1、.1 1 第第 7 7 章章氨氨 基基 酸酸 代代 谢谢Metabolism of Amino Acids.2大纲大纲一、一、掌握：掌握：氮平衡的概念，必需氨基酸的概念及种类；氨氮平衡的概念，必需氨基酸的概念及种类；氨基酸脱氨基作用方式；体内氨的来源，尿素生成鸟氨酸基酸脱氨基作用方式；体内氨的来源，尿素生成鸟氨酸循环的器官、细胞定位及反应过程；一碳单位的概念、循环的器官、细胞定位及反应过程；一碳单位的概念、载体及生理功能；活性甲基的形式。载体及生理功能；活性甲基的形式。二、熟悉：蛋白质的生理功能和营养价值；蛋白质的腐败二、熟悉：蛋白质的生理功能和营养价值；蛋白质的腐败作用及腐败产物；泛素的概念
2、，蛋白质降解的泛素反应，作用及腐败产物；泛素的概念，蛋白质降解的泛素反应，氨基酸代谢概况；氨基酸代谢概况；-酮酸代谢；体内氨的转运，尿素酮酸代谢；体内氨的转运，尿素合成调节。氨基酸脱羧基作用及其生成的几种重要的生合成调节。氨基酸脱羧基作用及其生成的几种重要的生理活性物质；产生一碳单位的氨基酸及一碳单位的相互理活性物质；产生一碳单位的氨基酸及一碳单位的相互转变。熟悉甲硫氨酸循环和肌酸合成；由苯丙氨酸和酪转变。熟悉甲硫氨酸循环和肌酸合成；由苯丙氨酸和酪氨酸代谢生成的生理活性物质，苯酮酸尿症、白化病。氨酸代谢生成的生理活性物质，苯酮酸尿症、白化病。三、了解：蛋白质消化中各种酶的作用及氨基酸的吸收过三
3、、了解：蛋白质消化中各种酶的作用及氨基酸的吸收过程；体内蛋白质的转换更新；高血氨症和氨中毒；含硫程；体内蛋白质的转换更新；高血氨症和氨中毒；含硫氨基酸的代谢；色氨酸及支链氨基酸的代谢。氨基酸的代谢；色氨酸及支链氨基酸的代谢。.3 3蛋白质的营养作用蛋白质的营养作用Nutritional Function of Protein 第一节第一节.4 4一、一、体内蛋白质具有多方面的重要功能体内蛋白质具有多方面的重要功能（一）蛋白质维持细胞组织的生长、更新和修补（一）蛋白质维持细胞组织的生长、更新和修补（二）蛋白质参与体内多种重要的生理活动（二）蛋白质参与体内多种重要的生理活动催化（酶）、免疫（抗原及
4、抗体）、运动（肌催化（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。肉）、物质转运（载体）、凝血（凝血系统）等。每克蛋白质在体内氧化分解可释放每克蛋白质在体内氧化分解可释放17.19kJ(4.1 kcal)的能量，人体每日的能量，人体每日18%能量由蛋白质提供。能量由蛋白质提供。（三）蛋白质可作为能源物质氧化供能（三）蛋白质可作为能源物质氧化供能.5 5二、体内蛋白质的代谢状况可用氮平衡描述二、体内蛋白质的代谢状况可用氮平衡描述n 氮平衡氮平衡(nitrogen balance)摄入食物的含氮量与排泄物（尿与粪）中含氮量摄入食物的含氮量与排泄物（尿与粪）中含氮量
5、之间的关系。之间的关系。氮总平衡：氮总平衡：摄入氮摄入氮 =排出氮（正常成人）排出氮（正常成人）氮正平衡：氮正平衡：摄入氮摄入氮 排出氮（儿童、孕妇等）排出氮（儿童、孕妇等）氮负平衡：氮负平衡：摄入氮摄入氮 排出氮（饥饿、消耗性疾排出氮（饥饿、消耗性疾病患者）病患者）.6 6 1氮总平衡氮总平衡：每日摄入：每日摄入氮量与排出氮量大致相氮量与排出氮量大致相等，表示体内蛋白质的等，表示体内蛋白质的合成量与分解量大致相合成量与分解量大致相等，称为等，称为氮总平衡氮总平衡。此。此种情况见于种情况见于正常成人正常成人。氮平衡的类型：氮平衡的类型：.7 72氮正平衡氮正平衡：每日摄入氮：每日摄入氮量大于排
6、出氮量，表明量大于排出氮量，表明体内蛋白质的合成量大体内蛋白质的合成量大于分解量，称为于分解量，称为氮正平氮正平衡衡。此种情况见于。此种情况见于儿童、儿童、孕妇、病后恢复期孕妇、病后恢复期。.8 83氮负平衡氮负平衡：每日摄入氮量小于排出氮量，表明：每日摄入氮量小于排出氮量，表明体内蛋白质的合成量小于分解量，称为体内蛋白质的合成量小于分解量，称为氮负平衡氮负平衡。此种情况见于此种情况见于消耗性疾病患者（结核、肿瘤），消耗性疾病患者（结核、肿瘤），饥饿者饥饿者。.9 9n 蛋白质的生理需要量蛋白质的生理需要量成人每日蛋白质最低生理需要量为成人每日蛋白质最低生理需要量为30g50g，我，我国营养学
