09.第九章 蛋白质分解代谢

二,氨基酸的脱氨基作用
脱氨基作用 是指氨基酸脱去氨基生成相 酮酸的过程. 应α-酮酸的过程. 氧化脱氨基 方式 转氨基作用 联合脱氨基 嘌呤核苷酸循环
(一) 氧化脱氨基作用 一
1. L-谷氨酸脱氢酶广泛存在于肝,脑,肾等组织中. 谷氨酸脱氢酶广泛存在于肝 肾等组织中. 谷氨酸脱氢酶广泛存在于肝, 2. 其辅酶为 NAD+ 或NADP+. 3. GTP,ATP为其抑制剂;GDP,ADP为其激活剂. , 为其抑制剂; 为其激活剂. 为其抑制剂 , 为其激活剂
3.肾小管上皮细胞分泌的氨主要来自谷氨酰胺. 肾小管上皮细胞分泌的氨主要来自谷氨酰胺. 肾小管上皮细胞分泌的氨主要来自谷氨酰胺
谷氨酰胺
谷氨酰胺酶
谷氨酸 + NH3
二,氨的转运
(一) 谷氨酰胺的运氨作用 一
ATP 谷氨酰胺合成酶 谷氨酰胺酶 ADP+Pi
谷氨酸 + NH3
谷氨酰胺
1. 氨和谷氨酸在脑,肌肉合成谷氨酰胺,运输 氨和谷氨酸在脑,肌肉合成谷氨酰胺, 到肝和肾后再分解,从而进行解毒. 到肝和肾后再分解,从而进行解毒. 2. 谷氨酰胺是氨的解毒产物,也是氨的储存及 谷氨酰胺是氨的解毒产物, 运输形式. 运输形式.
(二) 需要量 二
成人每日最低蛋白质需要量为30～ , 成人每日最低蛋白质需要量为 ～50g,我 国营养学会推荐成人每日蛋白质需要量为80g. 国营养学会推荐成人每日蛋白质需要量为 .
二,蛋白质的营养价值
(一)必需氨基酸 一 必需氨基酸 必需氨基酸(essential amino acid)
指体内需要而又不能自身合成, 指体内需要而又不能自身合成,必须由食 物供给的氨基酸,共有8种 物供给的氨基酸 , 共有 种 : Val, Ile, Leu, , , , Thr,Met,Lys,Phe,Trp.其余 种氨基酸 , , , , .其余12种氨基酸 体内可以合成,称非必需氨基酸. 体内可以合成,称非必需氨基酸.
(二) 蛋白质的营养价值(nutrition value) 二 蛋白质的营养价值 (三) 蛋白质的互补作用 三
蛋白质的营养价值取决于必需氨基酸的数量, 蛋白质的营养价值取决于必需氨基酸的数量, 种类的比例. 种类的比例. 指营养价值较低的蛋白质混合食用, 指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的作用. 氨基酸可以互相补充而提高营养价值的作用.
乙酰乙酰CoA 乙酰乙酰 亮氨酸 赖氨酸 酪氨酸 色氨酸 苯丙氨酸
酮体
柠檬酸
T C A 循环
CO2 谷氨酸 精氨酸 谷氨酰胺 组氨酸 缬氨酸
α-酮戊二酸 酮戊二酸 CO2
异亮氨酸 蛋氨酸 丝氨酸 苏氨酸 缬氨酸
第三节 氨的代谢
(Metabolism of Ammonia)
一,血氨的来源
(一)正常人血氨浓度一般不超过 60mol/L. 60mol/L. (二)血氨的来源
1.氨基酸脱氨基作用产生的氨是血氨主要来源 胺 氨基酸脱氨基作用产生的氨是血氨主要来源, 氨基酸脱氨基作用产生的氨是血氨主要来源 类的分解也可以产生氨. 类的分解也可以产生氨.
2. 肠道吸收的氨
氨基酸在肠道细菌作用下产生的氨. 氨基酸在肠道细菌作用下产生的氨. 尿素经肠道细菌尿素酶水解产生的氨. 尿素经肠道细菌尿素酶水解产生的氨.
