2024/4/19第8章氨基酸代謝1氨基酸代謝

MetabolismofAminoAcids第八章生化氨基酸代謝專業知識專家講座第1頁2024/4/19第8章氨基酸代謝2掌握營養必需氨基酸、氮平衡、蛋白質腐敗作用概念，氨基酸轉氨基反應與輔酶，氨起源與去路，尿素合成部位、主要過程、關鍵酶及其生理意義。一碳單位概念、載體、生成原料及主要生理作用，S-腺苷甲硫氨酸生成、作用及生理意義。甲基與硫酸根活化形式。熟悉蛋白質功效、氧化脫氨、聯合脫氨基作用，生糖、生酮氨基酸概念，氨運輸形式，脫羧基作用，芳香族氨基酸代謝過程。教學綱領對本章要求

P78

生化氨基酸代謝專業知識專家講座第2頁2024/4/19第8章氨基酸代謝3蛋白質生物學功效營養功效：1.提供氮元素：是人體氮元素最主要起源；2.提供能量：人體天天18%能量由蛋白質提供。

物質運輸催化作用代謝調控信號轉導免疫防御結構與運動生化氨基酸代謝專業知識專家講座第3頁2024/4/19第8章氨基酸代謝4蛋白質營養作用

NutritionalFunctionofProtein

第一節生化氨基酸代謝專業知識專家講座第4頁2024/4/19第8章氨基酸代謝5

大量（克）：糖、脂肪、蛋白質、水；微量（mg、μg）：維生素、無機鹽、金屬元素等。營養物按Armstrong觀點：水不是營養物，而它比這些營養物更主要。

糖：C.H.O

不能代替蛋白質脂：C.H.O

蛋白質含元素：C、H、O、N。

生化氨基酸代謝專業知識專家講座第5頁2024/4/19第8章氨基酸代謝6

高等動植物都不能利用空氣中N2，而只能利用帶負電荷氮。糖食物蛋白質脂肪N非營養必需氨基酸根瘤菌和蘭綠藻能夠固定N

雷，能夠使N2變成NH3

消耗大量能量固定雷（Re）N2NH3生化氨基酸代謝專業知識專家講座第6頁2024/4/19第8章氨基酸代謝7一、體內蛋白質代謝情況可用氮平衡描述氮總平衡：攝入氮=排出氮（正常成人）氮正平衡：攝入氮>排出氮（兒童、孕婦等）氮負平衡：攝入氮<排出氮（饑餓、嚴重燒傷、大出血、消耗性疾病患者）氮平衡意義：間接反應體內蛋白質代謝慨況。（一）氮平衡(nitrogenbalance)試驗測定每日攝入食物中和排泄物中含氮量，間接反應蛋白質在體內代謝情況，稱為氮平衡試驗。生化氨基酸代謝專業知識專家講座第7頁2024/4/19第8章氨基酸代謝8（二）生理需要量成人每日最低蛋白質需要量為30～50g，我國營養學會推薦成人每日蛋白質需要量為80g。三、蛋白質營養價值（一）必需氨基酸(essentialaminoacid)指體內需要而又不能本身合成，必須由食物供給氨基酸，共有8種：Val、Ile、Leu、Thr、Met、Lys、Phe、Trp。

其余12種氨基酸體內能夠合成，稱非必需氨基酸。

生化氨基酸代謝專業知識專家講座第8頁2024/4/19第8章氨基酸代謝9（二）營養必需氨基酸決定蛋白質營養價值(nutritionvalue)食物蛋白質營養價值：指食物蛋白質在體內利用率。而食物蛋白質利用率高低取決于必需氨基酸數量、種類和百分比。（三）食物蛋白質互補作用

幾個營養價值較低食物蛋白，經混合食用后，能夠提升食物蛋白質營養價值現象。生化氨基酸代謝專業知識專家講座第9頁2024/4/19第8章氨基酸代謝10第二節

蛋白質消化、吸收和腐敗Digestion,AbsorptionandPutrefactionofProteins生化氨基酸代謝專業知識專家講座第10頁2024/4/19第8章氨基酸代謝11一、蛋白質消化食物蛋白質

胃、小腸

蛋白水解酶氨基酸、小肽（產物）

生化氨基酸代謝專業知識專家講座第11頁2024/4/19第8章氨基酸代謝12消化過程

（一）胃中消化作用胃蛋白酶最適pH為1.5～2.5，對蛋白質肽鍵作用特異性差，產物主要為多肽及少許氨基酸。

胃蛋白酶原胃蛋白酶+多肽碎片胃酸、胃蛋白酶(pepsinogen)(pepsin)生化氨基酸代謝專業知識專家講座第12頁2024/4/19第8章氨基酸代謝13（二）小腸中消化——小腸是蛋白質消化主要部位。1.胰酶及其作用胰酶是消化蛋白質主要酶，最適pH為7.0左右，包含內肽酶和外肽酶。內肽酶(endopeptidase)水解蛋白質肽鏈內部一些肽鍵，如胰蛋白酶、糜蛋白酶、彈性蛋白酶。外肽酶(exopeptidase)自肽鏈末段開始每次水解一個氨基酸殘基，如羧基肽酶(A、B)、氨基肽酶。生化氨基酸代謝專業知識專家講座第13頁2024/4/19第8章氨基酸代謝14生化氨基酸代謝專業知識專家講座第14頁2024/4/19第8章氨基酸代謝15腸液中酶原激活胰蛋白酶原糜蛋白酶原羧基肽酶原彈性蛋白酶原