7、会推荐成人每日蛋白质需要量为国营养学会推荐成人每日蛋白质需要量为80g。n氮平衡的意义氮平衡的意义可以反映体内蛋白质代谢的概况。可以反映体内蛋白质代谢的概况。.1010n营养必需氨基酸营养必需氨基酸(essential amino acid)指体内需要而又不能自身合成，必须由食指体内需要而又不能自身合成，必须由食物供给的氨基酸，共有物供给的氨基酸，共有8种：种：Val、Ile、Leu、Thr、Met、Lys、Phe、Trp。n其余其余1212种氨基酸体内可以合成，称为营养非必需种氨基酸体内可以合成，称为营养非必需 氨基酸。氨基酸。三、营养必需氨基酸决定蛋白质的营养价值三、营养必需氨基酸决定蛋白
8、质的营养价值（口诀：借一两本淡色书来）（口诀：借一两本淡色书来）缬、异亮、亮、苯丙、蛋、色、苏、赖氨酸共缬、异亮、亮、苯丙、蛋、色、苏、赖氨酸共8种种（来源：靠食物供应）（来源：靠食物供应）.1111n 蛋白质的营养价值蛋白质的营养价值(nutrition value)蛋白质的营养价值蛋白质的营养价值是指食物蛋白质在体是指食物蛋白质在体内的利用率，取决于必需氨基酸的数量、种内的利用率，取决于必需氨基酸的数量、种类、量质比。类、量质比。n 蛋白质的互补作用蛋白质的互补作用指营养价值较低的蛋白质混合食用，其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。必需氨基酸可以互相补
9、充而提高营养价值。.1212n例如，例如，谷类蛋白质谷类蛋白质含含Lys较少而较少而Trp较多较多，而，而豆类蛋白豆类蛋白质质含含Trp较少而较少而Lys较多较多，二者混合后食用，即可提高，二者混合后食用，即可提高营养价值。营养价值。n单纯食用玉米的生物价值为单纯食用玉米的生物价值为60%、小麦为、小麦为67%、黄豆、黄豆为为64%，若把这三种食物，按比例混合后食用，则若把这三种食物，按比例混合后食用，则蛋白质的利用率可达蛋白质的利用率可达77%。.1313为充分发挥食物蛋白质互补作用，在调配膳为充分发挥食物蛋白质互补作用，在调配膳食时，应遵循三个原则：食时，应遵循三个原则：n一、食物的生物学
10、种属愈远愈好，如动物性和植一、食物的生物学种属愈远愈好，如动物性和植物性食物之间的混合比单纯植物性食物之间混合物性食物之间的混合比单纯植物性食物之间混合要好；要好；n二、搭配种类愈多愈好；二、搭配种类愈多愈好；n三、食用时间愈近愈好，同时食用最好，因为单三、食用时间愈近愈好，同时食用最好，因为单个氨基酸在血液中的停留时间约个氨基酸在血液中的停留时间约4小时，然后到小时，然后到达组织器官，再合成组织器官的蛋白质，而合成达组织器官，再合成组织器官的蛋白质，而合成组织器官蛋白质的氨基酸必须同时到达才能发挥组织器官蛋白质的氨基酸必须同时到达才能发挥互补作用，合成组织器官蛋白质。互补作用，合成组织器官蛋
11、白质。.1414第二节第二节 蛋白质的消化、吸收和腐败蛋白质的消化、吸收和腐败Digestion,Absorption and Putrefaction of Proteins.1515一、外源性蛋白质消化成氨基酸和一、外源性蛋白质消化成氨基酸和寡肽后被吸收寡肽后被吸收n 蛋白质消化的生理意义蛋白质消化的生理意义 由大分子转变为小分子，便于吸收。由大分子转变为小分子，便于吸收。消除种属特异性和抗原性，防止过敏、毒消除种属特异性和抗原性，防止过敏、毒性反应。性反应。（一）在胃和肠道蛋白质被消化成氨基酸和寡肽（一）在胃和肠道蛋白质被消化成氨基酸和寡肽.16161 1、蛋白质在胃中被水解成多肽和氨基
12、酸、蛋白质在胃中被水解成多肽和氨基酸 胃蛋白酶的胃蛋白酶的最适最适pH为为1.52.5，对蛋白质肽键，对蛋白质肽键的作用的作用特异性较差特异性较差，主要水解由芳香族氨基酸、，主要水解由芳香族氨基酸、蛋氨酸和亮氨酸所形成的肽键，产物主要为蛋氨酸和亮氨酸所形成的肽键，产物主要为多多肽及少量氨基酸肽及少量氨基酸。胃蛋白酶原胃蛋白酶原胃蛋白酶胃蛋白酶 +多肽碎片多肽碎片胃酸、胃蛋白酶胃酸、胃蛋白酶(pepsinogen)(pepsin).17172 2、蛋白质在小肠被水解成小肽和氨基酸、蛋白质在小肠被水解成小肽和氨基酸 小肠是蛋白质消化的主要部位。小肠是蛋白质消化的主要部位。n胰酶及其作用胰酶及其作用
13、胰酶是消化蛋白质的主要酶，最适胰酶是消化蛋白质的主要酶，最适pH为为7.0左右，包括内肽酶和外肽酶。左右，包括内肽酶和外肽酶。内肽酶内肽酶(endopeptidase)水解蛋白质肽链内部的一些肽键，如胰蛋白酶、水解蛋白质肽链内部的一些肽键，如胰蛋白酶、糜蛋白酶、弹性蛋白酶。糜蛋白酶、弹性蛋白酶。外肽酶外肽酶(exopeptidase)自肽链的末段开始，每次水解一个氨基酸残基，自肽链的末段开始，每次水解一个氨基酸残基，如羧基肽酶如羧基肽酶(A、B)、氨基肽酶。、氨基肽酶。.1818u蛋白水解酶作用示意图蛋白水解酶作用示意图氨基酸氨基酸二肽酶二肽酶氨基肽酶氨基肽酶内肽酶内肽酶氨基酸氨基酸 +NHN
