生物化学氨基酸代谢
生物化学-知识点_5氨基酸代谢整理

蛋白质分解和氨基酸代谢1.氨基酸代谢库:食物蛋白经消化吸收产生的氨基酸(外源性氨基酸)与体内组织蛋白降解产生的氨基酸(内源性氨基酸)混合在一起,存在于细胞内液、血液、其他体液中,总称为氨基酸代谢库。
来源、去路:2.三种主要脱氨基形式:L-谷氨酸脱氢酶氧化脱氨基作用:谷氨酸在L-谷氨酸脱氢酶作用下生成α-酮戊二酸,可逆反应。
不需氧脱氢酶,辅酶:NAD+,NADP+ 。
变构激活剂-ADP,GDP、变构抑制剂-ATP GTP 。
转氨基作用:在转氨酶的作用下,α-氨基酸的氨基转移到α-酮酸的位置上,生成相应的氨基酸,原来的氨基酸则转变为α-酮酸。
体内合成非必需氨基酸的重要途径。
联合脱氨基作用:转氨基作用和谷氨酸的氧化脱氨基作用偶联的过程。
体内主要的脱氨基方式、体内合成非必需氨基酸的重要途径。
3.转氨酶:丙氨酸氨基转移酶(ALT):催化 Glu+丙酮酸生成α-酮戊二酸+Ala。
肝细胞内酶,肝损伤时ALT升高。
天冬氨酸氨基转移酶(AST):催化 Glu+草酰乙酸生成α-酮戊二酸+Asp。
心肌细胞内酶心肌损伤时AST升高。
生理功能:判断肝、心功能是否正常。
辅酶:磷酸吡哆醛。
4.血液中氨的运输方式:谷氨酰胺:氨的暂时储存形式和运输形式。
脑和肌肉中氨与谷氨酸反应生成谷氨酰胺。
血液把谷氨酰胺运输到肝和肾,最后以尿素和铵盐的形式排出。
葡萄糖-丙氨酸循环:NH3的另一种运输形式和暂时储存形式。
肌肉中氨以丙氨酸形式运输到肝,肝为肌肉提供葡萄糖。
谷氨酰胺的作用:氨的暂时储存形式和运输形式也是机体解除氨毒的方式之一,临床上补充谷氨酸盐以降低氨浓度。
肝:把氨合成尿素,排出体外。
肾:把氨合成铵盐,排出体外。
5.鸟氨酸循环:尿素在体内合成的全过程。
(1)氨基甲酰磷酸的合成:由肝细胞线粒体中的氨基甲酰磷酸合成酶I催化合成氨基甲酰磷酸。
需有ATP提供能量。
氨基甲酰磷酸合成酶为别构酶,需要N-乙酰谷氨酸(AGA)。
而AGA是在乙酰CoA和谷氨酸在AGA合成酶催化下形成。
氨基酸代谢和氨基酸衍生物的生物功能

氨基酸代谢和氨基酸衍生物的生物功能氨基酸是构成蛋白质的基本单位,除了在蛋白质合成中起到重要的作用之外,氨基酸还参与了许多生物化学反应和生理功能。
本文将探讨氨基酸代谢以及氨基酸衍生物的生物功能。
一、氨基酸代谢氨基酸代谢是维持生物体正常运作的重要过程之一。
氨基酸的代谢可以分为两个主要方向:氨基酸的合成和氨基酸的降解。
1. 氨基酸的合成氨基酸的合成主要通过两个途径进行:脱羧途径和转氨途径。
脱羧途径是通过脱羧酶将酸中的羧基去除,并生成氨基酸。
这种途径是典型的反应为脱羧反应的过程,产生的氨基酸可以用于合成蛋白质或者进行其他生物化学反应。
转氨途径是通过转氨酶将一种氨基酸中的氨基转移到另一种含有氨基酸的分子中,从而合成新的氨基酸。
这种途径是细胞中调节氨基酸浓度和种类的重要方式。
2. 氨基酸的降解氨基酸的降解是将氨基酸分解为无机氮和碳骨架的过程。
这个过程主要通过氨基酸酶进行,将氨基酸中的氨基和羧基分解开。
氨基酸降解后,无机氮可以通过尿素循环等途径被排泄掉,碳骨架可以被进一步氧化产生能量。
二、氨基酸衍生物的生物功能氨基酸代谢产生的氨基酸衍生物在生物体中具有多种重要的生物功能。