腸激酶(enterokinase)

胰蛋白酶糜蛋白酶羧基肽酶彈性蛋白酶

(trypsin)(exopeptidase)(carboxypeptidase)(elastase)可保護胰組織免受蛋白酶本身消化作用。確保酶在其特定部位和環境發揮催化作用。酶原還可視為酶貯存形式。酶原激活意義生化氨基酸代謝專業知識專家講座第15頁2024/4/19第8章氨基酸代謝16二、氨基酸吸收吸收部位：主要在小腸吸收形式：氨基酸、寡肽、二肽吸收機制：耗能主動吸收過程生化氨基酸代謝專業知識專家講座第16頁2024/4/19第8章氨基酸代謝17（一）氨基酸吸收載體生化氨基酸代謝專業知識專家講座第17頁2024/4/19第8章氨基酸代謝18（二）γ-谷氨酰基循環對氨基酸轉運作用γ-谷氨酰基循環(γ-glutamylcycle)過程：谷胱甘肽對氨基酸轉運谷胱甘肽再合成生化氨基酸代謝專業知識專家講座第18頁2024/4/19第8章氨基酸代謝19半胱氨酰甘氨酸(Cys-Gly)半胱氨酸甘氨酸肽酶γ-谷氨酸環化轉移酶氨基酸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細胞外

γ-谷氨酰基轉移酶細胞膜谷胱甘肽

GSH細胞內γ-谷氨酰基循環過程γ-谷氨酰氨基酸氨基酸生化氨基酸代謝專業知識專家講座第19頁2024/4/19第8章氨基酸代謝20利用腸粘膜細胞上二肽或三肽轉運體系此種轉運也是耗能主動吸收過程吸收作用在小腸近端較強（三）肽吸收生化氨基酸代謝專業知識專家講座第20頁2024/4/19第8章氨基酸代謝21三、蛋白質在腸中腐敗作用腸道中沒有消化吸收蛋白質和氨基酸，被細菌分解，而產生代謝物，這個分解過程稱為蛋白質腐敗作用。腐敗作用產生代謝物大多有害，如胺、氨、苯酚、吲哚等；也可產生少許脂肪酸及維生素等可被機體利用物質。（一）蛋白質腐敗作用(putrefaction)生化氨基酸代謝專業知識專家講座第21頁2024/4/19第8章氨基酸代謝22（二）胺類(amines)生成蛋白質

氨基酸胺類蛋白酶

脫羧基作用

組氨酸組胺

賴氨酸尸胺

色氨酸

色胺

酪氨酸酪胺苯丙氨酸苯乙胺生化氨基酸代謝專業知識專家講座第22頁2024/4/19第8章氨基酸代謝23假神經遞質(falseneurotransmitter)

一些物質結構與神經遞質結構相同，可取代正常神經遞質從而影響腦功效，稱假神經遞質。苯乙胺苯乙醇胺酪胺

β-羥酪胺

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合，但不能傳遞神經沖動，使大腦發生異常抑制。嚴重引發肝昏迷。生化氨基酸代謝專業知識專家講座第23頁2024/4/19第8章氨基酸代謝24肝臟（三）腸道中氨生成未被吸收氨基酸滲透腸道尿素氨(ammonia)腸道細菌脫氨基作用尿素酶降低腸道pH，NH3轉變為NH4+以胺鹽形式排出，可降低氨吸收，這是酸性灌腸依據。血液O=CNH2NH2尿素H+NH4+排出生化氨基酸代謝專業知識專家講座第24頁2024/4/19第8章氨基酸代謝25血液