14、H羧基肽酶羧基肽酶56.1919n 肠液中酶原的激活肠液中酶原的激活胰蛋白酶胰蛋白酶(trypsin)肠激酶肠激酶(enterokinase)胰蛋白酶原胰蛋白酶原弹性蛋白酶弹性蛋白酶(elastase)弹性蛋弹性蛋白酶原白酶原糜蛋白酶糜蛋白酶(chymotrypsin)糜蛋白糜蛋白酶原酶原羧基肽酶羧基肽酶(A或或B)(carboxypeptidase)羧基肽酶原羧基肽酶原(A或或B).2020n小肠粘膜细胞对蛋白质的消化作用小肠粘膜细胞对蛋白质的消化作用主要是主要是寡肽酶寡肽酶(oligopeptidase)的作用，例如氨的作用，例如氨基肽酶基肽酶(aminopeptidase)及二肽酶及二肽
15、酶(dipeptidase)等等,最终产物为氨基酸。最终产物为氨基酸。可保护胰组织免受蛋白酶的自身消化作用。可保护胰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。保证酶在其特定的部位和环境发挥催化作用。酶原还可视为酶的贮存形式。酶原还可视为酶的贮存形式。酶原激活的意义酶原激活的意义.2121（二）氨基酸通过主动转运过程被吸收（二）氨基酸通过主动转运过程被吸收n 吸收部位：吸收部位：主要在小肠主要在小肠n 吸收形式：吸收形式：氨基酸、寡肽、二肽氨基酸、寡肽、二肽n 吸收机制：吸收机制：耗能的主动吸收过程耗能的主动吸收过程.2222n 氨基酸吸收载体氨基酸吸收载体载体蛋白与
16、氨基酸、载体蛋白与氨基酸、Na+组成三联体，由组成三联体，由ATP供能将氨基酸、供能将氨基酸、Na+转入细胞内，转入细胞内，Na+再由钠再由钠泵排出细胞。泵排出细胞。七种转运蛋白七种转运蛋白(transporter)中性氨基酸转运蛋白中性氨基酸转运蛋白酸性氨基酸转运蛋白酸性氨基酸转运蛋白碱性氨基酸转运蛋白碱性氨基酸转运蛋白亚氨基酸亚氨基酸转运蛋白转运蛋白氨基酸转运蛋白氨基酸转运蛋白二肽二肽转运蛋白转运蛋白三肽转运蛋白三肽转运蛋白.2323-谷氨酰基循环对氨基酸的转运作用谷氨酰基循环对氨基酸的转运作用-谷氨酰基循环谷氨酰基循环(-glutamyl cycle)过程：过程：谷胱甘肽对氨基酸的转运谷
17、胱甘肽对氨基酸的转运 谷胱甘肽再合成谷胱甘肽再合成 小肠粘膜细胞、肾小管细胞、脑组织小肠粘膜细胞、肾小管细胞、脑组织谷氨酸谷氨酸 5-氧脯氧脯氨酸酶氨酸酶ATPADP+Pi半胱氨酰甘氨酸半胱氨酰甘氨酸(Cys-Gly)半胱氨酸半胱氨酸甘氨酸甘氨酸肽酶肽酶-谷氨谷氨 酰环化酰环化 转移酶转移酶氨基酸氨基酸H2NCHCOOHR5-氧脯氨酸氧脯氨酸-谷氨酰半胱氨酸谷氨酰半胱氨酸-谷氨酰谷氨酰半胱氨酸半胱氨酸 合成酶合成酶ADP+PiATP谷胱甘肽谷胱甘肽 合成酶合成酶ATPADP+Pi细胞外细胞外-谷谷 氨酰氨酰 基转基转 移酶移酶细胞膜细胞膜谷胱甘肽谷胱甘肽 GSH细胞内细胞内-谷氨酰谷氨酰氨基酸
18、氨基酸COOHCHNH2CH2CH2CONHCHCOOHRCHH2NCOOHR氨基酸氨基酸.2525利用肠粘膜细胞上的二肽或三肽转运体系利用肠粘膜细胞上的二肽或三肽转运体系此种转运也是耗能的主动吸收过程此种转运也是耗能的主动吸收过程吸收作用在小肠近端较强吸收作用在小肠近端较强 肽的吸收肽的吸收.2626二、蛋白质在肠道发生腐败作用二、蛋白质在肠道发生腐败作用肠道细菌对未被消化的蛋白质及其消化产肠道细菌对未被消化的蛋白质及其消化产物所起的作用。物所起的作用。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、氨、苯酚、吲哚等；也可产生少量的脂肪酸及维苯酚、吲哚等；也可产生少量的脂肪酸
19、及维生素等可被机体利用的物质。生素等可被机体利用的物质。n 蛋白质的腐败作用蛋白质的腐败作用(putrefaction).2727（一）肠道细菌通过脱羧基作用产生胺类（一）肠道细菌通过脱羧基作用产生胺类蛋白质蛋白质 氨基酸氨基酸胺类胺类(amines)蛋白酶蛋白酶 脱羧基作用脱羧基作用 组氨酸组氨酸组胺组胺 赖氨酸赖氨酸尸胺尸胺 色氨酸色氨酸 色胺色胺 酪氨酸酪氨酸酪胺酪胺.2828n 假神经递质假神经递质(false neurotransmitter)某些物质结构某些物质结构(如如苯乙醇胺苯乙醇胺，-羟酪胺羟酪胺）与与神经神经递质（如儿茶酚胺）递质（如儿茶酚胺）结构相似，可取代正常神经递结构
