第二十八章

氨基酸的分解代謝1.一、蛋白質(zhì)的降解（一）內(nèi)源性蛋白質(zhì)降解的特點1、有選擇性2、細胞的營養(yǎng)狀態(tài)2.每天都有一定量的細胞內(nèi)蛋白被降解：—被異常修飾的非正常蛋白、突變蛋白—需及時滅活的具調(diào)節(jié)活性的蛋白（如關(guān)鍵酶）當(dāng)aa豐富時，蛋白降解加速—食物蛋白供應(yīng)充足或過量—饑餓或糖尿病時無法獲得充足的糖做燃料3.細胞如何有選擇地降解“過期蛋白”，而不影響細胞的正常功能？內(nèi)源過期蛋白質(zhì)水解氨基酸？泛肽識別并在溶酶體中水解（二）蛋白質(zhì)降解的反應(yīng)機制4.泛肽：76個氨基酸的小肽過期蛋白質(zhì)泛肽復(fù)合體溶酶體氨基酸泛肽5.被標(biāo)記后的內(nèi)源蛋白質(zhì)50~500nm各種水解酶單層膜游離于細胞質(zhì)中，過于微小難以觀察小分子單元溶酶體白細胞殺菌時被該細菌同樣溶解白細胞殺菌、細胞自溶也與之有關(guān)6.蛋白質(zhì)降解的泛肽途徑E1-S-E1-SHE2-S-E1-SHE2-SHE2-SHATPAMP+PPiE3多泛肽化蛋白ATP26S蛋白酶體20S蛋白酶體ATP19S調(diào)節(jié)亞基去折疊水解E1：泛肽活化酶E2：泛肽載體蛋白

E3：泛肽-蛋白質(zhì)連接酶（ubiquitin）7.8.9.10.蛋白質(zhì)的生理功能組織細胞重要的組成成分，維持組織、細胞的生長，更新和修補組織參與多種重要的生理活動(如酶、激素)

氧化供能（17.9KJ/g蛋白質(zhì)）可轉(zhuǎn)化為糖和脂肪等氨基酸為含氮化合物合成的提供氮源（三）機體對外源蛋白質(zhì)的需要及消化11.*總氮平衡：攝入氮=排出氮即蛋白質(zhì)分解與合成處于平衡，如成人*正氮平衡：攝入氮>排出氮即蛋白質(zhì)合成量多于分解量，如兒童、孕婦*負氮平衡：攝入氮<排出氮

即蛋白質(zhì)分解量多于合成量，如饑餓、消耗性疾病

食物攝入氮-(尿氮+糞氮)可反映體內(nèi)蛋白質(zhì)合成與分解的動態(tài)關(guān)系氮平衡12.蛋白質(zhì)的需要量成人每日最低需要量:

30～50g/d我國營養(yǎng)學(xué)會推薦的成人每日需要量:

80g/d13.——取決于其含必需氨基酸種類及含量的多少必需氨基酸：機體不能合成、必需從食物中攝取：賴、纈、異亮、苯丙、蛋、亮、色、蘇氨酸非必需氨基酸：體內(nèi)可合成的氨基酸半必需氨基酸：嬰幼兒時期合成量不能滿足需要

組氨酸和精氨酸蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值14.

氮的保留量BV=100%氮的吸收量蛋白質(zhì)的互補作用

指營養(yǎng)價值較低的蛋白質(zhì)若與必需氨基酸互相補充混合食用時則可大大提高營養(yǎng)價值。蛋白質(zhì)的生理價值（BV）：指食物蛋白的利用率蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值的化學(xué)評分15.