生酮氨基酸 生糖兼生酮氨基酸
氨 基 酸 , 糖 及 脂 肪 代 谢 的 联 系
糖
葡萄糖或糖原 磷酸丙糖
甘油三酯
脂肪
脂肪酸
α-磷酸甘油 磷酸甘油 PEP 丙氨酸 半胱氨酸 丝氨酸 苏氨酸 色氨酸 丙酮酸 异亮氨酸 亮氨酸 色氨酸 草酰乙酸 天冬氨酸 天冬酰胺 延胡索酸 苯丙氨酸 酪氨酸 琥珀酰CoA 琥珀酰 乙酰CoA 乙酰
糖 酵 解 途 径
葡 萄 糖
葡萄糖
糖
NH3 酸 酸 氨 酸 氨酸 氨酸 α酸
α酸
氨 酸
丙氨酸丙氨酸-葡萄糖循环
三,血氨的去路
去路
在肝内合成尿素,这是最主要的去路. 在肝内合成尿素,这是最主要的去路. 合成非必需氨基酸及其他含氮化合物. 合成非必需氨基酸及其他含氮化合物. 合成谷氨酰胺. 合成谷氨酰胺.
三,蛋白质的肠中腐败作用
(一)蛋白质的腐败作用 一 蛋白质的腐败作用 蛋白质的腐败作用(putrefaction)
1.是指肠道细菌对未被消化和吸收的蛋白 是指肠道细菌对未被消化和吸收的蛋白 质及其消化产物所起的作用. 质及其消化产物所起的作用. 2.腐败作用的产物大多有害,如胺,氨, 腐败作用的产物大多有害,如胺, 腐败作用的产物大多有害 苯酚,吲哚,硫化氢等; 苯酚,吲哚,硫化氢等;也可产生少量的脂肪 酸及维生素等可被机体利用的物质. 酸及维生素等可被机体利用的物质. 3. 蛋白质的摄入不宜过量,否则将加重消 蛋白质的摄入不宜过量, 化器官负担,导致肠中腐败作用增加. 化器官负担,导致肠中腐败作用增加.
第一节 蛋白质的营养作用
(Nutritional Function of Protein)
一,蛋白质需要量
(一) 氮平衡(nitrogen balance) 一
1.总氮平衡 摄入氮 = 排出氮 正常成人 . 总氮平衡 排出氮(正常成人 正常成人). 2.正氮平衡 摄入氮 > 排出氮 儿童,孕妇等 . 排出氮(儿童 孕妇等). 儿童, 正氮平衡 3.负氮平衡 摄入氮 < 排出氮 饥饿,消耗性 排出氮(饥饿 饥饿, 负氮平衡 疾病患者). 疾病患者 . 4.氮平衡意义 可反映体内蛋白质代谢的慨况. 氮平衡意义 可反映体内蛋白质代谢的慨况.
α-酮戊 酮戊 二酸
天冬氨酸
H C HN 腺苷酸代 琥珀酸 N N 腺苷酸代琥 珀酸裂解酶 N N
HOOC 转 氨 酶 1 转 氨 酶 2
CH2
COOH
R-5'-P
谷氨酸
α-酮酸 酮酸
草酰乙酸 苹果酸
延胡索酸
三,α-酮酸代谢
(一) α-酮酸经氨基化生成非必需氨基酸. 一 酮酸经氨基化生成非必需氨基酸. (二) α-酮酸可通过 二 -酮酸可通过TCA循环和氧化磷酸化彻 循环和氧化磷酸化彻 底氧化为H 和 生成ATP. 底氧化为 2O和CO2,生成 . (三) α-酮酸转变成糖及脂类. 三 酮酸转变成糖及脂类.