20、相似，可取代正常神经递质从而影响脑功能，称假神经递质。质从而影响脑功能，称假神经递质。苯乙胺苯乙胺苯乙醇胺苯乙醇胺CH2CH2NH2CH2CH2NH2CH2NH2COHHCH2NH2COHH酪胺酪胺-羟酪胺羟酪胺CH2CH2NH2OHCH2CH2NH2OHCH2NH2COHHOHCH2NH2COHHOH.2929（二）（二）肠道细菌通过脱氨基或尿素酶的作用肠道细菌通过脱氨基或尿素酶的作用产生氨产生氨未被吸收的氨基酸未被吸收的氨基酸渗入肠道的尿素渗入肠道的尿素氨氨(ammonia)脱氨基作用脱氨基作用尿素酶尿素酶 降低肠道降低肠道pH，NH3转变为转变为NH4+以胺盐形式排出，以胺盐形式排出，可
21、可减少氨的吸收减少氨的吸收，这是，这是酸性灌肠的依据酸性灌肠的依据。.3030（三）（三）腐败作用产生其它有害物质腐败作用产生其它有害物质酪氨酸酪氨酸 苯酚苯酚半胱氨酸半胱氨酸 硫化氢硫化氢 色氨酸色氨酸 吲哚吲哚 正常情况下，上述有害物质大部分随粪便排正常情况下，上述有害物质大部分随粪便排出，只有小部分被吸收，经肝的代谢转变而出，只有小部分被吸收，经肝的代谢转变而解毒，故不会发生中毒现象。解毒，故不会发生中毒现象。.3131第三节第三节氨基酸的一般代谢氨基酸的一般代谢General Metabolism of Amino Acids.3232（一）了解泛素的概念，蛋白质降解的泛素（一）了解泛
22、素的概念，蛋白质降解的泛素 反应，氨基酸代谢概况。反应，氨基酸代谢概况。（二）掌握氨基酸脱氨基作用方式（二）掌握氨基酸脱氨基作用方式（三）熟悉（三）熟悉-酮酸代谢。酮酸代谢。目的要求目的要求.3333一、体内蛋白质分解生成氨基酸一、体内蛋白质分解生成氨基酸 成人体内的蛋白质每天约有成人体内的蛋白质每天约有1%2%被降解，被降解，主要是肌肉蛋白质。主要是肌肉蛋白质。蛋白质降解产生的氨基酸，大约蛋白质降解产生的氨基酸，大约70%80%被被重新利用合成新的蛋白质。重新利用合成新的蛋白质。.3434n 蛋白质的半寿期蛋白质的半寿期(half-life)蛋白质降低其原浓度一半所需要的时间，蛋白质降低其原
23、浓度一半所需要的时间，用用t1/2表示。表示。（一）蛋白质以不同的速率进行降解（一）蛋白质以不同的速率进行降解n不同的蛋白质降解速率不同，降解速率随生不同的蛋白质降解速率不同，降解速率随生理需要而变化。理需要而变化。（了解）（了解）.3535 不依赖不依赖ATP和泛素；和泛素；利用溶酶体中的利用溶酶体中的组织蛋白酶组织蛋白酶(cathepsin)降解降解外源性蛋白、膜蛋白和长寿蛋白质外源性蛋白、膜蛋白和长寿蛋白质。1、蛋白质在溶酶体通过、蛋白质在溶酶体通过ATP-非依赖途径被降解非依赖途径被降解（二）真核细胞内蛋白质的降解有两条重要途径（二）真核细胞内蛋白质的降解有两条重要途径.36362、蛋
24、白质在蛋白酶体通过、蛋白质在蛋白酶体通过ATP-依赖途径被降解依赖途径被降解 依赖依赖ATP和泛素和泛素 降解异常蛋白和短寿蛋白质降解异常蛋白和短寿蛋白质n 泛素泛素(ubiquitin)76个氨基酸组成的多肽个氨基酸组成的多肽(8.5kD)普遍存在于真核生物而得名普遍存在于真核生物而得名 一级结构高度保守一级结构高度保守Avram HershkoAvram HershkoAaron CiechanoverAaron Ciechanover Irwin Rose Irwin Rose蛋白质的死亡之吻蛋白质的死亡之吻.3838 泛素与选择性被降解蛋白质形成共价连接，并使泛素与选择性被降解蛋白质形
25、成共价连接，并使其激活其激活,即即泛素化泛素化，包括三种酶参与的，包括三种酶参与的3步反应，步反应，并需消耗并需消耗ATP。蛋白酶体蛋白酶体(proteasome)对泛素化蛋白质的降解。对泛素化蛋白质的降解。n 泛素介导的蛋白质降解过程泛素介导的蛋白质降解过程.3939n泛素化过程泛素化过程E1：泛素激活酶：泛素激活酶E2：泛素结合酶：泛素结合酶E3：泛素蛋白连接酶：泛素蛋白连接酶UBCO-O+HS-E1ATPAMP+PPiUBCOS E1HS-E2HS-E1UBCOS E2UBCOS E1UB：泛素：泛素Pr：被降解蛋白质：被降解蛋白质PrHS-E2UBCOS E2UBC NH OE3Pr.
