第八章氨基酸代謝MetabolismofAminoAcids目的與要求熟記聯合脫氨基作用的過程和意義敘述尿素合成的部位和全過程熟記一碳單位的概念、來源、載體和功能結合α-酮酸去路解釋生糖、生酮和生糖兼生酮氨基酸；聯系糖代謝途徑復述丙氨酸、天冬氨酸與谷氨酸如何氧化成水和CO2，如何異生為糖重要概念：必需氨基酸；蛋白質的互補作用；氨基酸庫；聯合脫氨基作用；一碳單位；第一節氨基酸代謝概況食物蛋白質尿素體內合成氨基酸（非必需氨基酸）氨酮體-酮酸氧化供能組織蛋白質葡萄糖其他含氮化合物（嘌呤、嘧啶等）胺類氨基酸代謝庫氨基酸代謝概況一、蛋白質的營養作用1、營養必需氨基酸（essentialaminoacid）

體內不能合成，必需由食物供給的氨基酸（8種），包括：纈、亮、異亮（支鏈），苯丙、色（芳香族非極性），蛋（含硫非極性），蘇、賴。組氨酸、精氨酸半必需氨基酸：酪氨酸、半胱氨酸2、食物蛋白質的互補作用：營養價值較低的食物蛋白質合理搭配、混合食用，從而互補必需氨基酸的不足，提高營養價值。第一節氨基酸代謝概況二、蛋白質的需要量氮平衡（nitrogenbalance）：攝入氮=排出氮，即氮的“收支”平衡，反映正常成人的蛋白質代謝情況。胃蛋白酶：色、苯丙、酪、蛋、亮胰蛋白酶：精、賴

糜蛋白酶：苯丙、酪、色

彈性蛋白酶：脂肪族氨基酸殘基

氨基肽酶：除脯氨酸外任何氨基酸殘基（氨基端）

羧基肽酶A：除精、賴、脯外氨基酸殘基（羧基端）羧基肽酶B：精、賴（羧基端）三、蛋白質的消化：特異蛋白水解酶作用

第一節氨基酸代謝概況四、氨基酸的吸收γ谷氨酰基循環：需谷胱甘肽

腐敗作用（putrefaction）：未被吸收的氨基酸及未被消化的蛋白質在大腸菌中的代謝作用。五、蛋白質的腐敗作用第一節氨基酸代謝概況

一、主要的脫氨基作用第二節氨基酸的一般代謝1、氧化脫氨：L-Glu脫氫酶2、轉氨基作用：

轉氨酶（其輔酶為磷酸吡哆醛/胺）3、聯合脫氨基作用：轉氨基作用＋L-Glu氧化脫氨

聯合方式：氨基酸與α酮戊二酸的聯合4、嘌呤核苷酸循環（肌、心）

參與的核苷酸：IMP、AMP、GTP（供能）

二、α酮酸的代謝1、生成非必需氨基酸2、生糖或成脂

生酮氨基酸：Leu、Lys（不能生成葡萄糖）

生酮兼生糖氨基酸：phe、Tyr、Trp（芳香族），Thr，Ile

生糖氨基酸：其他的氨基酸第二節氨基酸的一般代謝

三、氨的代謝1、氨的轉運：丙氨酸-葡萄糖循環、谷氨酰氨-谷氨酸循環2、氨的去路：尿素循環（鳥氨酸循環）

部位：線粒體、細胞液

氨基酸類中間產物：鳥氨酸、瓜氨酸、天冬氨酸、精氨酸

終產物：尿素

關鍵酶：氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ（位于線粒體中，其激活劑為：N-乙酰谷氨酸，縮寫AGA）、精氨琥珀酸合成酶（限速酶）尿素N的來源：NH3、Asp第二節氨基酸的一般代謝