滲透

腸道

腎排出（20g）

NH2-CO-NH2

肝臟合成NH3

(25%)7gNH2-CO-NH2

脲酶（大腸桿菌

）

2NH3+CO2（4g）

腸道吸收降低腸道pH值，可使血NH3肝功效受損：血NH3

抑制腸菌，可使血NH3

（三）腸道中氨生成生化氨基酸代謝專業知識專家講座第25頁2024/4/19第8章氨基酸代謝26（四）其它有害物質生成酪氨酸

苯酚半胱氨酸

硫化氫

色氨酸

吲哚生化氨基酸代謝專業知識專家講座第26頁2024/4/19第8章氨基酸代謝27（二）蛋白質半壽期二、體內蛋白質分解（一）體內蛋白質降解正常成年人，天天約有2%左右組織蛋白質被更新而降解，釋放氨基酸75~80%能夠再利用，合成新蛋白質，余下氨基酸則進入氨基酸代謝池分解或轉化成其它物質。蛋白質濃度下降到二分之一時所需要時間，用t1/2表示。作用：用來表示不一樣蛋白質體內代謝速度。生化氨基酸代謝專業知識專家講座第27頁2024/4/19第8章氨基酸代謝28依據速度分快、中、慢三種：快速更新：半壽期以秒、分、小時為計量單位；如酶蛋白，尤其是肝細胞中一些關鍵酶。中速更新：以天為計量單位，如，肝、血漿中蛋白質半壽期約10天；慢速更新：以月為計量單位，如膠原蛋白，組蛋白等半壽期達6個月。生化氨基酸代謝專業知識專家講座第28頁2024/4/19第8章氨基酸代謝29不依賴ATP利用組織蛋白酶(cathepsin)降解外源性蛋白、膜蛋白和長壽命細胞內蛋白2.依賴泛素(ubiquitin)降解過程1.溶酶體內降解過程依賴ATP降解異常蛋白和短壽命蛋白（三）蛋白質轉換更新(proteinturnover)

真核生物中蛋白質降解有兩條路徑

生化氨基酸代謝專業知識專家講座第29頁2024/4/19第8章氨基酸代謝30泛素76個氨基酸小分子蛋白(8.5kD)普遍存在于真核生物而得名一級結構高度保守①

泛素化(ubiquitination)

泛素選擇性與被降解蛋白質形成共價連接，并使其激活。②

蛋白酶體(proteasome)對泛素化蛋白質降解泛素介導蛋白質降解過程生化氨基酸代謝專業知識專家講座第30頁2024/4/19第8章氨基酸代謝31被降解蛋白質連接酶AMP+PPiHS-E2泛素化過程E1：泛素活化酶E2：泛素攜帶蛋白E3：泛素蛋白連接酶泛素CO-O+HS-E1ATPHS-E1HS-E2泛素CNH

被降解蛋白質OE3活化酶攜帶蛋白SE1C泛素O~SE1C泛素O~SE2C泛素O~SE2C泛素O~單泛素化蛋白生化氨基酸代謝專業知識專家講座第31頁2024/4/19第8章氨基酸代謝32泛素泛素

如基因表示、細胞增殖、炎癥反應、誘發癌瘤（促進抑癌蛋白P53降解）體內蛋白質降解參加各種生理、病理調整作用連接酶~COSE2泛素n單泛素化蛋白NHCO泛素nNHCO泛素被降解蛋白質

被降解蛋白質nHS-E2E3聚泛素化蛋白蛋白酶體泛素氨基酸生化氨基酸代謝專業知識專家講座第32頁2024/4/19第8章氨基酸代謝33蛋白酶體存在于細胞核和胞漿內，主要降解異常蛋白質和短壽蛋白質。26S蛋白質酶體20S關鍵顆粒(CP)19S調整顆粒(RP):18個亞基,6個亞基含有ATP酶活性2個α環：7個α亞基2個β環：7個β亞基生化氨基酸代謝專業知識專家講座第33頁2024/4/19第8章氨基酸代謝34生化氨基酸代謝專業知識專家講座第34頁2024/4/19第8章氨基酸代謝35泛素介導蛋白質降解過程：生化氨基酸代謝專業知識專家講座第35頁2024/4/19第8章氨基酸代謝36第三節

氨基酸普通代謝GeneralMetabolismofAminoAcids生化氨基酸代謝專業知識專家講座第36頁2024/4/19第8章氨基酸代謝37食物蛋白經消化吸收氨基酸（外源性氨基酸）與體內組織蛋白降解產生氨基酸（內源性氨基酸）混在一起，分布于體內各處參加代謝，稱為氨基酸代謝庫。（一）氨基酸代謝庫(metabolicpool)一、氨基酸代謝概況生化氨基酸代謝專業知識專家講座第37頁2024/4/19第8章氨基酸代謝38脫羧基作用脫氨基作用

消化吸收氨基酸代謝庫食物蛋白質

組織蛋白質分解體內合成氨基酸

(非必需氨基酸)（二）體內氨基酸代謝概況

α-酮酸

酮體氧化供能糖胺類氨尿素代謝轉變其它含氮化合物

(嘌呤、嘧啶等)合成銨鹽生化氨基酸代謝專業知識專家講座第38頁2024/4/19第8章氨基酸代謝39二、氨基酸轉氨及脫氨作用定義指氨基酸脫去氨基生成對應α-酮酸過程。脫氨基方式轉氨基作用氧化脫氨基聯合脫氨基非氧化脫氨基

轉氨基和氧化脫氨基偶聯轉氨基和嘌呤核苷酸循環偶聯生化氨基酸代謝專業知識專家講座第39頁2024/4/19第8章氨基酸代謝40（一）轉氨基作用(transamination)1.定義在轉氨酶(transaminase)作用下，某一氨基酸去掉α-氨基生成對應α-酮酸，而另一個α-酮酸得到此氨基生成對應氨基酸過程。生化氨基酸代謝專業知識專家講座第40頁2024/4/19第8章氨基酸代謝41