1. 焦磷酸氨基酸焦磷酸氨基酸是一类重要的代谢产物,是维生素和辅酶的前体。
它们参与多种生物化学反应,如能量代谢、DNA和RNA合成等。
2. 生理活性物质氨基酸代谢产生的一些物质具有生理活性。
例如,赖氨酸和色氨酸是神经递质的前体,可以影响中枢神经系统功能。
谷氨酸和天冬氨酸是神经兴奋性氨基酸,在神经传导过程中发挥重要作用。
3. 抗氧化剂一些氨基酸衍生物具有抗氧化剂的活性,可以保护细胞免受自由基的损伤。
例如,谷胱甘肽是一种含有巯基的氨基酸,具有强效的抗氧化活性。
4. 调节免疫功能氨基酸代谢产生的某些物质可以调节免疫功能。
例如,精氨酸和谷氨酰胺是免疫细胞活化和增殖的重要信号物质。
结论氨基酸代谢和氨基酸衍生物的生物功能在维持生物体正常运作和生命活动中起着重要作用。
生物化学讲义第七章氨基酸代谢

第七章氨基酸代谢【目的和要求】1、掌握体内氨基酸的来源与去路;氨的来源与去路;掌握氨基酸脱氨基方式及基本过程;2、掌握一碳单位的定义、种类、载体和生物学意义。
3、熟悉必需氨基酸的种类和蛋白质的营养价值与临床应用。
4、了解个别氨基酸代谢,了解氨基酸代谢中某个酶缺陷或活性低时所导致的氨基酸代谢病。
【本章重难点】1氨基酸的来源和去路2.氨的来源和去路3.鸟氨酸循环4.联合脱氨基作用学习内容第一节蛋白质的营养作用第二节氨基酸的一般代谢第三节个别氨基酸的代谢第一节蛋白质的营养作用一氨基酸的来源和去路㈠氨基酸的来源氨基酸是蛋白质的基本组成单位。
参加体内代谢的氨基酸,除经食物消化吸收来以外,还来自组织蛋白质分解和自身合成。
这些氨基酸混为一体,分布在细胞内液和细胞外液,构成氨基酸代谢库。
体内的氨基酸的来源和去路保持动态平衡,它有三个来源:⒈食物蛋白质经消化吸收进入体内的氨基酸。
组成蛋白质的氨基酸有二十种,其中有8种是人体需要而不能自身合成,必需由食物供给的,称为必需氨基酸。
它们为苏氨酸、色氨酸、缬氨酸、赖氨酸、亮氨酸、异亮氨酸,苯丙氨酸及蛋氨酸。
其余十二种氨基酸在体内可以合成或依赖必需氨基酸可以合成,称为非必需氨基酸。
食物蛋白质营养价值的高低取决于食物蛋白质所含必需氨基酸的种类、数量和比例。
种类齐全、数量大、比例与人体需要越接近,其营养价值越高。
为提高蛋白质的营养价值,把几种营养价值较低的蛋白质混合食用,必需氨基酸相互补充,从而提高氨基酸的利用率,称为蛋白质营养的互补作用。
蛋白质具有高度种属特异性,不能直接输入人体,否则会产生过敏现象。
进入机体前必先在肠道水解成氨基酸,然后吸收入血。
蛋白质的消化作用主要在小肠中进行,由内肽酶(胰蛋白酶、糜蛋白酶及弹性蛋白酶)和外肽酶(羧基肽酶、氨基肽酶)协同作用,水解成氨基酸,水解生成的二肽也可被吸收。
未被吸收的氨基酸及蛋白质在肠道细菌的作用下,进行分解代谢,其代谢过程可产生许多对人体有害的物质(吲哚、酚类、胺类和氨),此过程称为蛋白质的腐败作用。
生物化学 第二版 20氨基酸的一般代谢

主讲人:
氨基酸的一般代谢
一、氨基酸分解代谢概况 二、氨基酸分解代谢 三、氨基酸的一般代谢
一、氨基酸分解代谢概况
来源
去路
组织蛋白 质分解
氨基酸
分解代谢
其他物质
二、氨基酸分解代谢
重点:
脱氨基 作用
脱羧基 作用
+ NH3 胺类 + CO2
