氨基酸代谢

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三、营养必需氨基酸决定蛋白质的营养价值 1、必需氨基酸(essential amino acid)
体内需要而又不能自身合成，必须 由食物供给的氨基酸。
必需氨基酸(8种)：
缬 异亮 亮 苯丙 蛋 色 苏 赖 Val、 Ile、Leu、 Phe、 Met、Trp 、Thr、Lys 携一 两 本 淡 色 书 来
临床意义：ALT在肝组织含量高，急性肝炎 患者血清ALT升高。
谷氨酸 + 草酰乙酸 ASTa-酮戊二酸 +天冬氨酸 临床意义： AST在心肌组织含量较高,心肌 梗死患者血清AST可升高。
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3、特点 *只有氨基的转移，没有游离氨的生成
* 催化的反应可逆
4、生理意义 是体内合成非必需氨基酸的重要途径
组胺 色胺 酪胺 尸胺
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• 假神经递质(false neurotransmitter)
某些物质结构与神经递质结构相似，可取代正 常神经递质从而影响脑功能，称假神经递质。
苯乙胺
苯乙醇胺
酪胺
β-羟酪胺
• β-羟酪胺和苯乙醇胺结构类似儿茶酚胺，它们 可取代儿茶酚胺与脑细胞结合，但不能传递神经 冲动，使大脑发生异常抑制。
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P186
2、转氨酶及辅酶 转氨酶的辅酶是磷酸吡哆醛
体内存在多种转氨酶，以L-谷氨酸与a酮酸的转氨酶最为重要。如：丙氨酸氨基转 移酶（ ALT ，又称谷丙转氨酶，GPT）和 天冬氨酸氨基转移酶（ AST ，又称谷草转 氨酶，GOT ）。
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P186
谷氨酸 + 丙酮酸 ALTa-酮戊二酸 + 丙氨酸
Digestion, Absorption and Putrefaction of Proteins
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P180
一、外源性蛋白质消化成氨基酸和寡肽后被吸收
食物
淀粉
脂肪
蛋白酶
蛋白质
氨基酸
（一）在胃和肠道蛋白质被消化成氨基酸和寡肽
1、蛋白质在胃中被水解成多肽和氨基酸
胃酸、胃蛋白酶
胃蛋白酶原
胃蛋白酶 + 多肽碎片
熟悉:食物蛋白质消化及氨基酸的吸收。蛋白质的腐败作用。真核细胞
内蛋白质降解的两条途径。a－酮酸的代谢。高血氨和氨中毒。氨基 酸脱羧基生成的几种胺类物质：γ-氨基丁酸、组胺、5-羟色胺、多 胺的生成及生理作用。芳香族氨基酸代谢异常与遗传性疾病的联系。
了解:氨基酸的代谢概况。尿素合成的调节。支链氨基酸的代谢。肌酸
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P179
一、 体内蛋白质具有多方面的重要功能
1. 维持细胞、组织的生长、更新和修补 2. 参与多种重要的生理活动
催化（酶）、免疫（抗原及抗体）、运 动（肌肉）、物质转运（载体）、凝血（凝 血系统）等。
3. 氧化供能
人体每日18%能量由蛋白质提供。
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二、体内蛋白质的代谢状况可用氮平衡描述
(一)氮平衡(nitrogen balance) 摄入食物的含氮量与排泄物（尿与粪）
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（一）蛋白质以不同的速率进行降解 n 蛋白质的半寿期(half-life) 蛋白质降低其原浓度一半所需要的 时间，用t1/2表示。 n 不同的蛋白质降解速率不同，降解速率 随生理需要而变化。
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（二）真核细胞内蛋白质的降解有两条重要途径
1、蛋白质在溶酶体通过ATP-非依赖途径被降解
Ø 不依赖AT P 和泛素； Ø 利用溶酶体中的组织蛋白酶( ca t he ps i n)
中含氮量之间的关系。
氮总平衡：摄入氮 = 排出氮（正常成人） 氮正平衡：摄入氮 > 排出氮（儿童、孕妇等） 氮负平衡：摄入氮 < 排出氮（饥饿、消耗性
疾病患者） •氮平衡的意义：可以反映体内蛋白质代谢的
概况。
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(二)生理需要量 成人每日最低蛋白质需要量为30～
50g， 我 国 营 养 学 会 推 荐 成 人 每 日 蛋 白 质需要量为80g。
(pepsinogen)
(pepsin)
• 胃蛋白酶的最适pH为1.5～2.5，对蛋白质肽键作 用特异性差，产物主要为多肽及少量氨基酸。
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2、蛋白质在小肠中被水解成小肽和氨基酸
——小肠是蛋白质消化的主要部位
（1）胰酶及其作用
胰酶是消化蛋白质的主要酶，最适pH为7.0 左右，包括内肽酶和外肽酶。
•内肽酶(endopeptidase) 水解蛋白质肽链内部的一些肽键，如胰蛋
糜蛋白 酶原
糜蛋白酶
弹性蛋
(chymotrypsin) 白酶原
弹性蛋白酶 (elastase)
羧基肽酶原 (A或B)
羧基肽酶(A或B) (carboxypeptidase)
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酶原激活的意义:
