蛋白质分解代谢

▲⒉肠粘膜细胞分泌的蛋白酶 ⑴肠激酶：肠激酶存在于肠粘膜细 胞纹状缘表面。在胆汁酸作用下， 可大量释入肠液，激活从胰腺细 胞分泌的胰蛋白酶原。
肠激酶 胰蛋白酶 胰蛋白酶原 靡蛋白酶原 弹性蛋白酶原 羧基肽酶原 (+) 靡蛋白酶 弹性蛋白酶 羧基肽酶 协同作用消化蛋白质， 生成寡肽和氨基酸
⑵氨基肽酶和二肽酶：肠粘膜细 胞纹状缘和胞液中存在着氨基 肽酶和二肽酶等，可将寡肽彻 底水解产生氨基酸。
▲二、蛋白质的生理需要量 我国营养学会推荐成人每天蛋白质需要量为 70~80g。 三、蛋白质的营养价值 ★概述 蛋白质的营养价值取决于必需氨基酸的种类、含 量和比例是否与人体蛋白质的氨基酸组成接近。 越接近，其利用率越高、营养价值就越高。 ▲⑴必需氨基酸：必需氨基酸是指人体需要而自 身又不能合成的、必须由食物提供的氨基酸。 包括异亮氨酸、甲硫氨酸、缬氨酸、亮氨酸、色 氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸和赖氨酸。
●㈡一碳单位的生成 氨基酸经过复杂的分解代谢，产生的一 碳单位被四氢叶酸携带而转运。 ●㈢一碳单位的互相转变 各种形式的一碳单位可以发生互变，但 转变为N5-甲基四氢叶酸后是不可逆的。 它只能进入甲硫氨酸循环提供甲基， 参与甲基化合物的合成(后述)。
▲㈣一碳单位代谢的生理功能
①氨基酸分解产生的一碳单位，由 四氢叶酸携带参与嘌呤或嘧啶碱的 合成； ②生成的N5-甲基四氢叶酸经甲硫氨 酸循环途径提供甲基，参与体内重 要甲基化合物的合成。
蛋白质的分解代谢
【学习要求】 ★掌握蛋白质的营养作用和氨基酸一般代谢。 ▲熟悉蛋白质的腐败作用、一碳单位代谢、 芳香族氨基酸代谢和含硫氨基酸代谢。 ●了解蛋白质的消化与吸收、支链氨基酸代 谢和激素对蛋白质的调节。
第一节 蛋白质的营养作用
★蛋白质是生命的物质基础， 是构成组织结构的材料，蛋 白质可以氧化供能。
二、含硫氨基酸的代谢 含硫氨基酸包括甲硫氨酸、半胱氨酸和胱氨 酸三种。 ㈠甲硫氨酸循环 ●⒈甲硫氨酸循环过程 ▲⒉甲硫氨酸循环意义 ①提供活性甲基用于合成许多重要甲基化合 物； ②使N5-甲基四氢叶酸再生成游离四氢叶酸， 促进其他一碳单位的代谢。
FH4 N5-甲基FH4
甲硫氨酸
ATP Pi + PPi
●⑵非必需氨基酸：非必需氨基酸是指 体内能够合成、不必由食物提供的氨 基酸。 精氨酸和组氨酸可称为半必需氨基酸。 ★⑶食物蛋白质的互补作用：将不同种 类的蛋白质混合食用，可以互相补充 所缺少的必需氨基酸，从而提高蛋白 质的营养价值，称为蛋白质的互补作 用。
第二节
蛋白质的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ化、吸收和腐败
一、蛋白质的消化 蛋白质是结构复杂的生物大分子， 且具有免疫原性。食物蛋白必须经 胃肠道消化酶分解为氨基酸，才能 被机体安全有效地吸收利用。
●㈤其他脱氨基作用 包括丝氨酸的脱水脱氨基作用， 半胱氨酸脱H2S脱氨基作用等。
二、氨的代谢
★㈠氨的来源与去路 来源： ①氨基酸脱氨基 ②胺类物质氧化 ③肠菌腐败产氨 去路： ①在肝脏合成尿素，经肾随尿排出 ②在脑组织等合成谷氨酰胺，运输到肝或肾，以 尿素或NH4+形式排出体外 ③合成其他含氮物(非必需氨基酸、碱基)
二、氨基酸的吸收和转运