三、氨基酸的一般代谢
(一)氨基酸的脱氨基作用: ➢ 氨基酸脱去氨基,生成相应的α-酮酸和氨; ➢ 氨基酸在体内分解的主要方式。
➢结果:α-酮酸生成相应的氨基酸,而原来的氨基酸则转 变为相应的α-酮酸;没有游离的氨生成。 ➢逆反应:体内合成非必需氨基酸的一种方式。。
三、氨基酸的一般代谢
2.转氨基作用
谷氨酸丙酮酸转氨酶 (谷丙转氨酶,ALT)
谷氨酸草酰乙酸转氨酶 (谷草转氨酶,AST)
测定转氨酶的活性可作为疾病的观察指标。
三、氨基酸的一般代谢
降血氨药物:谷氨酸、 精氨酸和鸟氨酸
三、氨基酸的一般代谢
(三)α-酮酸的代谢
(主要去路) 生糖氨基酸 生酮氨基酸 生糖兼生酮氨基酸
小结
1.掌握氨基酸的脱氨基作用; 2.掌握氨的代谢去路; 3.熟悉a-酮酸的代谢。
谢谢
3.联合脱氨基作用
➢ 转氨基作用和氧化脱氨基作用联合的过程; ➢ 体内主要的脱氨基方式。
与氧化脱氨基作用联合脱氨 -----肝、肾、脑
与嘌吟核苷酸循环联合脱氨 ------骨骼肌
三、氨基酸的一般代谢
(二 过量的氨是有毒的,特别是高等动物的脑对氨极为
敏感,血液中1%的氨就可引起
脱氨基方式
氧化脱氨基作用 转氨基作用 联合脱氨基作用
生物化学中的氨基酸代谢是什么

生物化学中的氨基酸代谢是什么在生物化学的广袤领域中,氨基酸代谢是一个至关重要的环节。
它就像是一座精巧复杂的工厂,各种化学反应有条不紊地进行着,将氨基酸这一基本的“原材料”转化为生命活动所需的能量、物质和信息。
那么,究竟什么是氨基酸代谢呢?让我们一起揭开它神秘的面纱。
首先,我们要明白氨基酸在生命中的重要地位。
氨基酸是构成蛋白质的基本单位,而蛋白质是生命活动的执行者。
从肌肉的收缩到酶的催化作用,从抗体的免疫防御到激素的信号传递,几乎所有的生命过程都离不开蛋白质的参与。
因此,氨基酸的代谢对于维持生命的正常运转具有不可替代的作用。
氨基酸代谢主要包括两个方面:氨基酸的合成与分解。
氨基酸的合成是一个复杂而精妙的过程。
在生物体内,有一些氨基酸可以通过从头合成途径产生。
比如说,人体可以利用简单的前体物质,如二氧化碳、氨、丙酮酸等,经过一系列的酶促反应,合成非必需氨基酸。
这些非必需氨基酸是指人体自身能够合成,不一定需要从食物中摄取的氨基酸。
然而,还有一些氨基酸,被称为必需氨基酸,人体无法自行合成,必须从食物中获取。
这些必需氨基酸包括赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸和缬氨酸。
与合成相对应的是氨基酸的分解。
当蛋白质被分解或者细胞需要能量时,氨基酸就会被分解代谢。
这个过程通常始于脱氨基作用。
简单来说,就是将氨基酸分子中的氨基脱去,生成相应的α酮酸和氨。
脱氨基的方式有多种,其中转氨基作用是比较常见的一种。
在转氨基作用中,一个氨基酸的氨基转移到一个α酮酸上,生成新的氨基酸和新的α酮酸。
另一种重要的脱氨基方式是联合脱氨基作用,它是转氨基作用和氧化脱氨基作用的联合,能够更有效地脱去氨基。
脱氨基产生的氨是一种有毒物质,需要及时处理。
在肝脏中,氨可以通过鸟氨酸循环转化为尿素,然后通过尿液排出体外。
这个过程对于维持体内氨的平衡和防止氨中毒至关重要。
氨基酸分解产生的α酮酸则有多种去向。