蛋白來源重量%單食時BV混食時BV——————————————————————豆腐干426577面筋5867——————————————————————小麥3967小米135789

牛肉2669大豆2264

—————————————————混合食物蛋白質(zhì)的互補作用16.水解胞外酶氨基酸

吸收入作為氮源和能源進行代謝蛋白質(zhì)不能儲備外源蛋白質(zhì)17.18.1、蛋白質(zhì)的消化內(nèi)肽酶：胃蛋白酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶、彈性蛋白酶（水解蛋白質(zhì)內(nèi)部肽鍵）外肽酶：氨基肽酶、羧基肽酶（從肽鏈兩端開始水解肽鍵）主要的酶類：據(jù)水解肽鍵部位的不同分為兩類：19.NH3+—

NH3+—COO-—COO-—外切酶—氨肽酶隨機內(nèi)切酶特定氨基酸間限制性內(nèi)切酶外切酶—羧肽酶最終產(chǎn)物—氨基酸20.胃蛋白酶原H+

蛋白質(zhì)

多肽（主）酶原的激活水解2、消化過程（1）胃中消化胃蛋白酶胃蛋白酶21.

胰蛋白酶原

腸激酶

糜蛋白酶彈性蛋白酶羧基肽酶（+）蛋白質(zhì)

肽

氨基酸內(nèi)肽酶外肽酶

酶原的激活

胰蛋白酶水解（2）小腸內(nèi)消化（主要部位）22.消化道內(nèi)幾種蛋白酶的專一性（Phe.Tyr.Trp）（Arg.Lys）（脂肪族）胰凝乳蛋白酶胃蛋白酶彈性蛋白酶羧肽酶胰蛋白酶氨肽酶羧肽酶（Phe.Trp）23.（1）

主要部位：小腸A氨基酸運載蛋白堿性氨基酸運載蛋白酸性氨基酸運載蛋白亞氨基酸運載蛋白B-谷氨酸循環(huán)（2）

吸收機制中性氨基酸運載蛋白3、氨基酸的吸收24.氨基酸-谷氨酰基轉(zhuǎn)移酶谷胱甘肽半胱氨酰甘氨酸-谷氨酰氨基酸-谷氨酸環(huán)化酶5-氧脯氨酸氨基酸谷胱甘肽合成酶甘氨酸-谷氨酰半胱氨酸-谷氨酰半胱氨酸合成酶谷氨酸5-氧脯氨酸酶半胱氨酸肽酶細胞膜細胞內(nèi)||||||||||||||||||||||細胞外-谷氨酰基循環(huán)—氨基酸吸收25.GeneralMetabolismofAminoAcid氨基酸代謝庫(metabolicpool)食物蛋白質(zhì)消化吸收組織蛋白質(zhì)分解合成合成脫氨基作用NH3α-酮酸尿素糖氧化供能酮體脫羧基作用CO2胺類其他含氮化合物(purine,pyrimide)轉(zhuǎn)變26.二、氨基酸的分解代謝27.氨基酸α酮酸1、氧化：CO2、H2O、ATP2、提供可轉(zhuǎn)化為G（燃料）的3碳和4碳單位NH4+1、再利用生成AA2、排泄：

NH4+、尿素、尿酸28.（一）脫氨基作用

(DeaminationofAminoAcid)29.1、轉(zhuǎn)氨基作用

氨基轉(zhuǎn)移酶(aminotransferase)

轉(zhuǎn)氨酶(transaminase)(Donoraminoacid)(Newaminoacid)(Newketoacid)(Accepterketoacid)(transaminase)30.（1）體內(nèi)比較重要的轉(zhuǎn)氨基反應(yīng)：①31.谷丙轉(zhuǎn)氨酶(glutamicpyruvictransaminase,GPT)

谷草轉(zhuǎn)氨酶(glutamicoxaloacetictransaminase,GOT)

GluPyruvateα-Ketoglutarate(α-KG)AlaGPT②32.肝細胞中轉(zhuǎn)氨酶活力比其他組織高出許多，是血液的100倍抽血化驗若轉(zhuǎn)氨酶比正常水平偏高則有可能：肝組織受損破裂結(jié)合乙肝抗原等指標(biāo)進一步確定原因查肝功抽血化驗轉(zhuǎn)氨酶指數(shù)33.34.（2）轉(zhuǎn)氨基作用的機制35.36.37.38.