四、肝昏迷的機制1、生成非必需氨基酸2、生糖或成脂血氨升高→NH3進入腦→腦將氨轉化為Gln，使Glu量降低中→腦將α酮戊二酸轉變為Glu，補充Glu，使α酮戊二酸的量降低→三羧酸循環不能正常進行→ATP生成下降→腦內供能不足→昏迷第二節氨基酸的一般代謝第三節個別氨基酸的代謝

一、脫羧作用脫羧酶（輔酶為磷酸吡哆醛/胺）

Glu→氨基丁酸（GABA）……抑制性神經遞質His→組胺……………血管舒張劑、胃酸刺激劑Trp→5羥色胺…..抑制性神經遞質、血管收縮劑cys→牛磺酸……..…結合膽汁酸組分orn→多胺(腐胺、精脒、精胺)…..細胞生長調節劑第三節個別氨基酸的代謝二、一碳單位（onecarbonunit）代謝1、概念：由氨基酸代謝生成的含有一個碳原子的化學基團，如甲基、亞甲基（甲烯基）、次甲基（甲炔基）、羥甲基、甲酰基、亞氨甲基。CO、CO2等分子不屬于一碳單位2、載體：四氫葉酸（FH4）3、來源：Ser、Gly、His、Trp、Met4、一碳單位的利用：嘌呤和胸腺嘧啶合成的原料、活性甲基（SAM）合成的原料、聯系氨基酸代謝和核苷酸代謝第三節個別氨基酸的代謝三、Met、Gly、Tyr的代謝轉變1、Met：腎上腺素、肌酸、肉毒堿、精胺、精脒、膽堿、cys，等

活性甲基形式：S-腺苷甲硫氨酸（S-腺苷蛋氨酸，SAM）……含有AMP組分

Met→Cys

活性硫酸：PAPS（磷酸腺苷磷酸硫酸）………以cys為原料2、Gly嘌呤堿、血紅素、肌酸、結合膽汁酸、谷胱甘肽、一碳單位，等第三節個別氨基酸的代謝三、Met、Gly、Tyr的代謝轉變3、phe→Tyr：兒茶酚胺（腎上腺素、去甲腎上腺素、多巴胺）、黑色素、甲狀腺素白化病人體內缺少：酪氨酸酶苯丙酮尿癥：體內缺少苯丙氨酸羥化酶，應控制phe的攝入第一節蛋白質的營養作用一、蛋白質的生理功能1、維持細胞組織的生長、更新和修補2、參與多種重要的生理活動酶、多肽激素、抗體、調節蛋白、肌肉收縮、血液凝固、胺類神經遞質等3、氧化供能：17.19kJ（4.1kCal）/g蛋白質食物蛋白質的互補作用：

營養價值較低的食物蛋白質合理搭配、混合食用，從而互補必需氨基酸的不足，提高蛋白質營養價值的作用。如：谷類蛋白質：賴氨酸少，色氨酸多豆類蛋白質：賴氨酸多，色氨酸少第一節蛋白質的營養作用二、蛋白質的需要量1、生理需要量成人：分解20g/日最低需30-50g/日 我國營養學會推薦80g/日2、氮平衡氮的總平衡：攝入氮=排出氮（正常成人）正氮平衡：攝入氮>排出氮（兒童、孕婦和恢復期病人）氮的負平衡：攝入氮<排出氮（饑餓、消耗性疾病）第二節蛋白質的消化、吸收與腐敗二、蛋白質的消化

（一）胃中的消化胃蛋白酶（Pepsin）胃蛋白酶原（Pepsinogen）（胃粘膜主細胞分泌）圖8-1一些蛋白水解酶原的激活胃蛋白酶原（MW40000）糜蛋白酶（MW23500）

胃蛋白酶、HCl氨基末端胃蛋白酶（MW33000）胰蛋白酶（MW23200）胰蛋白酶胰蛋白酶SSSSSSS腸激酶（或胰蛋白酶）42aa胰蛋白酶原（MW24000）胰蛋白酶原（MW24000）S第二節蛋白質的消化、吸收與腐敗二、蛋白質的消化