一方面,它们可以通过三羧酸循环彻底氧化分解,产生能量。
生物化学——第八章 氨基酸代谢

氨基酸代谢概况
食物蛋白质
组织蛋白质
消化吸收
合成 分解
脱羧基作用
氨基酸代谢库
转变
(metabolic pool)
合成 脱氨基作用 其他含氮化合物
胺类 CO2 NH3
α- 酮酸
2021/1/8
尿素 糖
氧化供能 酮体
第二节 氨基酸的分解代谢
H R C COOH
NH2 氨基酸
O H R C COOH
主要是酸性pH下活化的小分子蛋白酶,水解长寿命蛋白质和 外来蛋白。 2、泛肽系统: 水解短寿命蛋白和反常蛋白
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(三)细胞内蛋白质降解的意义
1)及时降解清除反常蛋白的产生 有些可恢复为正常蛋白
2)短寿命的蛋白在生物体的特殊作用 经常是一些代谢限速酶,便于通过基因表达和降解对其含量 加以调控。
3)氨基甲酰磷酸经环化化→二氢乳清酸→尿苷酸→嘧啶 类化合物
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四、α-酮酸的代谢
1、合成氨基酸(合成代谢占优势时)
α-酮酸 + NH3
氨基化
α-氨基酸
氨基化
α-酮戊二酸 + NH3
谷氨酸
其余氨基酸是通过Glu与α-酮酸的转氨作用合成。 是合成非必需氨基酸的途径之一。
2021/1/8
2、进入三羧酸循环分解成CO2 + H2O 3、转变成糖及脂肪
特点:a. 可逆,受平衡影响 b. 氨基大多转给了α-酮戊二酸
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谷丙转氨酶和谷草转氨酶
谷丙转氨酶 (GPT)
谷草转氨酶 (GOT)
2021/1/8
2021/1/8
正常成人各组织中GOT和GPT活性
生物化学与分子生物学课件-第八章-氨基酸代谢
第八章氨基酸代谢教学要求(一)掌握内容1. 氨基酸脱氨基作用方式:转氨基作用、氧化脱氨基作用、联合脱氨基作用。
2. 氨的来源和去路;氨的转运过程;丙氨酸-葡萄糖循环。
3. 尿素生成鸟氨酸循环的过程、部位及调节。
(二)熟悉内容1. 氮平衡及必需氨基酸的概念、蛋白质的生理功能。
2. 蛋白质消化中各种酶的作用及γ-谷氨酰基循环。
3. 氨基酸脱羧基作用及生成的生理活性物质。
4. 一碳单位的概念、载体及生理功能。
5. 熟悉活性甲基的形式。
(三)了解内容1. 蛋白质的腐败作用及腐败产物。
2. 甲硫氨酸循环和肌酸合成。
3. 苯丙氨酸和酪氨酸生成的生理活性物质。
教学内容(一)蛋白质的营养作用1. 蛋白质的生理功能2. 蛋白质的需要量和营养价值(二)蛋白质的消化、吸收与腐败1. 蛋白质的消化(1)胃中的消化;(2)小肠内的消化。
2. 氨基酸的吸收(1)主要部位;(2)吸收形式;(3)吸收机制。
3. 白质的腐败作用(1)胺类的生成;(2)氨的生成;(3)其他有害物质的生成。
(三)氨基酸的一般代谢1. 概述(1)细胞蛋白质降解的两条途径;(2)氨基酸代谢库(metabolic pool)。
2. 氨基酸的脱氨基作用(1)转氨基作用;(2)氧化脱氨基作用;(3)联合脱氨基作用。
(4)非氧化脱氨基作用。