26、4040 蛋白酶体存在于细胞核和胞浆内，主要降解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。异常蛋白质和短寿蛋白质。26S蛋白蛋白质酶体质酶体 20S的核心的核心颗粒颗粒(CP)19S的调节颗粒的调节颗粒(RP):18个亚基个亚基,6个亚基具有个亚基具有ATP酶活性酶活性2个个环：环：7个个亚基亚基2个个环：环：7个个亚基亚基.4141.4242n泛素介导的蛋白质降解过程：泛素介导的蛋白质降解过程：.4343二、外源性氨基酸与内源性氨基酸二、外源性氨基酸与内源性氨基酸组成氨基酸代谢库组成氨基酸代谢库食物蛋白质经消化吸收的氨基酸（食物蛋白质经消化吸收的氨基酸（外源性氨外源性氨基
27、酸基酸）与体内组织蛋白质降解产生的氨基酸及体）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合成的非必需氨基酸（内源性氨基酸（内源性氨基酸）混在一）混在一起，分布于体内各处参与代谢，称为起，分布于体内各处参与代谢，称为氨基酸代谢氨基酸代谢库库(metabolic pool)。.4444氨基酸代谢概况氨基酸代谢概况合成合成分解分解嘌呤、嘧啶、肌酸嘌呤、嘧啶、肌酸等含氮化合物等含氮化合物代谢转变代谢转变胺类胺类+CO2脱羧基作用脱羧基作用消化消化吸收吸收其它含氮物质其它含氮物质非必需非必需氨基酸氨基酸NH3CO2+H2O糖或脂类糖或脂类-酮酸酮酸谷氨酰胺谷氨酰胺尿素尿素食食物物蛋蛋白白
28、质质组组织织蛋蛋白白质质血液氨血液氨基酸基酸组织氨组织氨基酸基酸氨氨基基酸酸代代谢谢库库脱氨基脱氨基作用作用.4545特殊分解代谢特殊分解代谢 特殊侧链的分解代谢特殊侧链的分解代谢一般分解代谢一般分解代谢CO2 胺胺脱羧基作用脱羧基作用 脱氨基作用脱氨基作用 NH3-酮酸酮酸氨基酸的分氨基酸的分解代谢概况解代谢概况RC+NH3COO-H.4646三、联合脱氨基作用是体内主要的三、联合脱氨基作用是体内主要的脱氨基途径脱氨基途径（掌握）（掌握）n 脱氨基作用脱氨基作用指氨基酸脱去指氨基酸脱去-氨基生成相应氨基生成相应-酮酸的过程。酮酸的过程。.4747（一）氨基酸通过转氨基作用脱去氨基（一）氨基酸
29、通过转氨基作用脱去氨基n转氨基作用转氨基作用(transamination)1 1、转氨基作用由转氨酶催化完成、转氨基作用由转氨酶催化完成在在转氨酶转氨酶(transaminase)的作用下，某一氨的作用下，某一氨基酸去掉基酸去掉-氨基生成相应的氨基生成相应的-酮酸，而另一种酮酸，而另一种-酮酸得到此氨基生成相应的氨基酸的过程。酮酸得到此氨基生成相应的氨基酸的过程。.4848（一）（一）氨基酸通过转氨基作用脱氨基氨基酸通过转氨基作用脱氨基 1.1.氨基转移反应氨基转移反应(transamination)(transamination)（1 1）定义）定义 氨基酸在氨基酸在转氨酶转氨酶(tran
30、saminase)(transaminase)的催化下，的催化下，可逆地把氨基酸的氨基转移给可逆地把氨基酸的氨基转移给-酮酸，结果酮酸，结果是氨基酸脱去氨基生成相应的是氨基酸脱去氨基生成相应的-酮酸，而原酮酸，而原来来-酮酸接受氨基转变成另一种氨基酸酮酸接受氨基转变成另一种氨基酸。生理意义：生理意义：是体内合成非必氨基酸的重要途径。是体内合成非必氨基酸的重要途径。.4949n 反应式反应式大多数氨基酸可参与转氨基作用，但赖大多数氨基酸可参与转氨基作用，但赖氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸除外。氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸除外。.5050谷丙转氨酶：谷丙转氨酶：glutamic pyruvic glutamic
31、 pyruvic transaminase,(GPT)transaminase,(GPT)（丙氨酸转氨酶（丙氨酸转氨酶:alanine transaminase,ALTalanine transaminase,ALT)谷草转氨酶：谷草转氨酶：glutamic oxaloacetic glutamic oxaloacetic transaminase(GOT)transaminase(GOT)(天冬氨酸转氨酶天冬氨酸转氨酶:aspartate transaminase,AST)aspartate transaminase,AST)重要的转氨酶重要的转氨酶.5151正常人各组织中正常人各组织中GP