（二）小腸中的消化1、胰液中的蛋白酶及其作用內肽酶（endopeptidase）胰蛋白酶（trypsin）糜蛋白酶（chymotrypsin）彈性蛋白酶（elastase）

外肽酶（exopeptidase）羧基肽酶A（carboxypeptidaseA）羧基肽酶B（carboxypeptidaseB）氨基肽酶（aminopeptidase）H2N-CH-CO-NH-CH…NH-CH-CO-NH-CH-CO…NH-CH-CO-NH-CH-COOHR1R2R3R4R5R6氨基肽酶羧基肽酶內肽酶氨基酸+H2N-CH-CO-NH-CH-COOHRR二肽酶氨基酸酶特異性胃蛋白酶R3=色、苯丙、酪、蛋、亮R4=任何氨基酸殘基胰蛋白酶R3=精、賴R4=任何氨基酸殘基糜蛋白酶R3=苯丙、酪、色R4=任何氨基酸殘基彈性蛋白酶R3=脂肪族氨基酸殘基R4=任何氨基酸殘基氨基肽酶R1=任何氨基酸殘基R2=除脯氨酸外任何氨基酸殘基羧基肽酶AR5=任何氨基酸殘基R6=除精、賴、脯外氨基酸殘基羧基肽酶BR5=任何氨基酸殘基R6=精、賴表8.1蛋白水解酶作用的特異性R2等代表圖8-2中所指氨基酸殘基第二節蛋白質的消化、吸收與腐敗

（二）小腸中的消化2、腸液中腸激酶的作用和小腸粘膜細胞的消化作用（1）腸激酶（enterokinase）對胰酶的激活（2）小腸粘膜細胞對蛋白質的消化作用胰蛋白酶原胰蛋白酶腸激酶糜蛋白酶原糜蛋白酶彈性蛋白酶原彈性蛋白酶羧肽酶原（A及B）羧肽酶（A及B）第二節蛋白質的消化、吸收與腐敗三、氨基酸的吸收

（一）氨基酸吸收的載體（carrierprotein）中性氨基酸載體堿性氨基酸載體酸性氨基酸載體亞氨基酸和甘氨酸載體氨基酸氨基酸載體蛋白腸粘膜細胞ATP腸粘膜細胞氨基酸載體蛋白的作用外內

鈉泵氨基酸氨基酸Na+Na+Na+第二節蛋白質的消化、吸收與腐敗三、氨基酸的吸收

（二）γ谷氨酰基循環對氨基酸的轉運作用COOHCHNH2（CH2）2CH-------N--CHOHRCOOHATPr谷氨酰半胱氨酸谷氨酸5羥脯氨酸GSHAAATPADP+PiATPADP+PiADP+Pi半胱氨酰甘氨酸甘氨酸半胱氨酸AAr谷氨酰氨基酸r谷氨酰轉肽酶細胞外細胞膜細胞內圖8-3r谷氨酰循環第二節蛋白質的消化、吸收與腐敗三、氨基酸的吸收

（三）肽的吸收二肽或三肽轉運體系四、蛋白質的腐敗（putrefaction）腸道細菌對蛋白質及其消化產物的作用

（一）胺類（amines）的生成蛋白質氨基酸胺類蛋白酶脫羧基作用組氨酸組胺色氨酸色胺酪氨酸酪胺賴氨酸尸胺第二節蛋白質的消化、吸收與腐敗CH2CH2NH2苯乙胺H—C—OHCH2NH2苯乙醇胺CH2CH2NH2酪胺H—C—OHCH2NH2β-羥酪胺OHOH

（一）胺類（amines）的生成假神經遞質（falseneurotransmitter）某些物質結構與神經遞質結構相似，可取代正常神經遞質從而影響腦功能，稱假神經遞質。