+磷酸吡哆醛氨基酸–H2O+H2OSchiff’s堿轉(zhuǎn)氨基作用機制（醛亞胺）39.磷酸吡哆胺-酮酸+–H2O+H2O分子重排Schiff’s堿異構(gòu)體40.(主要是肌肉)（3）葡萄糖-丙氨酸循環(huán)各組織細胞脫氨NH3谷氨酸α-酮戊二酸谷氨酸丙酮酸丙氨酸谷氨酰胺血液肝臟脫氨，轉(zhuǎn)化為排泄形式以Gln、Ala轉(zhuǎn)運氨經(jīng)濟性高效（一舉兩得）肌肉劇烈運動丙酮酸NH3丙氨酸糖異生糖原脫氨酵解蛋白質(zhì)分解產(chǎn)能41.42.L-氨基酸氧化酶（活性低，分布于肝及腎臟，輔基為FMN）D-氨基酸氧化酶（活性強，但體內(nèi)D-氨基酸少，輔基為FAD）氨基酸氧化脫氨的主要酶：2、（谷氨酸的）氧化脫氨基L-谷氨酸脫氫酶43.氨基酸+FAD+H2O

α-酮酸+NH3+FADH2FADH2+O2

FAD+H2O

D或L氨基酸氧化酶44.L-Glu氧化脫氨基作用

L-谷氨酸脫氫酶(L-glutamatedehydrogenase）分布：Liver，Kidney，Brain不需氧脫氫酶，輔酶：NAD+orNADP+(－)：GTP、ATP(＋)：GDP、ADP45.46.+H2O_H2O+

NH3-酮戊二酸L-谷氨酸L-谷氨酸脫氫酶

NAD+NADH+H+L-谷氨酸氧化脫氨基作用47.（三）脫酰胺基作用48.（四）非氧化脫氨基反應(yīng)主要在微生物中進行1、還原脫氨基49.2、脫水脫氨基50.3、裂解脫氨基51.轉(zhuǎn)氨基作用轉(zhuǎn)氨酶種類多、分布廣、活性高但氨基酸沒有真正脫掉氨基氧化脫氨基作用氨基酸氧化酶只有Glu脫氫酶分布廣、活性高，但肌肉缺乏——不是體內(nèi)主要的脫氨基方式52.最佳脫氨基的方式是？聯(lián)合脫氨基=轉(zhuǎn)氨基+氧化脫氨基①轉(zhuǎn)氨酶與Glu脫氫酶的聯(lián)合脫氨基肝、腦、腎②嘌呤核苷酸循環(huán)肌肉、腦、腎53.（五）聯(lián)合脫氨基作用α-KG谷氨酸轉(zhuǎn)氨酶谷氨酸脫氫酶54.肌肉、肝、腦、腎中的嘌呤核苷酸循環(huán)55.產(chǎn)物腺苷酸琥珀酸草酰乙酸嘌呤核苷酸循環(huán)谷氨酸α-酮戊二酸轉(zhuǎn)氨酶α-氨基酸α-酮酸NH3NH3天冬氨酸次黃嘌呤核苷酸H2ONH3H2ONAD+NADH+H+腺苷酸延胡索酸蘋果酸谷-草轉(zhuǎn)氨酶H2O反應(yīng)物56.嘌呤核苷酸循環(huán)

（purinenucleotidecycle）57.（六）氨基酸的脫羧基作用1、直接脫羧基PLP58.2、羥化脫羧基59.Putrefaction（腐敗）ofProtein胺類(amines)的生成組胺、γ氨基丁酸等生理活性物質(zhì)氨(ammonia)的生成

其它有害物質(zhì)的生成苯酚、吲哚、硫化氫等60.61.62.牛磺酸的生理功能促進嬰幼兒腦組織和智力發(fā)育提高神經(jīng)傳導(dǎo)和視覺機能防止心血管病