32、T及及GOT 活性活性(单位单位/克湿组织克湿组织)n血清转氨酶活性，临床上可作为疾病诊断和预血清转氨酶活性，临床上可作为疾病诊断和预后的指标之一。后的指标之一。组组 织织 GPT GOT组组 织织 GPT GOT 肝肝 44000 142000胰胰 腺腺 2000 28000 肾肾 19000 91000脾脾 1200 14000 心心 7100 156000肺肺 700 10000 骨骼肌骨骼肌 4800 99000血清血清 16 20.5252谷丙转氨酶谷丙转氨酶（GPT）谷草转氨酶谷草转氨酶(GOT)肝细胞内酶，肝损伤时肝细胞内酶，肝损伤时升高。升高。心肌细胞内酶，心肌损伤时心肌细胞内
33、酶，心肌损伤时升高。升高。.53532 2、各种转氨酶都具有相同的辅酶和作用机制、各种转氨酶都具有相同的辅酶和作用机制n 转氨酶的辅酶是磷酸吡哆醛转氨酶的辅酶是磷酸吡哆醛氨基酸氨基酸 磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛 -酮酸酮酸 磷酸吡哆胺磷酸吡哆胺 谷氨酸谷氨酸 -酮戊二酸酮戊二酸 转氨酶转氨酶.5555转氨基作用不仅是体内多数氨基酸脱氨基转氨基作用不仅是体内多数氨基酸脱氨基的重要方式，也是机体合成非必需氨基酸的重的重要方式，也是机体合成非必需氨基酸的重要途径。要途径。通过此种方式并未产生游离的氨。通过此种方式并未产生游离的氨。n 转氨基作用的生理意义转氨基作用的生理意义.5656转氨基作用的局限性：转
34、氨基作用的局限性：只有氨基的转只有氨基的转 移，没有氨的生成移，没有氨的生成催化的催化的反应可逆反应可逆其辅酶都是其辅酶都是磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛大多数氨基酸可参与转氨基作用，但赖氨大多数氨基酸可参与转氨基作用，但赖氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸除外。酸、脯氨酸、羟脯氨酸除外。接受氨基的主要酮酸有：接受氨基的主要酮酸有：*丙酮酸丙酮酸 *-酮戊二酸酮戊二酸 *草酰乙酸草酰乙酸转氨基作用特点转氨基作用特点.5757（二）（二）L-谷氨酸通过谷氨酸通过L-谷氨酸脱氢酶催化谷氨酸脱氢酶催化脱去氨基脱去氨基 存在于肝、脑、肾中存在于肝、脑、肾中 辅酶为辅酶为 NAD+或或NADP+GTP、ATP为其抑制剂为其抑
35、制剂 GDP、ADP为其激活剂为其激活剂催化酶：催化酶：L-谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶L-谷氨酸谷氨酸NH3-酮戊二酸酮戊二酸NAD(P)+NAD(P)H+H+H2ONH2CH(CH2)2COOHCOOHNH2CH(CH2)2COOHCOOHNHC(CH2)2COOHCOOHNHC(CH2)2COOHCOOHOC(CH2)2COOHCOOH+OC(CH2)2COOHCOOH+.58581.存在于肝、脑、肾中。存在于肝、脑、肾中。2.2.谷氨酸脱氢酶活性高、分布广，（肌肉中活性很谷氨酸脱氢酶活性高、分布广，（肌肉中活性很低）不需氧脱氢酶，辅酶为低）不需氧脱氢酶，辅酶为 NADNAD+或或NADPN
36、ADP+。有氨生成。有氨生成。4.4.GTPGTP、ATPATP为其变构抑制剂为其变构抑制剂;GDPGDP、ADPADP为其激活剂。为其激活剂。5.5.氧化脱氨基作用的局限性：氧化脱氨基作用的局限性：仅谷氨酸经此脱氨仅谷氨酸经此脱氨。特特点点.5959n 联合脱氨基作用联合脱氨基作用 两种脱氨基方式的联合作用，使氨基酸两种脱氨基方式的联合作用，使氨基酸脱下脱下-氨基生成氨基生成-酮酸的过程。酮酸的过程。定义定义.6060a a、转氨酶与转氨酶与L-L-谷氨酸脱氢酶作用相偶联谷氨酸脱氢酶作用相偶联b b、转氨基作用与嘌呤核苷酸循环相偶联转氨基作用与嘌呤核苷酸循环相偶联1.1.概念概念2.2.类型
37、类型 转氨基作用和氧转氨基作用和氧化脱氨基作用联合化脱氨基作用联合进行的脱氨基作用进行的脱氨基作用方式。方式。.6161n 转氨基偶联氧化脱氨基作用转氨基偶联氧化脱氨基作用氨基酸氨基酸 谷氨酸谷氨酸 -酮酸酮酸 -酮戊二酸酮戊二酸 H2O+NAD+转氨酶转氨酶 NH3+NADH+H+L-谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶 此种方式既是氨基酸脱氨基的主要方式，也此种方式既是氨基酸脱氨基的主要方式，也是体内合成非必需氨基酸的主要方式。是体内合成非必需氨基酸的主要方式。主要在肝、肾和脑组织进行。主要在肝、肾和脑组织进行。.6262苹果酸苹果酸 腺苷酸腺苷酸代琥珀酸代琥珀酸次黄嘌呤次黄嘌呤 核苷酸核苷酸 (IM