2.反應式3）大多數氨基酸能參加轉氨基作用，但賴氨酸、脯氨酸、羥脯氨酸除外。1）是可逆反應，平衡點靠近1，反應方向符合質量作用定律；2）可認為是氨重新分布；4）氨轉移，轉到最終都轉到三種主要α-酮酸分子上，即丙酮酸、草酰乙酸和α-KG。其中尤以α-KG最主要；5）全部轉氨酶輔酶都是以磷酸吡啶醛或磷酸吡哆胺為輔酶，都是維生素B6磷酸酯，在反應中可逆傳遞氨基。

6)主要轉氨酶有兩個：GPT和GOT。生化氨基酸代謝專業知識專家講座第41頁2024/4/19第8章氨基酸代謝423.轉氨基作用機制轉氨酶輔酶是磷酸吡哆醛氨基酸

磷酸吡哆醛α-酮酸

磷酸吡哆胺谷氨酸α-酮戊二酸轉氨酶生化氨基酸代謝專業知識專家講座第42頁2024/4/19第8章氨基酸代謝43H2OH2O生化氨基酸代謝專業知識專家講座第43頁2024/4/19第8章氨基酸代謝44生化氨基酸代謝專業知識專家講座第44頁2024/4/19第8章氨基酸代謝45

4.轉氨酶

正常人各組織GOT（ALT）及GPT（AST）活性(單位/克濕組織)血清轉氨酶活性，臨床上可作為疾病診療和預后指標之一。生化氨基酸代謝專業知識專家講座第45頁2024/4/19第8章氨基酸代謝46轉氨基作用不但是體內多數氨基酸脫氨基主要方式，也是機體合成非必需氨基酸主要路徑。經過此種方式并未產生游離氨。5.轉氨基作用生理意義生化氨基酸代謝專業知識專家講座第46頁2024/4/19第8章氨基酸代謝47（二）L-谷氨酸氧化脫氨基作用存在于肝、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生化氨基酸代謝專業知識專家講座第47頁2024/4/19第8章氨基酸代謝48（三）聯合脫氨基作用

兩種脫氨基方式聯合作用，使氨基酸脫下α-氨基生成α-酮酸過程。2.類型1）轉氨基偶聯氧化脫氨基作用1.定義2）轉氨基偶聯嘌呤核苷酸循環生化氨基酸代謝專業知識專家講座第48頁2024/4/19第8章氨基酸代謝49

1）轉氨基偶聯谷氨酸氧化脫氨基作用此種方式既是氨基酸脫氨基主要方式，也是體內合成非必需氨基酸主要方式。主要在肝、腎組織進行。生化氨基酸代謝專業知識專家講座第49頁2024/4/19第8章氨基酸代謝502）轉氨基偶聯嘌呤核苷酸循環（肌肉）蘋果酸

腺苷酸代琥珀酸次黃嘌呤核苷酸(IMP)α-酮戊二酸氨基酸

谷氨酸α-酮酸草酰乙酸天冬氨酸H2ONH3延胡索酸腺嘌呤核苷酸(AMP)腺苷酸代琥珀酸合酶

腺苷酸代琥珀酸裂解酶腺苷酸脫氫酶轉氨酶2轉氨酶1生化氨基酸代謝專業知識專家講座第50頁2024/4/19第8章氨基酸代謝51（一）血氨起源1.

氨基酸脫氨基作用產生氨是血氨主要起源,胺類分解也能夠產生氨。三、氨代謝（MetabolismofAmmonia）2.

腸道吸收氨氨基酸在腸道細菌作用下產生氨。尿素經腸道細菌脲素酶水解產生氨。生化氨基酸代謝專業知識專家講座第51頁2024/4/19第8章氨基酸代謝523.腎小管上皮細胞分泌氨主要來自谷氨酰胺。

谷氨酰胺谷氨酸+NH3谷氨酰胺酶正常人血氨濃度普通不超出60μmol/L。生化氨基酸代謝專業知識專家講座第52頁2024/4/19第8章氨基酸代謝53（二）氨轉運1.丙氨酸-葡萄糖循環(alanine-glucosecycle)

肌肉中氨以無毒丙氨酸形式運輸到肝，脫氨后生成丙酮酸，經異生轉變成糖，又能為肌肉提供能量。2.谷氨酰胺運氨作用1）在腦、肌肉中，氨和谷氨酸合成谷氨酰胺，運輸到肝和腎后再分解。2）谷氨酰胺合成既能解除氨毒，又能儲存氨和運輸氨。生化氨基酸代謝專業知識專家講座第53頁2024/4/19第8章氨基酸代謝54丙氨酸葡萄糖

肌肉蛋白質氨基酸NH3谷氨酸α-酮戊二酸丙酮酸糖酵解路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尿素尿素循環糖異生肝丙氨酸---葡萄糖循環葡萄糖（一）丙氨酸---葡萄糖循環轉運氨生化氨基酸代謝專業知識專家講座第54頁2024/4/19第8章氨基酸代謝55生成過程