▲㈠概述 需要载体蛋白帮助、耗能和需钠条件下，才能将氨基 酸主动吸收入细胞内。 ●㈡转运氨基酸的4类载体蛋白 ①中性氨基酸载体 ②碱性氨基酸载体 ③酸性氨基酸载体 ④亚氨基酸载体。 当同一类载体转运不同氨基酸时，相互之间可以产生 竞争作用。
三、蛋白质的腐败作用
★㈠概念 未消化的蛋白质和未吸收的氨基酸 在大肠下部受肠菌作用，产生一系 列对人体有害的物质，称为腐败作 用。如胺类、酚类、吲哚、硫化氢、 氨和甲烷等。
⒈尿素的合成过程 氨基甲酰磷酸的合成→瓜氨酸的合成→精氨酸 的合成→精氨酸水解生成尿素
尿素 鸟氨酸 NH3 CO2 H2O
H2O
精氨酸
瓜氨酸
延胡索酸 天冬氨酸
⒉尿素合成总结果 CO2 + 2NH3 + 3H2O +3ATP 尿素 + 2ADP + AMP + 4Pi ⒊尿素合成生理意义: 解除氨毒。 ▲肝昏迷的氨中毒学说 肝功能严重受损→尿素合成障碍→血氨↑→大量氨 进入脑组织→与脑细胞中的α-酮戊二酸合成谷氨 酸→进一步消耗氨及ATP以生成谷氨酰胺。 严重发展，一方面消耗较多的NADH + H+和ATP 等能源物质，另一方面大量的α-酮戊二酸消耗， 使三羧酸循环速率降低，影响ATP生成，使脑组 织供能不足，引起肝性脑昏迷。
同型半胱氨酸 腺苷
S-腺苷甲硫氨酸
去甲肾上腺素 胍乙酸、乙醇胺
S-腺苷 H2O 同型半胱氨酸 肾上腺素、肌酸、胆碱
▲㈡半胱氨酸与胱氨酸的代谢
胱氨酸 牛磺酸 半胱氨酸 合成胆盐
丙酮酸(糖代谢) + H2SO4 (作为药物解毒结合剂) 合成谷胱甘肽 抗氧化作用 作为药物解毒结合剂
▲三、芳香族氨基酸的代谢
第四节 一些氨基酸的特殊代谢 一、一碳单位的代谢 ▲概念 某些氨基酸在分解过程中，可产 生含1个碳原子的活性基团，称 为一碳单位。用“C”表示。
▲㈠一碳单位的种类和来源 种类 来源 甲酰基(-CHO) 甘氨酸 甲炔基(-CH=) 组氨酸 亚氨甲基(-CH=NH) 组氨酸 甲烯基(-CH2-) 丝氨酸和甘氨酸 甲基(-CH3) 甲硫氨酸
●㈡腐败产物的生成(举例) 腐败产物 反应类型 来源 胺类 脱羧 组氨酸、赖氨酸、酪氨酸 酚类 脱羧、脱氨、氧化 酪氨酸 吲哚 分解、脱氨等 色氨酸 硫化氢 分解、脱硫化氢 半胱氨酸 氨 脱氨基 氨基酸
▲㈢肝昏迷的假神经递质学说
肠梗阻或肝功能障碍患者→腐败产物生 成增多，或肝脏不能有效解毒→导致 某些胺类(如酪胺或苯乙醇胺)进入脑组 织→转化为β-羟酪胺或苯乙醇胺→这 些假的神经递质，可以竞争性干扰儿 茶酚胺的神经递质作用→导致大脑功 能受抑直至昏迷。
★㈢联合脱氨基作用
⒈概念 联合脱氨基作用是指氨基酸在 转氨基作用和谷氨酸的氧化脱 氨基作用联合进行下，脱去氨 基生成-酮酸和NH3。
⒉意义 ①能产生游离NH3，是体内脱氨基 的重要方式； ②反应可逆，其逆过程是体内合成 和改造非必需氨基酸的重要途径。
●㈣嘌呤核苷酸循环
肌肉组织中谷氨酸脱氢酶活性很 弱，可以通过嘌呤核苷酸循环 脱去氨基。嘌呤核苷酸循环实 际上也可看作为是另一种形式 的联合脱氨基作用。
▲㈡氧化脱氨基作用
⒈概念 氧化脱氨基作用是指氨基酸在酶的作用下，发生 氧化脱氢、水解脱氨，产生游离氨和-酮酸。 ⒉谷氨酸脱氢酶 谷氨酸脱氢酶是催化氧化脱氨基最重要的脱氢酶， 催化L-谷氨酸脱氢又脱氨，产生游离氨和-酮戊 二酸。反应如下：