38、P)腺苷酸代琥腺苷酸代琥珀酸合成酶珀酸合成酶-酮戊酮戊 二酸二酸氨氨基基酸酸 谷氨酸谷氨酸-酮酸酮酸 转转氨氨酶酶 1草酰乙酸草酰乙酸天冬氨酸天冬氨酸转转氨氨酶酶 2腺苷酸腺苷酸脱氨酶脱氨酶H2ONH3延胡索酸延胡索酸腺嘌呤腺嘌呤核苷酸核苷酸(AMP)（三）（三）氨基酸通过嘌呤核苷酸循环脱去氨基氨基酸通过嘌呤核苷酸循环脱去氨基.6363（四）氨基酸通过氨基酸氧化酶脱去氨基（四）氨基酸通过氨基酸氧化酶脱去氨基主要存在于肝、肾组织中。主要存在于肝、肾组织中。.6464脱氨基方式的特点脱氨基方式的特点 氧化脱氨基氧化脱氨基转氨基作用转氨基作用联合脱氨基联合脱氨基 其他脱氨基方式其他脱氨基方式只有氨基
39、的只有氨基的转移，没有转移，没有氨的生成氨的生成有氨生成，有氨生成，只局限于谷只局限于谷氨酸氨酸有氨生成，反有氨生成，反应过程可逆应过程可逆有有NHNH4 4+生生成成.6565三、氨基酸碳链骨架可进行转换或分解三、氨基酸碳链骨架可进行转换或分解氨基酸脱氨基后生成的氨基酸脱氨基后生成的-酮酸酮酸(-keto acid）主要有三条代谢去路。主要有三条代谢去路。（一）（一）-酮酸可彻底氧化分解并提供酮酸可彻底氧化分解并提供能量能量（二）（二）-酮酸经氨基化生成营养酮酸经氨基化生成营养非必需氨基酸非必需氨基酸（三）（三）-酮酸可转变成酮酸可转变成糖及脂类化合物糖及脂类化合物.6666甘甘氨氨酸酸、丝
40、丝氨氨酸酸、缬缬氨氨酸酸、组组氨氨酸酸、精精氨氨酸酸、羟羟脯脯氨氨酸酸、丙丙氨氨酸酸、谷谷氨氨酸酸、谷谷氨氨酰酰胺胺、蛋蛋氨氨酸酸、天天冬冬氨氨酸酸、天天冬冬酰酰胺胺、脯脯氨氨酸酸、半半胱胱氨氨酸酸类类别别氨氨 基基 酸酸生生糖糖氨氨基基酸酸生生酮酮氨氨基基酸酸亮亮氨氨酸酸、赖赖氨氨酸酸生生糖糖兼兼生生酮酮氨氨基基酸酸异异亮亮氨氨酸酸、苯苯丙丙氨氨酸酸、酪酪氨氨酸酸、苏苏氨氨酸酸、色色氨氨酸酸氨氨基基酸酸生生糖糖及及生生酮酮性性质质的的分分类类甘甘氨氨酸酸、丝丝氨氨酸酸、缬缬氨氨酸酸、组组氨氨酸酸、精精氨氨酸酸、羟羟脯脯氨氨酸酸、丙丙氨氨酸酸、谷谷氨氨酸酸、谷谷氨氨酰酰胺胺、蛋蛋氨氨酸酸、天天
41、冬冬氨氨酸酸、天天冬冬酰酰胺胺、脯脯氨氨酸酸、半半胱胱氨氨酸酸类类别别氨氨 基基 酸酸生生糖糖氨氨基基酸酸生生酮酮氨氨基基酸酸亮亮氨氨酸酸、赖赖氨氨酸酸生生糖糖兼兼生生酮酮氨氨基基酸酸异异亮亮氨氨酸酸、苯苯丙丙氨氨酸酸、酪酪氨氨酸酸、苏苏氨氨酸酸、色色氨氨酸酸甘甘氨氨酸酸、丝丝氨氨酸酸、缬缬氨氨酸酸、组组氨氨酸酸、精精氨氨酸酸、羟羟脯脯氨氨酸酸、丙丙氨氨酸酸、谷谷氨氨酸酸、谷谷氨氨酰酰胺胺、蛋蛋氨氨酸酸、天天冬冬氨氨酸酸、天天冬冬酰酰胺胺、脯脯氨氨酸酸、半半胱胱氨氨酸酸类类别别氨氨 基基 酸酸生生糖糖氨氨基基酸酸生生酮酮氨氨基基酸酸亮亮氨氨酸酸、赖赖氨氨酸酸生生糖糖兼兼生生酮酮氨氨基基酸酸异异
42、亮亮氨氨酸酸、苯苯丙丙氨氨酸酸、酪酪氨氨酸酸、苏苏氨氨酸酸、色色氨氨酸酸类类别别氨氨 基基 酸酸生生糖糖氨氨基基酸酸生生酮酮氨氨基基酸酸亮亮氨氨酸酸、赖赖氨氨酸酸生生糖糖兼兼生生酮酮氨氨基基酸酸异异亮亮氨氨酸酸、苯苯丙丙氨氨酸酸、酪酪氨氨酸酸、苏苏氨氨酸酸、色色氨氨酸酸氨氨基基酸酸生生糖糖及及生生酮酮性性质质的的分分类类琥珀酰琥珀酰CoA 延胡索酸延胡索酸草酰乙酸草酰乙酸-酮戊二酸酮戊二酸柠檬酸柠檬酸乙酰乙酰CoA丙酮酸丙酮酸PEP磷酸丙糖磷酸丙糖葡萄糖或糖原葡萄糖或糖原糖糖-磷酸甘油磷酸甘油脂肪酸脂肪酸脂肪脂肪甘油三酯甘油三酯乙酰乙酰乙酰乙酰CoA丙氨酸丙氨酸半胱氨酸半胱氨酸丝氨酸丝氨酸苏氨
43、酸苏氨酸色氨酸色氨酸异亮氨酸异亮氨酸亮氨酸亮氨酸色氨酸色氨酸天冬氨酸天冬氨酸天冬酰胺天冬酰胺苯丙氨酸苯丙氨酸酪氨酸酪氨酸异亮氨酸异亮氨酸 蛋氨酸蛋氨酸丝氨酸丝氨酸 苏氨酸苏氨酸 缬氨酸缬氨酸酮体酮体亮氨酸亮氨酸 赖氨酸赖氨酸酪氨酸酪氨酸 色氨酸色氨酸 苯丙氨酸苯丙氨酸 谷氨酸谷氨酸精氨酸精氨酸 谷氨酰胺谷氨酰胺组氨酸组氨酸 缬氨酸缬氨酸CO2CO2氨基酸、糖及脂肪代谢的联系氨基酸、糖及脂肪代谢的联系T A C.6868第四节第四节氨的代谢氨的代谢Metabolism of Ammonia.6969（一）（一）掌握体内氨的来源，尿素生成的器掌握体内氨的来源，尿素生成的器 官、细胞定位及反应过程。
44、官、细胞定位及反应过程。（二）熟悉体内氨的转运。（二）熟悉体内氨的转运。（三）了解尿素合成调节。高血氨症和氨中（三）了解尿素合成调节。高血氨症和氨中 毒。毒。目的要求目的要求 第四节第四节 氨氨 的的 代代 谢谢（重点）（重点）.7070一、体内有毒性的氨有三个重要来源一、体内有毒性的氨有三个重要来源（一）氨基酸脱氨基作用和胺类分解均可产生氨（一）氨基酸脱氨基作用和胺类分解均可产生氨 RCH2NH2RCHO +NH3胺氧化酶胺氧化酶氨基酸脱氨基作用产生的氨是体内氨的氨基酸脱氨基作用产生的氨是体内氨的主要来源。主要来源。（掌握）（掌握）.7171（三）肾小管上皮细胞分泌的氨主要来自谷（三）肾小管