（腦、肌肉）

在腦、肌肉合成谷氨酰胺，運輸到肝和腎后再分解為氨和谷氨酸，從而進行解毒。生化氨基酸代謝專業知識專家講座第55頁2024/4/19第8章氨基酸代謝56（三）血氨去路1）在肝內合成尿素，這是最主要去路2）合成非必需氨基酸及其它含氮化合物3）合成谷氨酰胺

谷氨酸+NH3谷氨酰胺

谷氨酰胺合成酶ATPADP+Pi4）腎小管泌氨分泌NH3在酸性條件下生成NH4+，隨尿排出。生化氨基酸代謝專業知識專家講座第56頁2024/4/19第8章氨基酸代謝57血氨濃度<60μmol/L32血氨起源和去路小結氨基酸及胺分解腸道細菌腐敗作用腎重吸收氨釋放入血肝內合成尿素，排出體外合成谷氨酰胺等非必需氨基酸合成嘌呤、嘧啶腎分泌氨形成銨鹽，排出體外13421生化氨基酸代謝專業知識專家講座第57頁2024/4/19第8章氨基酸代謝58（三）尿素生物合成1.生成部位主要在肝細胞線粒體及胞液中。2.生成過程尿素生成過程由HansKrebs和KurtHenseleit提出，稱為鳥氨酸循環(orinithinecycle)，又稱尿素循環(ureacycle)或Krebs-Henseleit循環。生化氨基酸代謝專業知識專家講座第58頁2024/4/19第8章氨基酸代謝59鳥氨酸循環示意圖生化氨基酸代謝專業知識專家講座第59頁2024/4/19第8章氨基酸代謝601）氨基甲酰磷酸合成

CO2+NH3+H2O+2ATP氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ（N-乙酰谷氨酸，Mg2+）H2NCOO

~

PO32-+2ADP+Pi氨基甲酰磷酸反應在線粒體中進行N-乙酰谷氨酸為其激活劑，反應消耗2分子ATP。生化氨基酸代謝專業知識專家講座第60頁2024/4/19第8章氨基酸代謝61N-乙酰谷氨酸結構N-乙酰谷氨酸合成乙酰CoA+GluN-乙酰谷氨酸（AGA）N-乙酰谷氨酸合成酶AGA合成酶激活劑：精氨酸臨床應用：治療肝昏迷，補充精氨酸，加速尿素生成生化氨基酸代謝專業知識專家講座第61頁2024/4/19第8章氨基酸代謝62鳥氨酸氨基甲酰轉移酶2）瓜氨酸合成H3PO4+氨基甲酰磷酸由鳥氨酸氨基甲酰轉移酶(OCT)催化，OCT常與CPS-Ⅰ組成復合體。反應在線粒體中進行，瓜氨酸生成后進入胞液。生化氨基酸代謝專業知識專家講座第62頁2024/4/19第8章氨基酸代謝633）精氨酸合成反應在胞液中進行。

精氨酸代琥珀酸合成酶ATPAMP+PPiMg2++天冬氨酸精氨酸代琥珀酸生化氨基酸代謝專業知識專家講座第63頁2024/4/19第8章氨基酸代謝64精氨酸延胡索酸精氨酸代琥珀酸裂解酶精氨酸代琥珀酸生化氨基酸代謝專業知識專家講座第64頁2024/4/19第8章氨基酸代謝654）精氨酸水解生成尿素反應在胞液中進行尿素鳥氨酸精氨酸精氨酸酶H2ONH2C=ONH2生化氨基酸代謝專業知識專家講座第65頁鳥氨酸循環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生化氨基酸代謝專業知識專家講座第66頁2024/4/19第8章氨基酸代謝673.反應特點原料：2分子氨，一個來自于游離氨，另一個來自天冬氨酸。過程：先在線粒體中進行，再在胞液中進行。耗能：3個ATP，4個高能磷酸鍵。精氨酸代琥珀酸合成酶（argininosuccinatesynthetaseASAS）ASAS是尿素合成限速酶生化氨基酸代謝專業知識專家講座第67頁2024/4/19第8章氨基酸代謝68生化氨基酸代謝專業知識專家講座第68頁2024/4/19第8章氨基酸代謝694.尿素合成生理意義1）鳥氨酸循環是體內氨最主要分解代謝路徑。3）尿素是氨基酸在體內分解最終代謝產物之一，它在肝臟內合成，經血液運輸到腎臟排泄。2）鳥氨酸循環能將有毒氨轉變成無毒尿素，故含有解毒作用，鳥氨酸循環是體內主要解毒機制。生化氨基酸代謝專業知識專家講座第69頁2024/4/19第8章氨基酸代謝70（四）尿素生成調整1.食物蛋白質影響高蛋白膳食合成↑低蛋白膳食合成↓1）CPS-Ⅰ調整：AGA、精氨酸為其激活劑2.尿素生成酶系調整：2）調整限速酶精氨酸代琥珀酸合成酶活性生化氨基酸代謝專業知識專家講座第70頁2024/4/19第8章氨基酸代謝713）谷氨酸促進尿素合成三羧酸循環ATP生成↑尿素生成↑生化氨基酸代謝專業知識專家講座第71頁2024/4/19第8章氨基酸代謝72（五）尿素合成障礙可引發高血氨癥與氨中毒生理情況：血氨起源與去路保持動態平衡，而肝合成尿素對維持這個平衡起關鍵作用。病理情況：比如肝功效嚴重損傷、尿素合成相關酶遺傳性缺點等，均可發生尿素合成障礙，使血氨濃度升高，稱為高血氨癥。高血氨癥臨床表現：嘔吐、厭食、間隙性共濟失調、意識障礙、行為失常、嗜睡甚至出現昏迷等。生化氨基酸代謝專業知識專家講座第72頁2024/4/19第8章氨基酸代謝73TAC↓

