫鍵的形成維持蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)。體內(nèi)巰基酶的活性依賴半胱氨酸巰基，某些毒物可與酶分子的巰基結(jié)合抑制酶活性。藥物二巰基丙醇可恢復(fù)酶的巰基解除毒性。第98頁，共108頁，2