影響脂類的吸收改善內(nèi)分泌狀態(tài)，增強人體免疫63.有毒！L-谷氨酸脫氫酶NAD++H2ONADH+H++NH4+α-谷氨酸α-酮戊二酸谷氨酸氧化脫氨(七)氨的轉(zhuǎn)運與排泄血氨過高可引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)中毒！64.1、體內(nèi)氨的來源AminoAcid脫氨基(Deamination)腸道細菌的腐敗作用與尿素(Urea)的分解腎小管上皮分泌—Gln的分解65.若外環(huán)境NH3大量進入細胞，或細胞內(nèi)NH3大量積累α酮戊二酸大量轉(zhuǎn)化NADPH大量消耗TCA循環(huán)中斷，能量供應(yīng)受阻，某些敏感器官（如神經(jīng)、大腦）功能障礙表現(xiàn)：語言障礙、視力模糊、昏迷、死亡三羧酸循環(huán)丙酮酸α酮戊二酸2、氨中毒的可能機制L-谷氨酸脫氫酶NAD++H2ONADH+H++NH4+

α-谷氨酸

α-酮戊二酸？66.67.血氨正常參考值：5.54～65mol/L降低血氨的措施：

限制蛋白進食量給于腸道抑菌藥物給予Glu使其與氨結(jié)合為Gln68.3、氨的轉(zhuǎn)運Gln合成酶γ谷氨酰磷酸Gln合成酶以中性Gln形式轉(zhuǎn)運肝臟69.70.4、氨的排泄71.水生生物直接擴散脫氨（NH3）哺乳、兩棲動物排尿素各種生物根據(jù)安全、價廉的原則排氨直接排氨，不消耗能量；排氨形式越復(fù)雜、越耗能？體內(nèi)水循環(huán)迅速，NH3濃度低，擴散流失快，毒性小。？體內(nèi)水循環(huán)較慢，NH3濃度較高，需要消耗能量使其轉(zhuǎn)化為較簡單，低毒的尿素形式。72.鳥類、爬蟲排尿酸均來自轉(zhuǎn)氨不溶于水毒性很小需更多能量為什么這類生物如此排氨？水循環(huán)太慢，保留水分同時不中毒，付出高能量代價。高等植物，以Gln/Asn形式儲存氨，不排氨。73.1932年HansKrebs提出尿素循環(huán)(ureacycle)鳥氨酸循環(huán)(ornithinecycle)5、尿素(urea)的生成74.實驗：動物切除肝臟，輸入AA后，血氨濃度升高動物保留肝臟、切除腎臟，輸入AA后，血中尿素濃度升高動物肝臟、腎臟同時切除，輸入氨基酸后，血中尿素含量較低，但血氨濃度升高結(jié)論：肝臟是合成尿素的主要器官75.76.77.UreaBiosynthesis-1氨基甲酰磷酸(Carbamoylphosphate)CPS-ⅠAGA（1）氨基甲酰磷酸的合成：氨甲酰磷酸合成酶Ⅰ

(carbamoylphophatesynthetaseⅠ,CPS-Ⅰ)(N-acetylglutamaticacid,AGA)78.反應(yīng)部位：線粒體蛋白質(zhì)降解轉(zhuǎn)氨反應(yīng)Glu濃度AGA最終促進CPSⅠ活性79.80.UreaBiosynthesis-2（2）瓜氨酸的合成(Carbamoylphosphate)(Ornithine)(Citrulline)81.UreaBiosynthesis-3（3）精氨酸的合成（胞質(zhì)）(Citrulline)(Asp)(Argininosuccinate)(Argininosuccinate)(Arginine)(Fumarate)82.83.84.UreaBiosynthesis-4（4）精氨酸水解生成尿素(Arginine)(Urea)(Ornithine)85.86.87.88.尿素生成的要點亞細胞定位：線粒體與細胞質(zhì)限速酶：氨甲酰磷酸合成酶耗能過程：4ATP/ureaN與C來源：氨基酸脫氨和CO2尿素合成的調(diào)節(jié)食物蛋白質(zhì)的影響CPS-Ⅰ的調(diào)節(jié)尿素合成酶系的調(diào)節(jié)89.90.尿素循環(huán)部位——肝臟細胞氨基酸（外來的或自身的）α-酮戊二酸（轉(zhuǎn)氨作用）谷氨酸谷氨酸α酮戊二酸NH4+CO22ADP+Pi+H+2ATPPi鳥氨酸瓜氨酸氨甲酰磷酸Pi瓜氨酸轉(zhuǎn)氨基—氨精氨琥珀酸ATPAMP+PPi延胡索酸鳥氨酸精氨酸H2O尿素消耗4ATP能量91.三、氨基酸碳骨架的氧化途徑

