主講人：李敏艷老師第八章物質(zhì)代謝第三節(jié)氨基酸代謝2.熟悉熟悉氨基酸代謝概況，氨基酸的脫氨基作用及含硫氨基酸代謝。3.了解了解日常發(fā)生的蛋白質(zhì)代謝紊亂疾病，肝昏迷發(fā)病生化機(jī)制的分析。掌握蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)作用，氨基酸的脫氨基方式，氨的來(lái)源和去路，ɑ-酮酸的代謝，一碳單位的概念、種類、載體、來(lái)源和生物學(xué)意義。1.掌握目錄一、蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)作用二、氨基酸的一般代謝三、個(gè)別氨基酸代謝四、氨基酸代謝與臨床第一節(jié)蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)作用一、蛋白質(zhì)的生理功能*維持細(xì)胞組織的生長(zhǎng)、更新和修補(bǔ)；*參與催化、運(yùn)輸和代謝調(diào)節(jié)；*提供能源：

每克蛋白質(zhì)在體內(nèi)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。二、蛋白質(zhì)的需要量（一）氮平衡概念：指攝入食物的含氮量（攝入氮）與排泄物尿、糞中含氮量（排除氮）之間的關(guān)系。意義：可以反應(yīng)體內(nèi)蛋白質(zhì)代謝的概況。*總氮平衡：攝入氮=排出氮（蛋白質(zhì)分解與合成處于平衡）如成人*負(fù)氮平衡：攝入氮<排出氮

（蛋白質(zhì)分解量多于合成量）如饑餓、消耗性疾病

*正氮平衡：攝入氮>排出氮（蛋白質(zhì)合成量多于分解量）如兒童、孕婦（二）生理需要量成人每日最低需要量:

30~50g/d我國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)推薦的成人每日需要量:

80g/d三、蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值：取決于其含必需氨基酸數(shù)量、種類及比例。其余12種可以在體內(nèi)合成，稱為非必需氨基酸

共8種：纈、異亮、亮、苯丙、蛋、色、蘇、賴（口訣：借一兩本淡色書(shū)來(lái)）*1、必需氨基酸：

概念：體內(nèi)需要而又不能自身合成，必須由食物供應(yīng)的氨基酸。*2、蛋白質(zhì)的互補(bǔ)作用：

指營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較低的蛋白質(zhì)混合食用，必需氨基酸互相補(bǔ)充從而提高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。谷類蛋白質(zhì)含賴氨酸較少而含色氨酸較多，豆類蛋白質(zhì)含賴氨酸較多而含色氨酸較少，兩者混合食用可提高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值

定義：腸道細(xì)菌對(duì)未被消化的蛋白質(zhì)及未被吸收的消化產(chǎn)物進(jìn)行的代謝過(guò)程。四、蛋白質(zhì)的腐敗作用腐敗作用產(chǎn)生少量的脂肪酸及維生素等可被機(jī)體利用的物質(zhì)，但大多有害，如胺、氨、苯酚、吲哚等；1、胺的生成（組胺、尸胺、酪胺等）–CO2胺氨基酸脫羧酶2、腸道細(xì)菌通過(guò)脫氨基或尿素酶的作用產(chǎn)生氨未被吸收的氨基酸滲入腸道的尿素氨(ammonia)脫氨基作用尿素酶

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)。3.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(huì)發(fā)生中毒現(xiàn)象。第二節(jié)氨基酸的一般代謝一、氨基酸代謝概況

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(kù)。氨基酸代謝庫(kù)：氧化供能氨基酸代謝庫(kù)食物蛋白質(zhì)消化吸收

組織蛋白質(zhì)分解體內(nèi)合成氨基酸

(非必需氨基酸)α-酮酸脫氨基作用酮體糖胺類脫羧基作用氨尿素代謝轉(zhuǎn)變其他含氮化合物

(嘌呤、嘧啶等)合成氨基酸的來(lái)源和去路二、氨基酸的脫氨基作用轉(zhuǎn)氨基作用氧化脫氨基聯(lián)合脫氨基嘌呤核苷酸循環(huán)

