蛋白质代谢
蛋白质代谢的作用
蛋白质代谢的作用全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：蛋白质是构成生物体细胞的主要物质之一，也是人体内的重要营养物质之一。
蛋白质代谢是指机体内各种蛋白质在生物体内的合成、降解和利用的过程。
蛋白质代谢在人体内起着非常重要的作用，它涉及到细胞的建设和修复、免疫反应、激素的合成与分泌、运动、生长发育等多个方面，下面我们来详细探讨一下蛋白质代谢的作用。
蛋白质代谢在细胞内具有建设和修复作用。
细胞是生命的基本单位，蛋白质是细胞内最主要的成分，其大部分结构和功能都与蛋白质密切相关。
在生物体内，细胞不断地进行分裂和增殖，需要大量新的蛋白质来支持细胞的生长。
蛋白质代谢能够提供细胞分裂和增殖所需的蛋白质，促进细胞的建设和修复，维持细胞的正常功能。
蛋白质代谢在免疫反应中发挥重要作用。
免疫系统是人体内的防御系统，对抗病原体和异物的入侵。
免疫反应是一种复杂的生物过程，需要大量的免疫蛋白质来发挥作用。
当身体受到感染或损伤时，免疫细胞会释放各种免疫蛋白质来对抗病原体和促进伤口愈合。
蛋白质代谢能够提供免疫反应所需的蛋白质，加强机体的免疫功能，保护人体免受疾病的侵害。
蛋白质代谢对激素的合成与分泌也起着重要作用。
激素是调节人体内各种生理过程的化学物质，如胰岛素、甲状腺激素、生长激素等。
这些激素的合成与分泌需要大量的蛋白质参与，蛋白质代谢可以提供合成这些激素所需的原料以及能量，维持激素正常水平，保持人体的内分泌平衡。
蛋白质代谢还在运动过程中发挥重要作用。
运动是人体内一种常见的生理活动，运动需要消耗大量的能量和蛋白质。
蛋白质代谢能够提供运动所需的能量和蛋白质，维持肌肉的正常功能，促进肌肉生长和修复，提高运动能力和耐力。
蛋白质代谢对人体的生长发育也具有重要作用。
生长发育是人体内一种重要的生理过程，需要大量的蛋白质来支持。
蛋白质代谢能够提供生长发育所需的营养物质，促进细胞分裂和增殖，促进身体各器官的发育，保证人体的生长发育正常进行。
蛋白质代谢在人体内具有多种作用，包括细胞的建设和修复、免疫反应、激素的合成与分泌、运动、生长发育等多个方面。
生化蛋白质代谢
第五章蛋白质代谢第一节概述一、主要途径1.蛋白质代谢以氨基酸为核心，细胞内外液中所有游离氨基酸称为游离氨基酸库，其含量不足氨基酸总量的1％，却可反映机体氮代谢的概况。
食物中的蛋白都要降解为氨基酸才能被机体利用，体内蛋白也要先分解为氨基酸才能继续氧化分解或转化。
2.游离氨基酸可合成自身蛋白，可氧化分解放出能量，可转化为糖类或脂类，也可合成其他生物活性物质。
合成蛋白是主要用途，约占75％，而蛋白质提供的能量约占人体所需总能量的10－15％。
蛋白质的代谢平衡称氮平衡，一般每天排出5克氮，相当于30克蛋白质。
3.氨基酸通过特殊代谢可合成体内重要的含氮化合物，如神经递质、嘌呤、嘧啶、磷脂、卟啉、辅酶等。
磷脂的合成需S-腺苷甲硫氨酸，氨基酸脱羧产生的胺类常有特殊作用，如5－羟色胺是神经递质，缺少则易发生抑郁、自杀；组胺与过敏反应有密切联系。
二、消化外源蛋白有抗原性，需降解为氨基酸才能被吸收利用。
只有婴儿可直接吸收乳汁中的抗体。
可分为以下两步：1.胃中的消化：胃分泌的盐酸可使蛋白变性，容易消化，还可激活胃蛋白酶，保持其最适pH，并能杀菌。
胃蛋白酶可自催化激活，分解蛋白产生蛋白胨。
胃的消化作用很重要，但不是必须的，胃全切除的人仍可消化蛋白。
2.肠是消化的主要场所。
肠分泌的碳酸氢根可中和胃酸，为胰蛋白酶、糜蛋白酶、弹性蛋白酶、羧肽酶、氨肽酶等提供合适环境。