45、上皮细胞分泌的氨主要来自谷氨酰胺氨酰胺 谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酸谷氨酸 +NH3谷氨酰胺酶谷氨酰胺酶H2O（二）肠道细菌腐败作用产生氨（二）肠道细菌腐败作用产生氨蛋白质和氨基酸在肠道细菌作用下产生的氨蛋白质和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.7272二、氨在血液中以丙氨酸及谷氨酰胺的二、氨在血液中以丙氨酸及谷氨酰胺的形式转运形式转运（熟悉）（熟悉）（一）通过丙氨酸（一）通过丙氨酸-葡萄糖循环氨从肌肉运往肝葡萄糖循环氨从肌肉运往肝n 生理意义生理意义 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。肝为肌肉提供葡
46、萄糖。肝为肌肉提供葡萄糖。丙丙氨氨酸酸葡葡萄萄糖糖 肌肉肌肉蛋白质蛋白质氨基酸氨基酸NH3谷氨酸谷氨酸-酮戊酮戊 二酸二酸丙酮酸丙酮酸糖酵解途径糖酵解途径肌肉肌肉丙丙氨氨酸酸血液血液丙氨酸丙氨酸葡萄糖葡萄糖-酮戊二酸酮戊二酸谷氨酸谷氨酸丙酮酸丙酮酸NH3尿素尿素尿素循环尿素循环糖糖异异生生肝肝丙氨酸丙氨酸-葡萄糖循环葡萄糖循环葡葡萄萄糖糖.7474氨氨脑脑肌肉肌肉 谷氨酰胺谷氨酰胺肝肝肾肾氨氨尿素尿素氨氨H+NH4+随尿排泄随尿排泄(二二)通过通过谷氨酰胺氨谷氨酰胺氨从脑和肌肉等组织运往肝或从脑和肌肉等组织运往肝或肾肾 -氨的暂时储存形式和运输形式氨的暂时储存形式和运输形式1.1.部位：脑和肌
47、肉与肝或肾部位：脑和肌肉与肝或肾2.2.意义：谷氨酰胺可以作为脑内固氨、意义：谷氨酰胺可以作为脑内固氨、运氨及解除氨毒的形式运氨及解除氨毒的形式.7575CHNH2(CH2)2CHNH2COOHCOOH(CH2)2CHNH2COOHL-L-谷氨酸谷氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺NH3+ATPADP+Pi 谷氨酰胺谷氨酰胺合成酶合成酶(脑、肌肉脑、肌肉)H2ONH3谷氨酰酶谷氨酰酶(肝、肾肝、肾)尿素、铵盐等尿素、铵盐等临床上用谷氨酸临床上用谷氨酸盐降低血氨盐降低血氨.7676谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酸谷氨酸COOHCH2CHNH2COOHAspCONH2CH2CHNH2COOHAsnH2ONH3天冬酰胺酶天
48、冬酰胺酶白血病细胞不能白血病细胞不能临床上用此酶分解血临床上用此酶分解血的的Asn治疗白血病治疗白血病.7777？.7878三、氨在肝合成尿素是氨的主要去路三、氨在肝合成尿素是氨的主要去路n体内氨的去路有：体内氨的去路有：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；谷氨酸谷氨酸 +NH3谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酰胺合成酶谷氨酰胺合成酶ATPADP+Pi 肾小管泌氨肾小管泌氨分泌的分泌的NH3在酸性条件下生成在酸性条件下生成NH4+，随尿排出。随尿排出。合成非必需氨基酸及其它含氮化合物；合成非必需氨基酸及其它含氮化合物；合成谷氨酰胺。合成谷氨酰胺。（掌握）（掌握）.7979（
49、一）（一）Krebs提出尿素是通过鸟氨酸循环合成提出尿素是通过鸟氨酸循环合成的学说的学说尿素生成的过程由尿素生成的过程由Hans Krebs 和和Kurt Henseleit 提出，称为提出，称为鸟氨酸循环鸟氨酸循环(orinithine cycle)，又称，又称尿素循环尿素循环(urea cycle)或或Krebs-Henseleit循环。循环。.80801、NH3、CO2和和ATP缩合生成氨基甲酰磷酸缩合生成氨基甲酰磷酸 CO2+NH3+H2O+2ATP氨基甲酰磷酸合成酶氨基甲酰磷酸合成酶（N-乙酰谷氨酸，乙酰谷氨酸，Mg2+）COH2NO PO32-+2ADP+Pi氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷
50、酸 反应在线粒体中进行反应在线粒体中进行（二）肝中鸟氨酸循环合成尿素的详细步骤（二）肝中鸟氨酸循环合成尿素的详细步骤.8181（1 1）NHNH3 3、COCO2 2和和ATPATP缩合生成氨基甲酰磷酸缩合生成氨基甲酰磷酸 1 1）部位：线粒体）部位：线粒体2 2）反应：）反应：限速酶限速酶变构激活剂变构激活剂.8282 反应由氨基甲酰磷酸合成酶反应由氨基甲酰磷酸合成酶(carbamoyl phosphate synthetase,CPS-)催化。催化。N-乙酰谷氨酸为其激活剂，反应消耗乙酰谷氨酸为其激活剂，反应消耗2分子分子ATP。N-乙酰谷氨酸乙酰谷氨酸(AGA)COOHCH3C-NH-C