方式

脫氨基作用

是指氨基酸脫去氨基生成相應(yīng)α-酮酸和氨的過(guò)程。（一）氧化脫氨基作用

指氨基酸在酶的催化下進(jìn)行伴有氧化反應(yīng)的脫氨基反應(yīng)。其中以L-谷氨酸脫氫酶催化的反應(yīng)最重要。要點(diǎn)：①反應(yīng)可逆。②L-谷氨酸脫氫酶為不需氧脫氫酶，輔酶為NAD+或NADP+。此酶具有較強(qiáng)的專一性，只能參與谷氨酸的脫氨基作用。此酶分布廣泛，但以肝、腎、腦中活性較強(qiáng)。（二）轉(zhuǎn)氨基作用在轉(zhuǎn)氨酶的作用下，α-氨基酸的氨基轉(zhuǎn)移給α-酮酸，生成相應(yīng)的氨基酸，而原來(lái)的氨基酸則轉(zhuǎn)變成α-酮酸。氨基酸α-酮酸α-酮酸氨基酸要點(diǎn)：①反應(yīng)可逆。②體內(nèi)除賴氨酸、脯氨酸和羥脯氨酸外，大多數(shù)氨基酸都可進(jìn)行轉(zhuǎn)氨基作用。③轉(zhuǎn)氨酶均以磷酸吡哆醛為輔酶。磷酸吡哆醛是VB6的衍生物。反應(yīng)中起傳遞氨基的作用。體內(nèi)重要的轉(zhuǎn)氨酶1、丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶（ALT），又稱為谷丙轉(zhuǎn)氨酶（GPT）：肝臟中活性最高。2、天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶（AST），又稱為谷草轉(zhuǎn)氨酶（GOT）：心肌中活性最高。臨床意義：急性肝炎患者血清ALT升高臨床意義：心肌梗死患者血清AST升高轉(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(guò)此種方式并未產(chǎn)生游離的氨。

轉(zhuǎn)氨基作用的生理意義（三）聯(lián)合脫氨基作用定義：兩種脫氨基方式的聯(lián)合作用，使氨基酸脫下α-氨基生成α-酮酸的過(guò)程。

它是體內(nèi)各種氨基酸脫氨基的主要形式，其逆反應(yīng)也是體內(nèi)生成非必需氨基酸的途徑。轉(zhuǎn)氨基偶聯(lián)氧化脫氨基作用*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、腦組織中進(jìn)行。*骨骼肌和心肌的脫氨基方式*是一種特殊的聯(lián)合脫氨基作用*反應(yīng)不可逆

嘌呤核苷酸循環(huán)脫氨反應(yīng)蘋(píng)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腺苷酸脫氨酶H2ONH3延胡索酸腺嘌呤核苷酸(AMP)氨基酸通過(guò)嘌呤核苷酸循環(huán)脫去氨基三、氨的代謝氨是機(jī)體正常代謝產(chǎn)物，具有毒性。體內(nèi)的氨主要在肝合成尿素而解毒。正常人血氨濃度47~65mol/L。(一)血氨的來(lái)源與去路1.血氨的來(lái)源①

氨基酸脫氨基作用產(chǎn)生的氨是血氨主要來(lái)源,胺類的分解也可以產(chǎn)生氨RCH2NH2RCHO+NH3胺氧化酶②

腸道吸收的氨蛋白質(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③腎產(chǎn)氨主要來(lái)自谷氨酰胺

谷氨酰胺谷氨酸+NH3谷氨酰胺酶2.血氨的去路①在肝內(nèi)合成尿素，這是最主要的去路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腎小管泌氨轉(zhuǎn)化為銨鹽分泌的NH3在酸性條件下生成NH4+，隨尿排出。NH3氨基酸脫氨基作用腸道蛋白質(zhì)的腐敗谷氨酰胺（腎）尿素（主要）合成谷氨酰胺合成核苷酸、非必需氨基酸NH4