3. α-酮酸的代谢(1)经氨基化生成非必需氨基酸;(2)经三羧酸循环氧化供能;(3)转变为糖及脂类。
(四)氨的代谢1. 体内氨的来源(1)氨基酸及胺分解产氨;(2)肠道吸收的氨;(3)肾小管分泌氨。
2. 氨的去路(1)合成尿素排出(主);(2)与谷氨酸合成谷氨酰胺;(3)合成非必需氨基酸及含氮物;(4)经肾脏以铵盐形式排出。
3. 氨的转运(1)丙氨酸-葡萄糖循环;(2)谷氨酰胺(Gln)的运氨作用。
4. 尿素的生成(1)尿素合成的主要器官;(2)尿素合成的鸟氨酸循环;(3)鸟氨酸循环的步骤;(4)尿素合成的调节。
5. 高血氨症和氨中毒(五)个别氨基酸的代谢1. 氨基酸的脱羧基作用(1)γ-氨基丁酸;(2)组胺;(3)牛磺酸;(4)5-羟色胺;(5)多胺。
氨基酸代谢生物化学思政案例
氨基酸代谢生物化学思政案例氨基酸是构成蛋白质的基本单位,对于生物体而言具有重要的生理功能。
氨基酸的代谢过程涉及到多个生物化学反应和途径,对维持生命活动起着不可或缺的作用。
本文将以氨基酸代谢为主题,从不同角度探讨其在生物体中的重要性和相关的生物化学过程。
第一部分:氨基酸的分类和结构1. 无极性氨基酸:甘氨酸、丙氨酸、丙胺酸等;2. 极性氨基酸:天冬酰胺酸、谷氨酸、组氨酸等;3. 极性酸性氨基酸:谷氨酸、天冬酰胺酸等;4. 极性碱性氨基酸:赖氨酸、精氨酸等;5. 硫氨基酸:半胱氨酸、甲硫氨酸等;6. 芳香氨基酸:酪氨酸、苯丙氨酸等。
第二部分:氨基酸的合成和降解途径1. 氨基酸的合成途径:通过葡萄糖酮酸循环和糖异生途径合成;2. 氨基酸的降解途径:通过氨基酸转氨酶作用和氨基酸脱氨酶作用进行降解。
第三部分:氨基酸的代谢与生命活动的关系1. 氨基酸的代谢与蛋白质合成:氨基酸作为蛋白质的构成单位,参与蛋白质的合成过程;2. 氨基酸的代谢与能量代谢:氨基酸可以通过氨基酸脱氨酶作用产生氨基基团和酮体,参与能量代谢过程;3. 氨基酸的代谢与免疫系统:某些氨基酸如谷氨酸、精氨酸等对免疫系统具有调节作用;4. 氨基酸的代谢与神经系统:某些氨基酸如谷氨酸、甘氨酸等在神经递质的合成中起到重要作用。
第四部分:氨基酸代谢的调控和疾病1. 氨基酸代谢的调控:包括酶的活性调节、基因表达调控等;2. 氨基酸代谢的疾病:如苯丙酮尿症、氨基酸代谢紊乱等。
第五部分:氨基酸代谢的应用1. 氨基酸代谢在临床诊断中的应用:通过检测血液中氨基酸的浓度变化来判断某些疾病的存在;2. 氨基酸代谢在生物工程中的应用:氨基酸的合成和降解途径可以用于生物工程领域的制药和生物能源生产。
通过以上内容的探讨,可以看出氨基酸代谢在生物体中的重要性和多样性。
了解氨基酸的分类、结构、合成和降解途径,以及其与生命活动的关系,对于深入理解生物化学和生物学的基本原理具有重要意义。
氨基酸的生物化学功能与代谢途径
氨基酸的生物化学功能与代谢途径氨基酸是构成蛋白质的基本单元,同时也是许多生物分子中的重要组成部分。
除了作为蛋白质合成的原料,氨基酸还具有多种生物化学功能和代谢途径。
本文将围绕氨基酸的生物化学功能和代谢途径展开讨论。
一、氨基酸作为蛋白质合成的原料蛋白质是生物体内最重要的有机物,对生命活动起着重要的调控和催化作用。
氨基酸是蛋白质的基本组成单元,通过肽键连接形成多肽链,再进一步折叠形成功能性的蛋白质。