• 可保护胰腺组织免受蛋白酶的自身消化作用 • 保证酶在其特定的部位和环境发挥催化作用 • 酶原可视为酶的贮存形式
Major Object
授课时数： 5学时 教学目的要求： 掌握:蛋白质营养价值（必需氨基酸的概念及种类，食物蛋白质的互补
作用）。氨基酸脱氨基的主要方式（转氨基作用及转氨酶，氧化脱氨 基作用，联合脱氨基作用——转氨基与氧化脱氨基作用相偶联、嘌呤 核苷酸循环。）。氨的代谢（体内氨的来源与去路，氨的转运，氨的 主要代谢去路——尿素合成：鸟氨酸循环的概念及酶促反应过程、尿 素生成的意义）。一碳单位的概念、形式、转运载体、生成及生理意 义；甲硫氨酸循环的概念、过程及生理意义。
氨基酸
氨基酸
半胱氨酰甘氨酸
γ谷 氨酰 基转 移酶
(Cys-Gly)
谷胱甘肽 甘氨酸 GSH
5-氧脯氨酸
二肽酶
5-氧脯
半胱氨酸 氨酸酶
γ-谷氨酰
谷氨酸
ATP ADP+Pi
ADP+Pi
谷胱甘肽 合成酶
半胱氨酸 合成酶
ATP
ATP
γ-谷氨酰半胱氨酸
ADP+Pi
γ-谷氨酰基循环
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v γ-谷氨酰基循环
（1）g-GT(g-谷氨酰基转移酶）位于细胞 膜
• 其余12种氨基酸体内可以合成，称非必需氨基酸
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2、蛋白质的营养价值(nutrition value) 蛋白质的营养价值取决于必需氨基
酸的种类、数量、比例。
3、蛋白质的互补作用 将营养价值较低的蛋白质混合食
用，其必需氨基酸可以互相补充而提高 营养价值。
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P180
第二节 蛋白质的消化、吸收与腐败
泛素
被降解
O 蛋白质 HS-E2
C S E2
泛素
E3
E1：泛素激活酶 E2：泛素结合酶 E3：泛素蛋白连接酶
O C NH 被降解蛋白质
泛素化过程
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Ø 蛋白酶体存在于细胞核和胞浆内，主要降解 异常蛋白质和短寿蛋白质。
26S蛋 白酶体
2个α环：7个α亚基 20S的核心 颗粒(CP) 2个β环：7个β亚基
定义 指氨基酸脱去氨基生成相应α-酮酸的过程
· 最主要的反应 · 存在于大多数组织中 · 有四种方式：转氨基作用 L－谷氨酸氧化脱氨基 联合脱氨基（为主） 氨基酸氧化酶催化脱氨基
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P186
（一）转氨基作用 (transamination)
1、定义：在转氨酶(transaminase)的作用下，某
二、蛋白质的腐败作用（putrefaction）
Ø概念： 肠道细菌对未被消化的蛋白质及未 被吸收的消化产物进行的代谢过程。
细菌
未消化蛋白质
未吸收的消化产物
NH3
脱氨
脱羧
胺
碳链降解
其它有害物质
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（一）肠道细菌通过脱羧基作用产生胺类 蛋白质 蛋白酶 氨基酸 脱羧基作用 胺类
组氨酸 色氨酸 酪氨酸 赖氨酸
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¯ 氨基酸代谢概 况：
P186图7-5
食物 消化吸收 蛋白 质
组织 分解 蛋白 合成 质
血液
氨基 酸
氨
基
酸
代
谢
组织 库
氨基
酸
脱氨基 作用
脱羧基作用 代谢转变
非必需氨基酸
α-酮酸
糖或脂类
CO2+H2O
尿素
NH3
谷氨酰胺
其它含氮物质
胺类 + CO2
嘌呤、嘧啶、肌酸 等含氮化合物
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P185
三．氨基酸的脱氨基作用
小肠黏膜细胞 肾小管细胞 肌细胞
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P182
2、g-谷氨酰基循环对氨基酸的转运 (g- glutamyl cycle)
通过GSH的代谢作用将氨基酸吸收和转运的过程
v 过程
（1）谷胱甘肽转运氨基酸 循环
（2）谷胱甘肽的再合成
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细胞膜
细胞外
细胞内
γ-谷氨酰 氨基酸
γ-谷氨 酸环化 转移酶
P182图7-3
19S的调节颗粒(RP) : 18个亚基, 6 个亚基具有ATP酶活性
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n 泛素介导的蛋白质降解过程：
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P185
二、外源性氨基酸与内源性氨基酸 组成氨基酸代谢库
Ø 氨基酸代谢库（metabolic pool） 食物蛋白质经消化吸收的氨基酸（外
源性氨基酸）与体内组织蛋白质降解产生 的氨基酸及体内合成的非必需氨基酸（内 源性氨基酸）混在一起，分布于体内各处 参与代谢，称为氨基酸代谢库。
降解外源性蛋白、膜蛋白和长寿蛋白 质。
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2、蛋白质在蛋白酶体通过ATP-依赖途径被降解
Ø 依赖ATP和泛素 Ø 降解异常蛋白和短寿蛋白质
n 泛素(ubiquitin)
Ø 76个氨基酸组成的多肽(8.5kD) Ø 普遍存在于真核生物而得名 Ø 一级结构高度保守
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n 泛素介导的蛋白质降解过程 包括两个阶 段：