生成non-essentialaminoacid

轉(zhuǎn)變成Carbohydrate及Lipids生糖氨基酸(glucogenicaminoacid)生酮氨基酸(ketogenicaminoacid)

生糖兼生酮氨基酸(glucogenicandketogenicaminoacid)

氧化供能92.碳骨架的氧化異檸檬酸檸檬酸延胡索酸蘋果酸草酰乙酸CoASH三羧酸循環(huán)乙酰CoAα-酮戊二酸琥珀酰CoA乙酰乙酰CoA苯丙氨酸酪氨酸亮氨酸賴氨酸色氨酸丙氨酸蘇氨酸甘氨酸絲氨酸半胱氨酸丙酮酸精氨酸組氨酸谷氨酰胺脯氨酸谷氨酸異亮氨酸甲硫氨酸纈氨酸苯丙氨酸酪氨酸天冬酰胺谷氨酰胺93.94.氧化供能或轉(zhuǎn)變成糖類及脂類95.生糖氨基酸：甘、絲、丙……等多種氨基酸生酮氨基酸：亮、賴、苯丙、色、酪

生酮兼生糖氨基酸：苯丙、酪96.

（一）形成乙酰-CoA

丙氨酸色氨酸97.絲氨酸甘氨酸蘇氨酸絲/蘇氨酸轉(zhuǎn)羥甲基酶絲氨酸轉(zhuǎn)羥甲基酶乙酰CoA98.

絲氨酸半胱氨酸99.精氨酸谷氨酸脯氨酸（二）形成α酮戊二酸谷氨酸γ半醛100.組氨酸α酮戊二酸谷氨酰胺谷氨酸101.同型/高半胱氨酸甲硫氨酸蘇氨酸（三）形成琥珀酸-CoAα羥丁酸102.琥珀酸-CoA蘇氨酸纈氨酸異亮氨酸103.纈氨酸

亮氨酸

異亮氨酸轉(zhuǎn)氨基作用相應(yīng)的-酮酸氧化脫羧基作用相應(yīng)的脂肪酰CoA纈氨酸琥珀酸單酰CoA亮氨酸乙酰輔酶A及乙酰乙酰輔酶A異亮氨酸乙酰輔酶A及琥珀酸單酰輔酶A支鏈氨基酸的代謝104.

（4）形成延胡索酸

乙酰乙酸兩條路徑進入105.（5）形成草酰乙酸106.（一）一碳單位(onecarbonunit,OCU)代謝概念：含一個碳原子的基團四、由氨基酸產(chǎn)生的其他重要物質(zhì)methylmethylenemethenylformylformimino107.葉酸、碟酰谷氨酸2-氨基-4-羥基-6-亞甲基蝶呤對氨基苯甲酸谷氨酸葉酸—蝶酰谷氨酸蝶酸108.谷氨酸葉酸存在形式——四氫葉酸功能：一碳單位脫除酶的輔酶傳遞一碳基團