不同的氨基酸序列和折叠方式决定了蛋白质的结构和功能。
二、氨基酸的生物化学功能1. 氨基酸作为代谢途径的中间产物:氨基酸通过与其他化合物发生反应,参与到生物体的多种代谢途径中。
例如,丝氨酸通过甲硫氨酸形成,参与到硫氨酸和甲硫氨酸代谢途径中。
2. 氨基酸作为信号分子:某些氨基酸具有信号传导的功能,例如谷氨酸是中枢神经系统的主要兴奋性神经递质,参与神经传递的过程。
3. 氨基酸作为合成其他生物分子的前体:氨基酸可以通过一系列的代谢反应转化为其他生物分子的前体。
例如,苏氨酸可以转化为脯氨酸,继而合成出嘌呤和嘧啶等核苷酸。
三、氨基酸代谢途径1. 氨基酸降解代谢:氨基酸在生物体内会经历降解代谢的过程,形成能量物质、酮体和其他代谢产物。
氨基酸可以被转化为酮体,提供给某些组织维持能量供应。
同时,降解代谢还会产生一些有害物质,如尿素,它通过肾脏排出体外。
2. 氨基酸合成代谢:生物体内的某些氨基酸无法由其他物质合成,需要通过合成代谢途径获得。
例如,人体无法合成的必需氨基酸需要从食物中摄入。
3. 转氨酶途径:氨基酸的代谢涉及到转氨酶的参与。
转氨酶通过将氨基酸中的氨基基团转移到某些接受体上,形成新的氨基酸或代谢产物。
在生物体内,氨基酸的生物化学功能与代谢途径是高度复杂和相互关联的。
不同的氨基酸在代谢途径中发挥着不同的作用。
氨基酸的合成和降解代谢是生物体维持能量供应和物质平衡的重要过程。
氨基酸的生物化学功能则涉及到多种生物分子的合成和信号传导。
氨基酸代谢的生物化学过程
氨基酸代谢的生物化学过程氨基酸代谢是生物体内一个重要的生物化学过程。
在人体中,氨基酸代谢主要发生在肝脏中,包括蛋白质的降解和新合成。
在这个过程中,一系列酶参与了氨基酸的转化,将其转化为能量或者供应新的蛋白质合成所需的氨基酸。
首先,氨基酸代谢的第一步是氨基基团的去除,这一过程称为脱氨作用。
脱氨酶是参与脱氨作用的关键酶,它能够催化氨基酸与α-酮酸反应,生成α-酮酸和氨气。
在这个过程中,氨基酸被转化为不同的代谢产物,例如α-酮酸、氨氨基酸和氨基酸。
这些代谢产物可以进一步参与能量代谢或者合成新的蛋白质。
其次,氨基酸的碳骨架可以被进一步代谢,主要通过三羧酸循环进行。
三羧酸循环是细胞内一个重要的代谢通路,能够将氨基酸的碳骨架转化为能量和有机物。
在这个过程中,氨基酸的碳骨架会被氧化分解,生成辅酶A和NADH等还原辅酶,并最终产生ATP。
此外,氨基酸代谢还涉及氨基酸的合成。
在蛋白质合成过程中,氨基酸可以被合成成新的蛋白质。
氨基酸的合成过程往往需要多种酶的参与,例如转氨酶、缬氨酸合成酶等。
这些酶能够催化氨基酸的合成反应,从而满足细胞对新蛋白质的需求。
总的来说,氨基酸代谢是一个复杂而严密的生物化学过程,通过一系列酶的协同作用,将蛋白质分解为氨基酸,进而参与能量代谢或者蛋白质合成。
这个过程的正常进行对维持生物体内稳态至关重要,任何环节的紊乱都可能导致疾病的发生。
因此,对氨基酸代谢过程的深
入研究不仅有助于我们更好地理解生物体内的代谢调控机制,也为相关疾病的防治提供了新的思路和方法。
【316字】。
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(五) 联合脱氨基(动物组织主要采取的方式)