第二节 氨基酸的一般代谢
(General Metabolism of Amino Acids)
一,氨基酸代谢概况
氨 食物蛋白质
尿素 酮 体 氧化供能 糖
α-酮酸 酮酸 组织 蛋白质
分解 合成 代谢转变
氨基酸 代谢库
胺类
体内合成氨基酸 (非必需氨基酸 非必需氨基酸) 非必需氨基酸
其他含氮化合物 (嘌呤,嘧啶等 嘌呤, 嘌呤 嘧啶等)
生糖及生酮氨基酸
类别 生糖氨基酸 氨 基 酸 甘氨酸,丝氨酸,缬氨酸,组氨酸,精氨酸, 甘氨酸,丝氨酸,缬氨酸,组氨酸,精氨酸, 丙氨酸,谷氨酸,谷氨酰胺,蛋氨酸, 丙氨酸,谷氨酸,谷氨酰胺,蛋氨酸, 天冬氨酸,天冬酰胺,脯氨酸,半胱氨酸 天冬氨酸,天冬酰胺,脯氨酸, 亮氨酸, 亮氨酸,赖氨酸 异亮氨酸,苯丙氨酸,酪氨酸,苏氨酸,色氨酸 异亮氨酸,苯丙氨酸,酪氨酸,苏氨酸,
R1 H C NH2 R2 R1 O 转氨酶 C O R2
+
C
+
H
C
NH2
COOH
COOH
COOH
COOH
4. 转氨基作用的机制
氨基酸 磷酸吡哆醛 转氨酶 α-酮酸 酮酸 磷酸吡哆胺 α-酮戊二酸 酮戊二酸 谷氨酸
(1) 转氨基作用的过程是转氨酶的辅酶磷酸吡哆醛 转氨基作用的过程是转氨酶的辅酶磷酸吡哆醛 和磷酸吡哆胺的互变传递氨基. 和磷酸吡哆胺的互变传递氨基. (2)转氨酶的种类多,专一性强,分布广.如肝细 转氨酶的种类多,专一性强,分布广. 转氨酶的种类多 胞含量最高的丙氨酸氨基转移酶(ALT),以及心肌 胞含量最高的丙氨酸氨基转移酶 , 细胞含量较高的天冬氨酸氨基转移酶(AST). 细胞含量较高的天冬氨酸氨基转移酶 .
测定血清转氨酶活性, 测定血清转氨酶活性,临床上可作为疾病诊断 和判断预后的主要指标之一. 和判断预后的主要指标之一.
(三)联合脱氨基作用 三 联合脱氨基作用
1. 定义 两种脱氨基方式的联合作用,使氨基酸脱 两种脱氨基方式的联合作用, 氨基生成α-酮酸的过程 下α-氨基生成作用 联合脱氨基作用
(二) 丙氨酸 葡萄糖循环(alanine-glucose cycle) 二 丙氨酸-葡萄糖循环
肌肉中氨以无毒的丙氨酸形式运输到肝, 肌肉中氨以无毒的丙氨酸形式运输到肝,脱氨 后生成丙酮酸异生为糖,为肌肉提供葡萄糖. 后生成丙酮酸异生为糖,为肌肉提供葡萄糖.
肌肉
肌肉 蛋白质 氨基酸 NH3 氨酸 葡 萄 糖
第九章 蛋白质分解代谢
(Metabolism of Protein)
蛋白质是表达生物遗传信息, 蛋白质是表达生物遗传信息,体现生命特 征最重要的物质基础. 征最重要的物质基础. 蛋白质的功能是维持组织细胞的生长, 蛋白质的功能是维持组织细胞的生长,更 修补,参与催化,运输,代谢调节, 新,修补,参与催化,运输,代谢调节,氧化 供能,每克蛋白质氧化可释放17kJ能量. 能量. 供能,每克蛋白质氧化可释放 能量
NH 2 CH CH2 CH2 COOH COOH
NAD(P)+
NH C COOH
H2 O
O C CH2 COOH + NH3
NAD(P)H+H+
CH2 CH2 COOH
CH2
COOH
L-谷氨酸 谷氨酸
亚谷氨酸
α-酮戊二酸
(二)转氨基作用 二 转氨基作用 转氨基作用(transamination)
(一)鸟氨酸循环--尿素的生成 一 鸟氨酸循环--尿素的生成 鸟氨酸循环-1.生成部位 生成部位 (1) 主要是在肝细胞的线粒体及胞液中进行,肾和 主要是在肝细胞的线粒体及胞液中进行, 肝细胞的线粒体及胞液中进行 脑中也可合成极少量的尿素.切除动物肝, 脑中也可合成极少量的尿素.切除动物肝,动物 的血,尿中几乎检测不到尿素. 的血,尿中几乎检测不到尿素. (2)尿素生成的过程由 尿素生成的过程由Krebs和Henseleit 于1932年 尿素生成的过程由 和 年 提出,称为鸟氨酸循环 鸟氨酸循环(orinithine cycle),又称尿 提出,称为鸟氨酸循环 ,又称尿 素循环(urea cycle)或Krebs- Henseleit循环. 循环. 素循环 或 循环