肠激酶激活胰蛋白酶，再激活其他酶，所以胰蛋白酶起核心作用，胰液中有抑制其活性的小肽，防止在细胞中或导管中过早激活。
外源蛋白在肠道分解为氨基酸和小肽，经特异的氨基酸、小肽转运系统进入肠上皮细胞，小肽再被氨肽酶、羧肽酶和二肽酶彻底水解，进入血液。
所以饭后门静脉中只有氨基酸。
三、内源蛋白的降解1.内源蛋白降解速度不同，一般代谢中关键酶半衰期短，如多胺合成的限速酶－鸟氨酸脱羧酶半衰期只有11分钟，而血浆蛋白约为10天，胶原为1000天。
体重70千克的成人每天约有400克蛋白更新，进入游离氨基酸库。
蛋白质的代谢过程
蛋白质的代谢过程
蛋白质代谢涉及到三个主要的过程：蛋白质合成、蛋白质降解、氨基酸转运。
1. 蛋白质合成（蛋白质合成作用）
蛋白质合成是指通过翻译机制，将mRNA上的信息转换为蛋白质的过程。
合成蛋白质时，先是需要氨基酸的输入，然后逐个将氨基酸通过肽键连接起来形成多肽链，最终形成具有特定功能的三维蛋白质。
2. 蛋白质降解
蛋白质的降解是指将蛋白质分解为氨基酸的过程。
这个过程涉及到多个酶类，比如蛋白酶、肽酶等。
蛋白质降解的目的是使有害的、老化的蛋白质分解并重新利用其组成的氨基酸。
3. 氨基酸转运
氨基酸转运指的是通过氨基酸转运体将氨基酸从细胞外部或内部转移到细胞内部（如细胞质和内质网），以满足蛋白质合成和其他代谢过程对氨基酸的需求。
这个过程是由多个运输蛋白协同完成的。
蛋白质分解代谢产物
蛋白质分解代谢产物
蛋白质分解代谢产物是指在人体内蛋白质分解代谢过程中产生的化合物。
这些化合物包括氨基酸、肽、酰胺、尿素等。
氨基酸是蛋白质分解产物的基本单元，可以通过肝脏转化为葡萄糖、脂肪酸等物质，用于能量供应和新陈代谢。
肽是由多个氨基酸结合而成的化合物，可以在肠道内被消化酶分解为单个氨基酸。
酰胺是由酰基和氨基组成的化合物，常见的酰胺有丙酰胺、乙酰胺等。
尿素是蛋白质分解代谢过程中产生的一种无机化合物，由肝脏合成后通过肾脏排泄。
尿素的主要作用是将体内过多的氨基酸和氨排泄出体外，维持体内氮平衡。
过多的氨和氨基酸会导致血液酸碱平衡失调，甚至危及生命。
蛋白质分解代谢产物在人体内具有重要的生理功能，但如果代谢失调，也会对健康造成危害。
例如，肝脏功能受损会影响尿素的合成和排泄，导致高尿素血症；肾脏疾病会影响氨和尿素的排泄，引起尿毒症等疾病。
因此，保持蛋白质分解代谢的平衡对于人体健康至关重要。
- 1 -。
蛋白质的代谢途径
蛋白质的代谢途径蛋白质是构成生物体的重要物质之一，其代谢途径包括以下几个方面：1.蛋白质消化吸收：蛋白质摄入后，通过消化酶作用在胃和小肠中被水解成小肽和氨基酸，然后再被吸收进入血液循环系统。
2.蛋白质转化合成：体内通过蛋白质转化合成新的蛋白质，参与细胞质、细胞核、线粒体等细胞器的构建及细胞功能的实现。
3.蛋白质代谢和分解：身体内的蛋白质分解成为氨基酸，其中分别分解为外源性和内源性氨基酸。
外源性氨基酸来自于蛋白质的摄入，内源性氨基酸来自于细胞蛋白质分解。
氨基酸在肝脏中进行氨基团的转移、脱氨作用，生成尿素后从尿路排出。
而氨基酸的碳骨架则能够参与糖酵解、三羧酸循环等代谢途径之中产生ATP。
4.脂质代谢中的蛋白质：磷脂酰胆碱是细胞膜的主要成分之一，其中的胆碱来自于外源性而非内源性的甲基供体，斩正转移反应需要谷氨酰基转移酶和甲基转移酶的参与。
总之，蛋白质代谢是一个复杂的过程，需要多种酶的参与和各种途径的协同作用，其中涉及的化学过程是极其复杂的。
除了上述提到的代谢途径，蛋白质的代谢还涉及到其他一些关键的过程，如：5.氧化脱氨反应：在细胞分解蛋白质时，氨基酸的氨基团需要通过脱氨反应被除去，形成α-酮酸和游离氨基。