腦供能不足腦內

α-酮戊二酸↓α-酮戊二酸谷氨酸谷氨酰胺NH3NH3肝昏迷高血氨毒性作用機制尚不完全清楚。普通認為：另一個可能性：谷氨酸、谷氨酰胺增多，滲透壓增大，引發腦水腫。生化氨基酸代謝專業知識專家講座第73頁2024/4/19第8章氨基酸代謝74二、α-酮酸代謝生化氨基酸代謝專業知識專家講座第74頁2024/4/19第8章氨基酸代謝75（二）經氨基化生成非必需氨基酸（一）轉變成糖及脂類（三）氧化供能α-酮酸在體內可經過TAC和氧化磷酸化徹底氧化為H2O和CO2，同時生成ATP。生化氨基酸代謝專業知識專家講座第75頁2024/4/19第8章氨基酸代謝76第五節

個別氨基酸代謝MetabolismofIndividualAminoAcids生化氨基酸代謝專業知識專家講座第76頁2024/4/19第8章氨基酸代謝77氨基酸脫羧酶輔酶是磷酸吡哆醛胺是體內生理活性物質，主要在肝中滅活

一、氨基酸脫羧基作用生化氨基酸代謝專業知識專家講座第77頁2024/4/19第8章氨基酸代謝78（一）γ-氨基丁酸(γ-aminobutyricacid,GABA)GABA是中樞神經系統主要抑制性神經遞質，抑制中樞神經興奮。在學習和記憶過程及視覺形成和發育中發揮主要作用。

異煙肼與B6結合，加緊B6排泄，使GABA生成不足，可誘發驚闕等神經癥狀。生化氨基酸代謝專業知識專家講座第78頁（二）牛磺酸(taurine)牛磺酸功效：1.在腦神經細胞發育過程中起主要作用。促進嬰幼兒腦組織和智力發育，能顯著促進神經系統生長發育和細胞增殖、分化，且呈劑量依賴性，牛磺酸在母乳，尤其是初乳中含量最高，可填補早產兒不足。2.提升神經傳導和視覺機能，抑制白內障發生發展；3.預防心血管病，抑制血小板凝集，降低血脂；4.與膽汁酸結合，形成結合膽汁酸，促進脂類、膽固醇溶解，抑制膽固醇結石；5.改進記憶功效生化氨基酸代謝專業知識專家講座第79頁2024/4/19第8章氨基酸代謝80（三）組胺(histamine)L-組氨酸組胺組氨酸脫羧酶CO2組胺是強烈血管舒張劑，可增加毛細血管通透性，誘發蕁麻疹等過敏反應。可使平滑肌收縮，引發支氣管痙攣，造成哮喘。能可刺激胃蛋白酶及胃酸分泌。生化氨基酸代謝專業知識專家講座第80頁2024/4/19第8章氨基酸代謝81（四）5-羥色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)色氨酸5-羥色氨酸5-HT色氨酸羥化酶5-羥色氨酸脫羧酶CO25-HT分布廣泛，在腦內作為神經遞質，起抑制作用；在外周組織有強烈縮血管作用/刺激支氣管平滑肌收縮。生化氨基酸代謝專業知識專家講座第81頁2024/4/19第8章氨基酸代謝82（五）多胺（polyamine）1.概念：一類含有3個或3個以上氨基化合物。丙氨轉移酶丙氨轉移酶限速酶2.生成過程：生化氨基酸代謝專業知識專家講座第82頁2024/4/19第8章氨基酸代謝833.作用：

多胺是調整細胞生長主要物質，精液及腫瘤組織中含量多，凡生長旺盛組織，如胚胎、再生肝、癌瘤組織等，多胺水平都會增高。4.作用機制：

當前還不清楚，可能與其穩定細胞結構，與核酸分子結合，促進核酸和蛋白質生物合成相關。5.臨床意義：

測定病人血或尿中多胺水平，作為癌瘤輔助診療及病情改變生化指標之一。生化氨基酸代謝專業知識專家講座第83頁2024/4/19第8章氨基酸代謝84

二、一碳單位代謝（一）概述定義：

一些氨基酸代謝過程中產生只含有一個碳原子基團，稱為一碳單位(onecarbonunit)。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主要參加嘌呤、嘧啶、肌酸、膽堿合成過程。生化氨基酸代謝專業知識專家講座第84頁2024/4/19第8章氨基酸代謝85（二）四氫葉酸是一碳單位載體FH4生成FFH2FH4FH2還原酶FH2還原酶NADPH+H+NADP+NADPH+H+NADP+5，6，7，8-四氫葉酸（FH4）氨基蝶呤對氨基苯甲酸谷氨酸生化氨基酸代謝專業知識專家講座第85頁2024/4/19第8章氨基酸代謝86