109.110.傳遞亞甲基谷氨酸谷氨酸傳遞甲基谷氨酸傳遞甲川基111.112.113.114.115.一碳單位的產(chǎn)生116.OCU與AminoAcidMetablism117.118.OCU與AminoAcidMetablism119.OCU相互轉(zhuǎn)變與生理功能120.121.OCU與核苷酸合成122.（二）含硫氨基酸的代謝1、Met123.124.125.126.2、Cys127.128.（三）肌酸(creatine)的合成129.它不僅可以快速提供能量（人體的各項活動是靠ATP，即三磷酸腺苷提供能量，而ATP在人體內(nèi)的存儲量非常的少，運動時，ATP很快就消耗殆盡，這時肌酸能夠快速的再合成ATP已供給能量）。還能增加力量，增長肌肉、加快疲勞恢復(fù)。肌酸再人體存儲量越多，能量的供給就越充分，疲勞恢復(fù)的就越快，運動能量也就越強。當(dāng)體能消耗較大時，人體每天大約需要5克左右的肌酸。但日常飲食中不能完全滿足肌酸要求。130.131.132.133.（四）Phe、Tyr和Trp的代謝134.135.136.多巴胺(Dopamine)(C6H3(OH)2-CH2-CH2-NH2)由腦內(nèi)分泌，可影響一個人的情緒。它正式的化學(xué)名稱為4-(2-乙胺基)苯-1,2-二醇，簡稱「DA」。ArvidCarlsson確定多巴胺為腦內(nèi)信息傳遞者的角色使他贏得了2000年諾貝爾醫(yī)學(xué)獎。多巴胺是一種神經(jīng)傳導(dǎo)物質(zhì)，用來幫助細胞傳送脈沖的化學(xué)物質(zhì)。這種腦內(nèi)分泌主要負責(zé)大腦的情欲，感覺，將興奮及開心的信息傳遞，也與上癮有關(guān)。137.138.139.140.141.（五）多胺(polyamines)—腐胺、精瞇，精胺脫羧SAM脫羧SAM142.143.測試題-1谷氨酸在蛋白質(zhì)代謝中具有重要作用，因為A、參與轉(zhuǎn)氨作用B、參與氨儲存和利用C、參與尿素合成D、參與一碳單位代謝（A、B、C）144.測試題-2

A、谷氨酰胺B、丙氨酸C、兩者都是D、兩者都不是組織間轉(zhuǎn)運氨的載體腦組織轉(zhuǎn)運氨的載體提供一碳單位（C）（A）（D）下列哪一種氨基酸與尿素循環(huán)無關(guān)？

A、賴氨酸B、天冬氨酸C、鳥氨酸D、瓜氨酸E、精氨酸（A）145.測試題-3氨基轉(zhuǎn)移不是氨基酸脫氨基的主要方式，因為A、轉(zhuǎn)氨酶在體內(nèi)分布不廣泛B、轉(zhuǎn)氨酶的輔酶容易缺乏C、轉(zhuǎn)氨酶作用的特異性不強D、只是轉(zhuǎn)氨基，沒有游離氨產(chǎn)生（D）146.測試題-4

肝臟經(jīng)_________循環(huán)將有毒的氨轉(zhuǎn)變成無毒的_______,這一過程是在肝細胞_______和_______中進行。鳥氨酸尿素線粒體胞液147.本小節(jié)要求掌握蛋白質(zhì)的生理功能、必需氨基酸的概念、種類。熟悉蛋白質(zhì)消化酶的特點；了解氨基酸的吸收、蛋白質(zhì)的腐敗作用。掌握氨基酸的一般代謝、轉(zhuǎn)氨基作用、聯(lián)合脫氨基作用；熟悉嘌呤核苷酸循環(huán)。掌握生糖氨基酸、生酮氨基酸及生糖兼生酮氨基酸的概念；熟悉α-酮酸的代謝。148.本小節(jié)要求熟悉γ-氨基丁酸、牛磺酸、組胺、5-羥色胺的來源。掌握一碳單位的概念、運載體及一碳單位的生理功能。熟悉SAM生成及甲硫氨酸循環(huán)反應(yīng)。熟悉合成肌酸的氨基酸前體、PAPS的生成。了解兒茶酚胺的生成過程、苯酮酸尿癥。149.測試題1、下列哪一種氨基酸經(jīng)過轉(zhuǎn)氨作用可生成草酰乙酸？A、谷氨酸B、丙氨酸C、蘇氨酸D、天冬氨酸E、脯氨酸2、能直接轉(zhuǎn)變?yōu)棣?酮戊二酸的氨基酸為A、天冬氨酸B、丙氨酸C、谷氨酸