β-羥酪胺和苯乙醇胺結構類似兒茶酚胺，它們可取代兒茶酚胺與腦細胞結構，但不能傳遞神經沖動，使大腦發生異常抑制。第二節蛋白質的消化、吸收與腐敗

降低腸道pH，NH3轉變為NH4+以胺鹽形式排除，可減少氨的吸收，這是酸性灌腸的依據。四、蛋白質的腐敗（putrefaction）

（二）胺的生成氨基酸脫氨、尿素分解未被吸收的氨基酸滲入腸道的尿素氨（ammonia）腸道細菌脫氨基作用尿素酶第二節蛋白質的消化、吸收與腐敗四、蛋白質的腐敗（putrefaction）

（三）其他有害物質的生成苯酚、吲哚、甲基吲哚、硫化氫酪氨酸苯酚半胱氨酸硫化氫色氨酸吲哚第三節氨基酸的一般代謝1-2%/總蛋白質/天被降解（degradation）蛋白質T1/2：人血漿蛋白質10天肝蛋白質1-8天結締組織180天真核生物中蛋白質的降解有兩條途徑

（1）溶酶體內降解過程不依賴ATP利用組織蛋白酶（cathepsin）降解外源性蛋白、膜蛋白和長壽的細胞內蛋白

（2）依賴泛素（ubiquitin）的降解過程依賴ATP降解異常蛋白和短壽命蛋白第三節氨基酸的一般代謝蛋白質降解途徑：1.溶酶體外來蛋白質、膜蛋白、長壽命蛋白質2.胞漿泛素ATPMW：8.5×103

76aa降解異常蛋白質短壽命蛋白質酶第三節氨基酸的一般代謝泛素：76個氨基酸的小分子蛋白（8.5kD）普通存在于真核生物而得名一級機構高度保守泛素介導的蛋白質降解過程1.泛素化（ubiquitination）泛素與選擇性被降解蛋白質形成共價連接，并使其激活。2.蛋白酶體（proteasome）對泛素化蛋白質的降解體內蛋白質降解參與多種生理、病理調節作用如基因表達、細胞增殖、炎癥反應、誘發癌瘤（促進抑癌蛋白P53降解）第三節氨基酸的一般代謝氨基酸代謝庫（metabolicpool）：體內所有游離氨基酸的總稱肌肉50%肝臟10%腎臟4%血漿1-6%第三節氨基酸的一般代謝一、氨基酸的脫氨基作用

（一）轉氨基作用1、轉氨酶與轉氨基作用R1H—C—NH2COOH+R2CCOOHO轉氨酶R1CCOOHO+R2H—C—NH2COOH大多數氨基酸可參與轉氨基作用，但賴氨酸、脯氨酸、羥脯氨酸除外。第三節氨基酸的一般代謝一、氨基酸的脫氨基作用

（一）轉氨基作用1、轉氨酶與轉氨基作用谷氨酸+丙酮酸GPTα-酮戊二酸+丙氨酸谷氨酸+草酰乙酸GOTα-酮戊二酸+天冬氨酸谷丙轉氨酶：glutamicpyruvictransaminase（GPT）

（丙氨酸轉氨酶alaninetransaminase，ALT）谷草轉氨酶：glutamicoxaloacetictransaminase（GOT）（天冬氨酸轉氨酶aspartatetransaminase，AST）第三節氨基酸的一般代謝一、氨基酸的脫氨基作用組織GOT（單位／g濕組織）GPT（單位／g濕組織）心1560007100骼肌990004800腎9100019000胰腺280002000脾140001200肺10000700血清2016表8-2正常成人組織中GOT及GPT活性第三節氨基酸的一般代謝氨基酸α-酮酸磷酸吡哆醛磷酸吡哆胺谷基酸α-酮戊二酸轉氨酶磷酸砒哆醛CHONOHCH3CH2OPO3H2磷酸砒哆胺NOHCH3CH2OPO3H2CHH2N

（一）轉氨基作用2、轉氨基作用的機理

轉氨酶的輔酶：維生素B6的磷酸酯

轉氨酶的輔酶是磷酸吡哆醛R1H—C—NH2COOH+磷酸砒哆醛CHONOHCH3CH2OPO3H2CHNOH