FH4攜帶一碳單位形式及命名

（一碳單位通常是結合在FH4分子N5、N10位上）N5—CH3—FH4N5、N10—CH2—FH4N5、N10=CH—FH4N10—CHO—FH4N5—CH=NH—FH4生化氨基酸代謝專業知識專家講座第86頁2024/4/19第8章氨基酸代謝87（三）一碳單位相互轉變N10—CHO—FH4N5,

N10=CH—FH4N5,

N10—CH2—FH4N5—CH3—FH4N5—CH=NH—FH4H+H2ONADPH+H+NADP+NADH+H+NAD+NH3生化氨基酸代謝專業知識專家講座第87頁2024/4/19第8章氨基酸代謝88一碳單位主要起源于氨基酸代謝絲氨酸

N5,N10—CH2—FH4甘氨酸

N5,N10—CH2—FH4組氨酸

N5—CH=NH—FH4色氨酸N10—CHO—FH4（四）一碳單位與氨基酸代謝（五）一碳單位生理功效作為合成嘌呤和嘧啶原料把氨基酸代謝和核酸代謝聯絡起來生化氨基酸代謝專業知識專家講座第88頁2024/4/19第8章氨基酸代謝89

三、含硫氨基酸代謝胱氨酸甲硫氨酸半胱氨酸

含硫氨基酸甲硫氨基酸可轉變為半胱氨酸和胱氨酸，半胱氨酸與胱氨酸能夠互變，但都不能轉變成甲硫氨酸。生化氨基酸代謝專業知識專家講座第89頁2024/4/19第8章氨基酸代謝90（一）蛋氨酸代謝1.蛋氨酸與轉甲基作用腺苷轉移酶PPi+Pi+蛋氨酸ATPS—腺苷蛋氨酸(SAM)生化氨基酸代謝專業知識專家講座第90頁2024/4/19第8章氨基酸代謝91甲基轉移酶RHRH—CH3腺苷SAMS—腺苷同型半胱氨酸同型半胱氨酸SAM為體內甲基直接供體生化氨基酸代謝專業知識專家講座第91頁2024/4/19第8章氨基酸代謝922.甲硫氨酸循環(methioninecycle)VitB12FH4N5—CH3—FH4轉甲基酶ATPPPi+PiS-腺苷甲硫氨酸甲硫氨酸S-腺苷同型半胱氨酸RH（甲基受體）RH-CH3轉甲基酶H2O腺苷同型半胱氨酸生化氨基酸代謝專業知識專家講座第92頁2024/4/19第8章氨基酸代謝933.為肌酸與腎上腺素合成提供甲基4.蛋氨酸循環生理意義1）提供有活性甲基；2）降低甲硫氨酸消耗；3）B12缺乏，該循環受阻，影響葉酸再利用，可造成核酸合成障礙，產生巨幼紅細胞貧血。胍乙酸SAM腎上腺素去甲腎上腺素肌酸磷酸肌酸SAMS-腺苷同型半胱氨酸S-腺苷同型半胱氨酸ATP轉甲基酶轉甲基酶生化氨基酸代謝專業知識專家講座第93頁2024/4/19第8章氨基酸代謝94（二）半胱氨酸與胱氨酸代謝1.半胱氨酸與胱氨酸互變CH2SHCHNH2COOHCH2CHNH2COOHCH2CHNH2COOHSS兩個半胱氨酸經過二硫鍵形成一個胱氨酸，這種結構互變，含有主要作用。2分子半胱氨酸（--SH）胱氨酸（--S--S--）2分子還原型谷胱甘肽（2GSH）-2H+2H-2H+2H1分子氧化型谷胱甘肽（GSSG）生化氨基酸代謝專業知識專家講座第94頁2024/4/19第8章氨基酸代謝95結構互變主要作用1）維持蛋白質空間構象穩定性；2）巰基酶活性中心含有半胱氨酸，其巰基既是結合底物必需基團，也是一些毒物如介子氣、重金屬鹽結合基團，從而抑制酶活性。3）還原型谷胱甘肽能保護酶分子上巰基和紅細胞膜穩定性，因而含有主要生理功效。生化氨基酸代謝專業知識專家講座第95頁2024/4/19第8章氨基酸代謝96O2

2ATP隨尿排出

PAPS（活性硫酸根）

2.半胱氨酸分解代謝提供活性硫酸根。生化氨基酸代謝專業知識專家講座第96頁2024/4/19第8章氨基酸代謝973.