由于转氨基作用不能最后脱掉氨基,氧化 脱氨中只有谷氨酸脱氢酶活力高,转氨基作 用与氧化脱氨基作用联合在一起才能迅速脱 氨,这种作用就称为联合脱氨作用。
氨基酸
-酮戊二酸
NH3 + NADH + H+
转氨酶
L-谷氨酸脱氢酶
-酮酸
谷氨酸
H2O + NAD+
二、脱羧基作用
4. 重新利用合成AA: 5. 合成酰胺(高等植物中) 6. 嘧啶环的合成(核酸代谢)
第八章 氨基酸代谢
Chapter 7 Metabolism of Amino Acids
第一节 蛋白质的酶促降解
人体内蛋白质处于不断降解与合成的动 态平衡中。
成人每天约有1%—2%的体内蛋白质被降
解。
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• 蛋白质的最低生理需要量
在糖和脂肪等物质充分供应的条件下, 为维持氮的总平衡,至少必需摄入的蛋白 质的量,称为蛋白质的最低生理需要量。
-------
COOH
CHNH2
谷氨酸 脱氢酶
CH2 +NAD(P)++H2O
CH2
谷氨酸 ATP GTP NADH变构
COOH 脱氢酶:抑制
ADP GDP变构激活
COOH 体内(正)
C=O CH2 +NAD(P)H+NH3 CH2 体外(反) COOH
㈡ 非氧化脱氨
▪ 还原脱氨基、脱水脱氨基、水解脱氨基、 脱硫氢基脱氨基等。 (在微生物中个别AA进行,但不普遍) 例:脱水脱氨基(只适于含一个羟基的AA)
生物化学氨基酸代谢
四、氨基酸分解产物的代谢
(一)氨的去路
1. 排氨生物:NH3转变成酰胺(Gln),运到排泄部 位后再分解。(原生动物、线虫和鱼类)
2. 以尿酸排出:将NH3转变为溶解度较小的尿酸排 出。通过消耗大量能量而保存体内水分。(陆 生爬虫及鸟类)
3. 以尿素排出:经尿素循环(肝脏)将NH3转变为 尿素而排出。(哺乳动物)
COO-
CH2 CH2 +NH3 CHNH3+ COO-
---
CONH2
天冬酰胺酶
CH2 +H2O
CHNH3+
COO-
---
COO-
CH2 +NH3 CHNH3+ COO-
上述两种酶广泛存在于微生物、动物、植物
中,有相当高的专一性。
(四)转氨基作用
指α-AA和酮酸之间氨基的转移作用, α-AA的α氨基借助转氨酶的催化作用转移到酮酸的酮基上, 结果原来的AA生成相应的酮酸,而原来的酮酸则 形成相应的氨基酸。
• 脱羧基作用(decarboxylation)
R
H C NH2 COOH
氨基酸
氨基酸脱羧酶 磷酸吡哆醛
RCH2NH2
胺类
+ CO2
由氨基酸脱羧酶(decarboxyase)催化,辅酶为磷酸 吡哆醛,产物为CO2和胺。所产生的胺可由胺氧化 酶氧化为醛、酸,酸可由尿液排出,也可再氧化为 CO2和水。
三、氨基酸的羟化作用
酶
R-CH-COOH
NH2
2H
H2O
R-C-COOH NH
R-C-COOH + NH3 O
AA氧化酶的种类
L-AA氧化酶:催化L-AA氧化脱氨,体内分布不广泛, 最适pH10左右,以FAD或FMN为辅基。
D-AA氧化酶:体内分布广泛,以FAD为辅基。但体 内D-AA不多。
L-谷氨酸脱氢酶:专一性强,分布广泛(动、植、 微生物),活力强,以NAD+或NADP+为辅酶。