谷氨酸 + NAD + + H2O
-酮戊二酸 + NADH + H+ + NH3
一、氨基酸的脱氨基作用
★概述 氨基酸在体内的分解代谢主要是发 生脱氨基作用，生成-酮酸和氨。 根据脱去氨基的机理不同，主要有 氨基转移(转氨基)作用，氧化脱氨 基作用，联合脱氨基作用以及其他 脱氨基作用等。
▲㈠氨基转移(转氨基)作用
⒈概念 氨基转移(转氨基)作用是指氨基酸在 氨基转移(转氨)酶催化下，将-氨 基转移到 -酮酸的酮基位置上， 生成相应的-酮酸和 新的-氨基 酸。
●㈠胃内消化 食物蛋白消化从胃开始。胃黏膜主细 胞分泌胃蛋白酶原，在胃酸激活下对 食物蛋白产生部分消化，主要生成多 肽。
㈡小肠内消化 小肠是消化蛋白质的主要部位。小 肠内有胰腺和肠粘膜细胞分泌的 多种蛋白酶类，在这些蛋白酶的 协同作用下，将蛋白质分解为氨 基酸。
▲⒈胰腺分泌的蛋白酶 有内肽酶和外肽酶二类： 内肽酶是指水解蛋白质肽链非末端 肽键主要产生多肽的酶。如，胰蛋 白酶、糜蛋白酶和弹性蛋白酶等。 外肽酶是指水解肽链末端肽键产生 氨基酸和寡肽的酶。主要有羧基肽 酶A、羧基肽酶B。
第三节 氨基酸的一般代谢 氨基酸代谢概况 ●㈠概念 3部分氨基酸(包括食物蛋白消化吸收、 组织蛋白分解和体内合成的一些非必 需氨基酸)混合在一起，分布于全身各 组织细胞内参与各种代谢，称为氨基 酸代谢库。
★㈡氨基酸的来源与去路。 来源： ①食物蛋白的消化吸收 ②组织蛋白的分解 ③利用-酮酸和氨合成一些非必需氨基酸 去路： ①主要合成组织蛋白 ②经一般代谢途径，脱氨产生-酮酸和氨， 或脱羧产生胺类和CO2 ③经特殊代谢途径，转变为一些重要生物活 性物质
芳香族氨基酸包括苯丙氨酸、酪氨酸和色氨 酸三种。 ㈠苯丙氨酸羟化为酪氨酸 反应由苯丙氨酸羟化酶催化。 先天性缺乏苯丙氨酸羟化酶→苯丙氨酸不能 转变为酪氨酸，而只能发生转氨作用生成 苯丙酮酸大量苯丙酮酸随尿排出，导致 苯丙酮酸尿症；同时，苯丙酮酸对中枢神 经有毒性，使患儿出现智力障碍。
㈡酪氨酸转变为甲状腺激素 ⑴种类：甲状腺激素包括T3和T4。 ⑵作用：①促进糖、脂和蛋白质代谢和能量代谢； ②促进机体生长、发育。对脑和骨的发育尤其重 要。 ⑶碘缺乏症：当婴幼儿缺乏甲状腺激素时，中枢 神经系统发育出现障碍，长骨生长停滞，以致智 力迟钝、身材矮小，称此为呆小症(克汀病)；如 果饮食中缺碘，可以影响甲状腺激素的合成。后 者可以引起垂体反馈性分泌TSH。在TSH刺激下， 使甲状腺组织增生、肿大，引起甲状腺肿。因此 在食盐中加碘可以预防碘缺乏症。
⒊谷氨酸脱氢酶特点 ①需要NAD+ 作为辅酶，产生的NADH + H+可经呼吸链氧化产能； ②催化反应可逆，逆过程可使-酮戊二 酸还原氨基化生成谷氨酸，故谷氨酸 属非必需氨基酸； ③是一种别构酶，其活性可受到ADP或 GTP等物质的别构调节； ④谷氨酸脱氢酶在体内分布广(除肌肉组 织外)、活性高，催化谷氨酸氧化脱氨。
一、氮平衡 ★㈠概念 氮平衡是指摄入氮与排出氮之间的平衡关系，它 可反映体内蛋白质代谢状况。 ★㈡类型 ⑴氮总平衡：摄入氮≈排出氮，表示体内蛋白质合 成与分解处于动态平衡；常见于正常成年人。 ⑵氮正平衡：摄入氮>排出氮，表示体内蛋白质合 成占优势；常见于生长期的儿童、孕妇、恢复期 的病人。 ⑶氮负平衡：摄入氮<排出氮，表示体内蛋白质分 解占优势。常见于消化道疾患、肿瘤、饥饿等。