这个过程需要特定的酶催化，如转氨酶。
6.尿素循环：将氨基酸的氨基团无毒地转化为尿素的过程称为尿素循环。
此过程发生在肝细胞内部，将来自其他组织的氨基酸转换成为肝内的丙酮酸和尿素，其中丙酮酸经硫酸酯化后进入三羧酸循环。
而尿素则经由肾脏排出体外。
7.氨基酸转运：氨基酸需要穿越胆固醇成分的脂质双层细胞膜，以进入或退出细胞。
该过程由特定运输蛋白介导，如 L-氨基酸载体或 L-氨基酸交换蛋白。
8.应激反应：当身体遭受外界刺激或内部应激因素时，蛋白质代谢会发生变化。
这可能导致肌肉的分解和炎症的发生，为应对压力保护身体健康。
总之，蛋白质代谢广泛涉及到身体内多个器官和细胞之间的协作，通过多个途径来实现蛋白质的分解、合成、转移和利用，以维护生命活动的正常进行。
蛋白质分解代谢过程
消化系统疾病
消化酶缺乏
蛋白质的消化需要特定的酶来分解，如果缺乏这些酶，蛋白质无 法被有效消化，可能导致消化不良、腹胀、腹泻等症状。
肠道炎症
肠道炎症可能影响蛋白质的消化和吸收，导致营养不足和生长迟缓。
肠易激综合征
肠易激综合征是一种功能性肠道疾病，可能导致腹痛、腹泻和便秘 等症状，影响蛋白质的消化和吸收。
氨基酸代谢异常
苯丙酮尿症
苯丙酮尿症是一种常见的氨基酸代谢异常， 由于缺乏苯丙氨酸羟化酶，导致苯丙氨酸无 法正常代谢，可能出现智力发育迟缓、癫痫 等症状。
枫糖尿症
枫糖尿症是由于支链氨基酸代谢异常引起的 ，可能出现神经系统损害、生长迟缓等症状
。
肥胖与糖尿病
要点一
肥胖
过多的蛋白质摄入可能导致肥胖，肥胖又与多种健康问题 相关，如心血管疾病、糖尿病等。
要点二
糖尿病
蛋白质摄入过多可能增加肾脏负担，长期高蛋白饮食可能 增加患糖尿病的风险。糖尿病患者的蛋白质代谢也可能出 现异常，影响身体健康。
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03
主动运输需要消耗能量，能量来源于细胞内的ATP水解。ATP水解后释放的能量 用于驱动载体蛋白的构象变化，从而完成氨基酸的转运。
氨基酸的分类与转运
氨基酸的分类
中性氨基酸
酸性氨基酸
碱性氨基酸
氨基酸根据其侧链基团的性质 可以分为中性、酸性、碱性氨 基酸等不同类型。不同类型氨 基酸在细胞内的转运方式和作 用也有所不同。
蛋白质分解代谢过程
目录
CONTENTS
• 蛋白质的消化 • 氨基酸的吸收 • 蛋白质分解后的代谢途径 • 蛋白质分解代谢过程中的调节 • 蛋白质分解代谢过程中的疾病与健康问
第10章：蛋白质的代谢
第三节 蛋白质的合成机制
以大肠杆菌为例 1. 氨基酸的活化与搬运 2. 活化氨基酸在核蛋白体上的缩合
① 起始
a. 核蛋白体大小亚基分离；
b. mRNA在小亚基定位结合； c. 起始氨基酰-tRNA的结合； d. 核蛋白体大亚基结合。
第三节 蛋白质的合成机制 a.核蛋白体大小亚基分离
白质的场所。
第二节 蛋白质的合成系统
二、蛋白质合成体系
1、mRNA和遗传密码 2、tRNA和氨基酸的活化 3、rRNA和核糖体 4、 辅助因子 5、供能物质和无机离子
第二节 蛋白质的合成系统
1、mRNA和遗传密码
帽子结构功能
①使mRNA免遭核酸酶的破坏 ②使mRNA能与核糖体小亚基结合并开始合 成蛋白质 ③被蛋白质合成的起始因子所识别，从而 促进蛋白质的合成。
第十章 蛋白质的代谢
第一节 蛋白质的消化和降解 一、蛋白质的消化与吸收
蛋白质在动物消化道中的水解过程称为蛋白质 的消化。消化产物是氨基酸或短的肽链。