尿體內(nèi)氨的來(lái)源與去路：+來(lái)源去路轉(zhuǎn)運(yùn)（主要）氨的來(lái)源和去路(二)氨的轉(zhuǎn)運(yùn)1.丙氨酸-葡萄糖循環(huán)(alanine-glucosecycle)生理意義①肌肉中氨以無(wú)毒的丙氨酸形式運(yùn)輸?shù)礁巍＂诟螢榧∪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)葡萄糖目錄2.谷氨酰胺的運(yùn)氨作用反應(yīng)過(guò)程谷氨酸+NH3谷氨酰胺谷氨酰胺合成酶ATPADP+Pi谷氨酰胺酶在腦、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，從而進(jìn)行解毒。生理意義谷氨酰胺是氨的解毒產(chǎn)物，也是氨的儲(chǔ)存及運(yùn)輸形式。(三)氨的去路1、尿素的生成生成部位主要在肝細(xì)胞的線粒體及胞液中。生成過(guò)程尿素生成的過(guò)程由HansKrebs和KurtHenseleit提出，稱為鳥(niǎo)氨酸循環(huán)，又稱尿素循環(huán)或Krebs-Henseleit循環(huán)。1）氨基甲酰磷酸的合成

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)行關(guān)鍵酶2）瓜氨酸的合成鳥(niǎo)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，瓜氨酸生成后進(jìn)入胞液。3）精氨酸代琥珀酸的合成反應(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提供氨基關(guān)鍵酶精氨酸延胡索酸精氨酸代琥珀酸裂解酶精氨酸代琥珀酸

精氨酸的合成4）精氨酸水解生成尿素反應(yīng)在胞液中進(jìn)行尿素鳥(niǎo)氨酸精氨酸

尿素：經(jīng)血液運(yùn)輸?shù)侥I，隨尿排除。鳥(niǎo)氨酸：進(jìn)入線粒體，參與瓜氨酸合成，完成鳥(niǎo)氨酸循環(huán)。鳥(niǎo)氨酸循環(huán)2ADP+PiCO2+NH3

+H2O氨基甲酰磷酸2ATPN-乙酰谷氨酸Pi鳥(niǎo)氨酸瓜氨酸精氨酸延胡索酸氨基酸草酰乙酸蘋(píng)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(niǎo)氨酸尿素線粒體胞液目錄原料：2分子氨，一個(gè)來(lái)自于游離氨，另一個(gè)來(lái)自天冬氨酸。過(guò)程：先在線粒體中進(jìn)行，再在胞液中進(jìn)行。限速酶：精氨酸代琥珀酸合成酶是尿素合成的限速酶；耗能：3個(gè)ATP，4個(gè)高能磷酸鍵。（三）尿素合成的特點(diǎn)小結(jié)（四）高氨血癥和氨中毒血氨濃度升高稱高氨血癥(hyperammonemia)，常見(jiàn)于肝功能嚴(yán)重?fù)p傷時(shí)，尿素合成酶的遺傳缺陷也可導(dǎo)致高氨血癥。高氨血癥時(shí)可引起腦功能障礙，稱氨中毒(ammoniapoisoning)。三羧酸循環(huán)

↓

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1.氨基甲酰磷酸的合成

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)行氨基酸脫氨基后生成的

-酮酸主要有三條代謝去路。*合成非必需氨基酸*氧化供能*轉(zhuǎn)變成糖或脂肪四、

-酮酸的代謝第三節(jié)個(gè)別氨基酸代謝

一、氨基酸脫羧基作用氨基酸脫去羧基生成CO2和水的過(guò)程。氨基酸脫羧酶的輔酶是磷酸吡哆醛。氨基酸脫羧酶氨基酸胺RCH2NH2+CO2磷酸吡哆醛（一）γ-氨基丁酸（GABA）L-谷氨酸GABACO2L-谷氨酸脫酶GABA是抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，對(duì)中樞神經(jīng)有抑制作用（VitB6→止吐）。（二）組胺L-組氨酸組胺組氨酸脫羧酶CO2組胺是強(qiáng)烈的血管舒張劑，可增加毛細(xì)血管的通透性，可使平滑肌收縮，引起支氣管痙攣導(dǎo)致哮喘，還可刺激胃蛋白酶及胃酸的分泌。（三）5-羥色胺(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在腦內(nèi)是一種抑制性神經(jīng)遞質(zhì)；在外周組織有收縮血管的作用。（四）多胺