半胱氨酸可生成活性硫酸根（PAPS）PAPS為活性硫酸根，是體內硫酸基團供體活性硫酸基團功效：參加肝內生物轉化作用，促進藥品、雌激素、毒物代謝等。活性硫酸根生化氨基酸代謝專業知識專家講座第97頁2024/4/19第8章氨基酸代謝98肌酸以甘氨酸為骨架，由精氨酸提供脒唑基，SAM提供甲基而合成。四、肌酸代謝生化氨基酸代謝專業知識專家講座第98頁+H2O生化氨基酸代謝專業知識專家講座第99頁2024/4/19第8章氨基酸代謝100肌酸(creatine)和磷酸肌酸(creatinephosphate)是能量儲存、利用主要化合物。肝是合成肌酸主要器官。肌酸在肌酸激酶作用下，轉變為磷酸肌酸。肌酸和磷酸肌酸代謝終產物為肌酸酐(creatinine)。肌酸代謝小結生化氨基酸代謝專業知識專家講座第100頁2024/4/19第8章氨基酸代謝101五、芳香族氨基酸代謝芳香族氨基酸

苯丙氨酸

酪氨酸

色氨酸芳香族氨基酸代謝可產生神經遞質，其中苯丙氨酸和色氨酸為必需氨基酸。生化氨基酸代謝專業知識專家講座第101頁2024/4/19第8章氨基酸代謝102（一）苯丙氨酸和酪氨酸代謝現有聯絡又有區分1.苯丙氨酸羥化生成酪氨酸反應不可逆，苯丙氨酸羥化酶缺乏可引發苯丙酮酸尿癥，屬遺傳性疾病。生化氨基酸代謝專業知識專家講座第102頁2024/4/19第8章氨基酸代謝103正常時只有少許苯丙氨酸可轉變成苯丙酮酸，如先天性苯丙氨酸羥化酶缺點患者，經轉氨作用可大量生成苯丙酮酸及代謝物，經尿排出，稱為苯丙酮酸尿癥。苯丙酮酸尿癥（phenylketonuriaPKU）：苯丙酮酸堆集對中樞神經系統產生毒性，使腦發育障礙，患兒智力低下。治療標準：早期發覺，控制膳食中苯丙氨酸含量。生化氨基酸代謝專業知識專家講座第103頁2024/4/19第8章氨基酸代謝104四氫蝶呤2.酪氨酸轉變成兒茶酚胺和黑色素或徹底氧化分解限速酶生化氨基酸代謝專業知識專家講座第104頁2024/4/19第8章氨基酸代謝105兒茶酚胺:包含多巴胺、去甲腎上腺素和腎上腺素1、對心血管系統作用：兒茶酚胺經過β－受體作用于心臟，使心率加緊，收縮力增強，傳導速度增快，心輸出量增加。2、對內臟作用：兒茶酚胺經過β－2受體使平滑肌松弛，經過α－1受體使之收縮。3、對代謝作用：兒茶酚胺參加生熱作用調整，經過β受體增加氧耗量而產熱。并可促進機體內貯備能量物質分解。4、兒茶酚胺對細胞外液容量和組成及水、電解質代謝有主要調整作用。5、兒茶酚胺可引發腎素、胰島素和胰高血糖素、甲狀腺激素、降鈣素等各種激素分泌改變。生化氨基酸代謝專業知識專家講座第105頁2024/4/19第8章氨基酸代謝106帕金森病（parkinsondisease）患者多巴胺生成降低。一個常見于中老年神經系統變性疾病，多在60歲以后發病。主要表現為患者動作遲緩,手腳或身體其它部分震顫,身體失去了柔軟性,變得僵硬。是一個中樞神經系統變性疾病，主要是因位于中腦部位"黑質"中細胞發生病理性改變后，多巴胺合成降低，抑制乙酰膽堿功效降低，則乙酰膽堿興奮作用相對增強。二者失衡結果便出現肌肉僵直.

生化氨基酸代謝專業知識專家講座第106頁2024/4/19第8章氨基酸代謝1072.酪氨酸分解代謝

體內代謝尿黑酸酶先天缺點時，尿黑酸分解受阻，可出現尿黑酸癥。尿黑酸酶生化氨基酸代謝專業知識專家講座第107頁2024/4/19第8章氨基酸代謝108羥化酪氨酸轉變成黑色素酪氨酸多巴兒茶酚胺脫羧氧化酶多巴醌黑色素聚合脫羧吲哚醌先天缺乏酪氨酸酶，黑色素生成障礙，引發白化病。酪氨酸酶生化氨基酸代謝專業知識專家講座第108頁2024/4/19第8章氨基酸代謝109在黑色素細胞中，酪氨酸可經酪氨酸酶等催化合成黑色素。人體缺乏酪氨酸酶，黑色素合成障礙，皮膚、毛發等發白，稱為白化病(albinism)。生化氨基酸代謝專業知識專家講座第109頁2024/4/19第8章氨基酸代謝1103.酪氨酸分解代謝