R’-CH-COOH NH2
R’-C-COOH O
R”-C-COOH O
转氨酶
R”-CH-COOH NH2
转氨基作用(transamination)可以在各 种氨基酸与-酮酸之间普遍进行。除Lys, Pro外,均可参加转氨基作用。
各种转氨酶(transaminase)均以磷酸吡 哆醛(胺)为辅酶。
➢泛素(ubiquitin)是一种小分 子蛋白质,普遍存在于真 核细胞中。
(二)蛋白质水解酶
(1)内肽酶(蛋白酶,肽链内切酶) 形成各种短肽 羧肽酶
(2)端肽酶(肽酶) 氨肽酶 二肽酶
(三)蛋白质酶促降解
需内肽酶、羧肽酶、氨肽酶和二肽酶的共同作用
蛋白质 多肽
AA 合成新蛋白质
二、氨基酸代谢库
食物蛋白经消化吸收的氨基酸(外源性氨基 酸)与体内组织蛋白降解产生的氨基酸(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(metabolic pool)。
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。
一、体内蛋白质的降解
(一)真核细胞中存在两条不同的降 解途径:
1. 不依赖ATP的降解途径:
➢ 在溶酶体内进行,主要降解外源性蛋白 质、膜蛋白和长寿命的胞内蛋白质。
2. 依赖ATP和泛素的降解途 径:
➢在胞液中进行,主要降解 异常蛋白质和短寿命的蛋 白质。需ATP和泛素参与
氨基酸代谢概况
食物蛋白质
组织
分解
蛋白质
合成
氨基酸 代谢库
尿素 氨
α-酮酸
酮体 氧化供能
糖
体内合成氨基酸 (非必需氨基酸)
代谢转变
其它含氮化合物 (嘌呤、嘧啶等)
胺类
氨基酸的分解代谢概况
特殊分解代谢→ 特殊侧链的分解代谢
一般分解代谢
NH3 -酮酸
第二节 氨基酸的分解与转化
一、脱氨基作用
氨基酸失去氨基的作用叫脱氨基作用 氨基酸主要通过五种方式脱氨基
氧化脱氨基 非氧化脱氨基 脱酰胺作用 转氨基作用 联合脱氨基
㈠ 氧化脱氨基作用
定义:-AA在酶的作用下,氧化生成-酮 酸,同时消耗氧并产生氨的过程。
氧化脱氨基的反应过程包括脱氢和水解 两步,脱氢反应需酶催化,而水解反应 则不需酶的催化。
COOH NH2-C-H L-丝氨酸 CH2OH
α-氨基丙烯酸
--
-=-
--
COOH
丝氨酸脱水酶
C=O +NH3
CH2
CH3 CH3 丙酮酸
C-NH3+ C=NH2+ COO- COO- 亚氨基丙酸
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㈢ 氨基酸的脱酰胺作用
CONH2
CH2 CH2 +H2O CHNH3+ COO-
谷氨酰胺酶
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主要讲Tyr代谢与黑色素形成问题
多巴胺
Tyr酶
Tyr酶
多巴 多巴 激素 动物
植物 生物碱
多巴醌 聚合 黑色素
帕金森病(Parkinson disease)患者多 巴胺生成减少。 在黑色素细胞中,酪氨酸可经酪氨酸 酶等催化合成黑色素。 人体缺乏酪氨酸酶,黑色素合成障碍, 皮肤、毛发等发白,称为白化病 (albinism)。