消化部位：自胃中开始，主要在小肠。 食物蛋白质在酶作用下水解为氨基酸和小肽。
第一节 蛋白质的消化和降解
胃蛋白酶以酶原的形式由胃粘膜主细胞 分泌，其被盐酸激活。胃泌素促使胃中 柱细胞分泌盐酸。
5´
AUG
3´
IF-3
IF-2促进
IF-1
fMet-tRNAifMet
与小亚基结合
第三节 蛋白质的合成机制 d.核蛋白体大亚基的结合
IF2自复合物解离的同时发生 GTP水解（消耗一个高能磷酸
键），大亚基随之与小亚基结
合，并释放各种起始因子，形
成70S起始复合物，为延伸作好
糖代谢脂代谢蛋白质代谢三者之间的联系
糖代谢、脂代谢和蛋白质代谢的联系糖代谢、脂代谢和蛋白质代谢是人体新陈代谢的三个重要方面。
它们之间密切相关，相互影响，共同维持着人体健康和正常功能。
本文将详细介绍糖代谢、脂代谢和蛋白质代谢的基本概念以及它们之间的联系。
1. 糖代谢糖是人体能量的重要来源，也是构成细胞壁等重要物质的基础。
糖主要通过食物摄入进入人体，经过一系列的代谢过程转化为能量。
糖的主要代谢途径包括糖原合成和分解、糖酵解、糖异生等。
1.1 糖原合成和分解糖原是一种多聚体的葡萄糖储备形式，在肝脏和肌肉中储存着。
当血糖浓度较高时，胰岛素会促使肝脏和肌肉中的葡萄糖转化为糖原储存起来，以备不时之需。
而当血糖浓度降低时，胰岛素的作用减弱，肝脏和肌肉中的糖原会被分解为葡萄糖释放到血液中，供给全身组织使用。
1.2 糖酵解糖酵解是指将葡萄糖分解为乳酸或丙酮酸的过程。
这个过程可以在有氧条件下进行（称为有氧糖酵解），也可以在无氧条件下进行（称为无氧糖酵解）。
有氧糖酵解可以提供较多的能量，并产生水和二氧化碳作为副产物；而无氧糖酵解则产生乳酸，并在一定程度上限制能量产生。
1.3 糖异生糖异生是指将非碳水化合物物质转化为葡萄糖的过程。
当血糖浓度较低时，肝脏和肾上腺皮质会通过一系列反应将乙酰辅酶A、甘油三酯等物质转化为葡萄糖释放到血液中，以维持血糖水平的稳定。
2. 脂代谢脂代谢是指人体对脂肪的合成、分解和利用过程。
脂肪是一种重要的能量储备物质，也是构成细胞膜的主要组成成分。
脂肪代谢主要包括三个方面：脂肪酸合成、脂肪酸氧化和三酰甘油合成与分解。
2.1 脂肪酸合成脂肪酸合成是指将碳源（如葡萄糖）转化为甘油三酯的过程。
在此过程中，糖原会被转化为乙酰辅酶A，并通过一系列反应转化为长链脂肪酸。
这些长链脂肪酸可以在细胞内合成甘油三酯，并储存起来或者释放到血液中供给其他组织使用。
2.2 脂肪酸氧化脂肪酸氧化是指将脂肪酸转化为能量的过程。
当身体需要能量时，储存在细胞内的甘油三酯会被分解为脂肪酸和甘油，脂肪酸进入线粒体后经过β-氧化途径逐步分解为乙酰辅酶A，并通过三羧酸循环和氧化磷酸化产生能量。
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第一节 蛋白质的降解及其他
一、相关概念
• 氮平衡：体内蛋白质的合成与分解及每日氮的摄入与排出 需维持动态平衡，即氮平衡(nitrogen balance)。
• 氮摄入量代表蛋白质摄入量，成人每日蛋白需求量80g。 • 总氮平衡：每日摄入氮量与排出氮量大致相等，表示体内
蛋白质的合成与分解量大致相等。分正氮平衡（摄入氮大 于排出氮）与负氮平衡（摄入氮小于排出氮）
R’-C-COOH
R”-CH-COOH
O
NH2
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• 除Lys，Pro外，其他氨基酸均可参加转氨基 作用。