鳥(niǎo)氨酸腐胺

S-腺苷甲硫氨酸

(SAM)脫羧基SAM

鳥(niǎo)氨酸脫羧酶CO2SAM脫羧酶CO2精脒丙胺轉(zhuǎn)移酶5'-甲基-硫-腺苷丙胺轉(zhuǎn)移酶

精胺多胺是調(diào)節(jié)細(xì)胞生長(zhǎng)的重要物質(zhì)。在生長(zhǎng)旺盛的組織（如胚胎、再生肝、腫瘤組織）含量較高，其限速酶鳥(niǎo)氨酸脫羧酶活性較強(qiáng)。氨基酸的特殊代謝

二、一碳單位的代謝定義：

某些氨基酸代謝過(guò)程中產(chǎn)生的只含有一個(gè)碳原子的基團(tuán)，稱為一碳單位。

主要來(lái)源于絲氨酸、甘氨酸、組氨酸及色氨酸的分解代謝。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

（一）一碳單位的來(lái)源

（二）四氫葉酸（FH4）是一碳單位的載體FFH2FH4FH2還原酶FH2還原酶NADPH+H+NADP+NADPH+H+NADP+FH4的生成

一碳單位不能游離存在，需與FH4結(jié)合而轉(zhuǎn)運(yùn)及參與代謝。（三）一碳單位的生理功能作為合成嘌呤和嘧啶的原料把氨基酸代謝和核酸代謝聯(lián)系起來(lái)FH4缺乏巨幼紅細(xì)胞性貧血

三、含硫氨基酸的代謝胱氨酸甲硫氨酸半胱氨酸

含硫氨基酸甲硫氨酸半胱氨酸胱氨酸三種氨基酸代謝相互聯(lián)系必需氨基酸（一）甲硫氨酸的代謝1.甲硫氨酸與轉(zhuǎn)甲基作用腺苷轉(zhuǎn)移酶PPi+Pi+甲硫氨酸ATPS—腺苷甲硫氨酸(SAM)活性蛋氨酸甲基轉(zhuǎn)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(nèi)最重要的甲基直接供體2.甲硫氨酸循環(huán)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+PiRH-CH33、肌酸與磷酸肌酸精氨酸甘氨酸胍乙酸鳥(niǎo)氨酸肌酸磷酸肌酸肌酐＋＋脒基轉(zhuǎn)移酶SAMS-腺苷同型半胱氨酸甲基轉(zhuǎn)移酶ATPADP肌酸激酶H2OH2O＋Pi血中肌酐的測(cè)定有助于腎功能不全的診斷（二）半胱氨酸與胱氨酸的代謝1.半胱氨酸與胱氨酸的互變-2H+2HCH2SHCHNH2COOHCH2CHNH2COOHCH2CHNH2COOHSS2半胱氨酸胱氨酸2.硫酸根的代謝含硫氨基酸分解可產(chǎn)生硫酸根，半胱氨酸是主要來(lái)源。SO42-+ATPAMP-SO3-(腺苷-5′-磷酸硫酸)3-PO3H2-AMP-SO3-（3′-磷酸腺苷-5′-磷酸硫酸，PAPS）PAPS為活性硫酸根，是體內(nèi)硫酸基的供體

四、芳香族氨基酸的代謝芳香族氨基酸

苯丙氨酸

酪氨酸

色氨酸1、苯丙氨酸羥化生成酪氨酸苯丙氨酸+O2酪氨酸+H2O苯丙氨酸羥化酶四氫生物蝶呤二氫生物蝶呤NADPH+H+NADP+此反應(yīng)為苯丙氨酸的主要代謝途徑。（一）苯丙氨酸與酪氨酸的代謝苯酮酸尿癥(PKU)

體內(nèi)苯丙氨酸羥化酶缺陷，苯丙氨酸不能正常轉(zhuǎn)變?yōu)槔野彼幔奖彼峤?jīng)轉(zhuǎn)氨基作用生成苯丙酮酸、苯乙酸等，并從尿中排出的一種遺傳代謝病。2、黑色素的合成人體缺乏酪氨酸酶，黑色素合成障礙，皮膚、毛發(fā)等發(fā)白，稱為白化病。3、兒茶酚胺：

多巴胺、去甲腎上腺素及腎上腺素的統(tǒng)稱。帕金森病患者多巴胺生成減少。4.酪氨酸的分解代謝