• 各转氨酶均以磷酸吡哆醛(胺)为辅酶。 • 分布最广泛的两种转氨酶：谷草转氨酶（
GOT）和谷丙转氨酶（GPT） • GPT含量为重要的肝炎检测指标 • 是机体合成非必需氨基酸的重要途径
第15页/共99页
（一）氧化脱氨基作用：
• 氧化脱氨基的反应过程包括脱氢和水解两步， • 催化氧化脱氨基的酶：Ｌ-氨基酸氧化酶、D-氨基
酸氧化酶、L-谷氨酸脱氢酶（分布最广泛）
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L-谷氨酸脱氢酶(L-glutamate dehydrogenase) 特点： • 以NAD+或NADP+为辅酶，产物NADH或NADPH 可进入呼吸链。 • 属于变构酶，其活性受ATP，GTP的抑制，受 ADP，GDP的激活。 • 酶活性高，分布广
第5页/共99页
相关概念
• 蛋白质的半衰期：细胞中蛋白质降解至原浓度一半所 需的时间。人血浆蛋白质半衰期约10天，肝脏t1/2约1 ～8天，结缔组织蛋白t1/2约180天。
• 氨基酸代谢库：食物蛋白质与组织蛋白质经降解为氨 基酸，然后进入血液循环及全身各组织，总称为氨基 酸代谢库。
• 生物体无多余氨基酸
目录
第一节 蛋白质的酶促降解过程 第二节 氨基酸的分解代谢 第三节 氨基酸的生物合成 第四节 蛋白质的生物合成
第2页/共99页
复习
• 氨基酸（amino acids)是蛋白质(protein)的基本 组成单位
• 蛋白质是生命活动的重要物质基础 • 蛋白质的功能
催化功能；结构功能；调节功能；防御功能； 运动功能；运输功能；信息功能；储藏功能
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4、氨基酸的吸收
吸收组织：小肠 吸收过程：主动转动过程 氨基酸吸收载体
中性氨基酸载体 碱性氨基酸载体 酸性氨基酸载体 亚氨基酸与甘氨酸载体
部分小肽亦可耗能主动转运
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5、蛋白酶促降解的应用 —酶制剂
• 酶制剂指从生物中提取的具有酶特性的一类物质，主要作 用是催化食品加工过程中各种化学反应，改进食品加工方法 • 我国已批准生产的有木瓜蛋白酶、α-淀粉酶制剂、精制果 胶酶、β—葡萄糖酶等。
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催化反应酶及反应过程
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（二）转氨基作用：
• 定义：由转氨酶(transaminase)催化，将α-氨基 酸的氨基转移到α-酮酸酮基的位置上，生成相 应的α-氨基酸，而原来的α氨基酸则转变为相应 的α-酮酸。
R’-CH-COOH NH2
R”-C-COOH O
转氨酶
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联合脱氨过程
α-氨基酸
α- 酮戊二酸
转氨酶
NH3 +
NADH + H+
L-谷氨酸脱氢酶
α-酮酸
谷氨酸
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H2O + NAD+
嘌呤核苷酸的联合脱氨基作用
• 嘌呤核苷酸循环（purine nucleotide cycle, PNC） 存在于骨骼肌、心肌、肝脏与脑等一种特殊的联 合脱氨基作用方式。
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2、蛋白质营养价值的决定因素
必需氨基酸的含量 必需氨基酸的种类 必需氨基酸的比例
动物蛋白营养价值较植物高！
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3、蛋白质的酶促降解
（口腔到胃）蛋白质
胃蛋白酶
多肽
胰脏的水解酶 如：胰蛋白酶 胰凝蛋白酶
小肽
肠黏膜二肽酶、 氨肽酶等
吸收
氨基酸 血液、体液等
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转变为糖和 脂肪
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转变为 其他含氮物
二、氨基酸的脱氨基作用
• 细胞内分解部位：肝脏 • 定义：氨基酸在酶的催化下脱去氨基生成相应α-酮酸的过程 • 分解代谢过程：
脱氨基——脱氨产物进入TCA或是糖、脂肪合成过程— —NH3转变成尿素或其他 • 脱氨基方式：氧化脱氨基，联合脱氨基和非氧化脱氨基
生产酶 制剂的 生物种类
动物：消化道酶 促消化（来源有限） 植物：果实中丰富的蛋白酶 ，如菠萝蛋白酶、木瓜蛋
白酶、无花果蛋白酶等 微生物：丝状真菌、酵母、细菌3大类，主要为好氧微生物
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微生物酶制剂生产工艺
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第二节 氨基酸的分解代谢
体蛋白
食物蛋白
氨基酸
其他途径
碱基
生物固氮 硝酸还原
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两类转氨酶参与的反应
谷丙转氨酶
谷草转氨酶
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（三）联合脱氨基作用
• 定义：转氨基作用与脱氨基作用联合进行，从 而使氨基酸脱去氨基生成α-酮酸的过程。
• 作用组织：肝、肾等 • 体内主要脱氨基的方式。 • 催化反应酶：转氨酶和谷氨酸脱氢酶 • 辅因子：磷酸 吡哆醛和NAD+（NADP+ ）
NH4+
肾上腺素、 尿酸 α-酮酸 CO2 胺 甲状腺等
NH3 糖及其代谢
鸟氨酸 中间产物 循环
脂肪及其代 谢中间产物
NH4+ 尿素
TCA
第13页/ห้องสมุดไป่ตู้99页
H2O + CO2 + ATP
一、氨基酸的来源与去路
食物蛋白质 消化吸收
组织蛋白质 分解
非必需氨基酸 合成
合成蛋白质 和多肽
氨基酸
脱氨基作用 脱羧基作用
内源蛋白质的降解
有许多种，真核细胞了解较清楚的主要有两条： 1、溶酶体蛋白质降解途径
溶酶体——具有单层膜被的细胞器，约有50种水解酶。 营养充足时进行无选择性降解胞吞入的蛋白质 饥饿状态时进行选择性途径 2、泛素介导的蛋白质降解途径 泛素：76个氨基酸残基组成的小分子碱性蛋白质（泛肽） 途径：蛋白质被泛素化后由蛋白酶体降解。可逆，依赖ATP
第4页/共99页
相关概念
• 体内不能合成，必须由食物蛋白质供给的氨基酸称必 需氨基酸(essential)。
必需氨基酸（8种）：赖氨酸（Lys）、色氨酸（Trp）、 苯丙氨酸（Phe）、蛋氨酸（Met）、苏氨酸（Thr） 亮氨酸（Leu）、异亮氨酸（Ile）、缬氨酸（Val）。
半必需氨基酸（2种）：酪氨酸（苯丙氨酸为原料合成） 半胱氨酸（蛋氨酸为原料来合成）