《十氨基酸代谢》.ppt

第十章 氨基酸代谢精选课件 主要内容第一节 蛋白质的酶促降解第二节 氨基酸的一般代谢第三节 氨基酸合成代谢概况精选课件必需氨基酸与非必需氨基酸 体内不能合成，必须由食物蛋白质供给的氨基酸称为必需氨基酸(essential amino acid) 体内能够自行合成，不必由食物供给的氨基酸就称为非必需氨基酸 精选课件 必需氨基酸一共有八种：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） Arg和His婴幼儿时能合成，但合成数量不能满足要求，为半必需氨基酸精选课件第一节 蛋白质的酶促降解 一、肽酶 （PeptidasePeptidase） 1、概念：肽链端解酶，作用于肽链的末端，将氨基酸一个一个的或两个两个的从多肽链上分解出来，产生氨基酸或二肽(二肽酶) 2、分类： 羧肽酶：作用于肽链的羧基末端 氨肽酶：作用于肽链的氨基末端 精选课件肽酶的种类和专一性肽酶的种类和专一性编号编号 名名 称称 作作 用用 特特 征征3 3、4 4、11113 3、4 4、1313 - -氨酰肽水解酶氨酰肽水解酶( ( - -aminoacyl aminoacyl peptide hydrolase)peptide hydrolase)作用于多肽链的作用于多肽链的N-N-末端末端 - -羧肽水解酶羧肽水解酶( ( - -carboxyl peptide carboxyl peptide hydrolase)hydrolase)作用于多肽链的作用于多肽链的C-C-末端末端3 3、4 4、1414二羧肽水解酶二羧肽水解酶( (depeptide depeptide hydrolase)hydrolase)水解二肽水解二肽精选课件 二、蛋白酶( (Proteinase)Proteinase) 1、概念：肽链内切酶，作用于肽链内部，将蛋白质分解成长度较短的含氨基酸分子数较少的多肽链。

2、植物含有的特殊蛋白酶 木瓜蛋白酶：医药上用于治疗消化不良，工业上用于对啤酒澄清和作肉类嫩化剂 菠萝蛋白酶；啤酒澄清，面包（有弹性、疏松） 种子发芽时，蛋白酶活性增强 在许多食虫植物中，发现有强烈分解蛋白质的酶类，这些蛋白酶可分解捕获到的虫体蛋白，供植物吸收利用 3、动物中：胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶精选课件蛋白酶的种类和专一性蛋白酶的种类和专一性编号编号 名名 称称 作用特征作用特征 实例实例3 3、4 4、2 2、1 13 3、4 4、2 2、2 2丝氨酸蛋白酶类丝氨酸蛋白酶类( (serine pritelnase)serine pritelnase)活性中心含活性中心含SerSer3 3、4 4、2 2、3 33 3、4 4、2 2、4 4硫醇蛋白酶类硫醇蛋白酶类( (Thiol pritelnase)Thiol pritelnase)活性中心含活性中心含CysCys羧基（酸性）蛋白酶类羧基（酸性）蛋白酶类 carboxyl(asid) carboxyl(asid) pritelnasepritelnase活性中心含活性中心含AspAsp, ,最适最适pHpH在在5 5以下以下金属蛋白酶类金属蛋白酶类( (metallopritelnase)metallopritelnase)活性中心含有活性中心含有ZnZn2+2+ 、 MgMg2+2+等等金属金属胰凝乳蛋白酶胰凝乳蛋白酶胰蛋白酶胰蛋白酶凝血酶凝血酶木瓜蛋白酶木瓜蛋白酶无花果蛋白酶无花果蛋白酶菠萝酶菠萝酶胃蛋白酶胃蛋白酶凝乳酶凝乳酶枯草杆菌蛋白酶枯草杆菌蛋白酶嗜热菌蛋白酶嗜热菌蛋白酶精选课件消化道内几种蛋白酶的专一性（Phe.Tyr.Trp）（Arg.Lys）（脂肪族）胰凝乳蛋白酶胃蛋白酶弹性蛋白酶羧肽酶胰蛋白酶氨肽酶羧肽酶（Phe. Trp）食物口食道胃小肠精选课件第二节 氨基酸的一般代谢 精选课件食物蛋白消化吸收体内合成（非必需氨基酸 ）蛋白质（主）合成酮体氧化供能糖脱羧胺类转变其它含氮化合物经肾排出 (1g/d)氨基酸代谢库氨基酸代谢概况分解脱氨-酮酸（生成尿素）组织蛋白质分解氨基酸代谢概况精选课件 一、脱氨基作用 （Deamination） 氧化脱氨基作用、转氨基作用、移换脱氨基作用（一）氧化脱氨（主要存在于动植物中） -aa在酶催化下氧化生成酮酸,消耗氧并产生氨的过程。

精选课件1、氧化专一氨基酸 （Glu脱氢酶） L-谷氨酸脱氢酶谷氨酸谷氨酸+ + H2O - -酮戊二酮戊二 酸酸+ + NH3NADNAD（P P）+ +NADNAD（P P）HH精选课件 2、L-氨基酸氧化酶，分布不广、活力低，一类以FAD为辅基、另一类以FMN为辅基（人和动物） -氨基酸 氨基酸氧化酶（FAD、FMN）-酮酸 R-CH-COO- NH+3 | R-C-COO-+NH3 O|H2O+O2H2O2 3、D-氨基酸氧化酶，以FAD为辅基，分布广，但作用不大精选课件（二）转氨基作用 一种 aa的氨基转移到 酮酸上，从而生成相应的一分子 酮酸和一分子 aa转氨酶+精选课件 -氨基酸1 R1-CH-COO- NH+3 |-酮酸1 R1-C-COO- O| R2-C-COO- O|-酮酸2 R2-CH-COO- NH+3 |-氨基酸2转氨酶转氨酶（辅酶：磷酸吡哆醛辅酶：磷酸吡哆醛）精选课件谷丙转氨酶和谷草转氨酶谷丙转氨酶（GPT）谷草转氨酶(GOT)精选课件 谷丙转氨酶（GPT） 催化谷氨酸与丙酮酸之间的转氨作用 谷丙转氨酶以肝脏中活力最大，当肝细胞损伤时，酶就释放到血液内因此临床上常以此来判断肝功能的正常与否。

谷草转氨酶（GOT） 催化谷氨酸与草酰乙酸的转氨作用 GOT以心脏中活力最大，其次是肝脏临床上常以此作为心肌梗塞、心肌炎的辅助判断指标精选课件转氨基作用机制 +磷酸吡哆醛H2O+H2OSchiffs碱氨基酸精选课件磷酸吡哆胺H2O+H2O分子重排Schiffs碱异构体-酮酸+精选课件特点：生理意义：接受氨基的主要酮酸有：转氨基作用* 只有氨基的转移，没有氨的生成 * 催化的反应可逆 * 其辅酶都是磷酸吡哆醛是体内合成非必氨基酸的重要途径, 除Lys、Thr外，其他-aa都可参加转氨基作用并有各自特异转氨酶丙酮酸 *-酮戊二酸 *草酰乙酸精选课件转氨酶（三） 联合脱氨基作用转氨基作用和谷氨酸氧化脱氨基作用的联合-酮戊二酸+ NAD+谷氨酸脱氢酶+ NADH+H+氨基酸-酮酸谷氨酸精选课件转氨基作用与嘌呤核苷酸循环相偶联-氨基酸-酮酸-酮戊二酸谷氨酸草酰乙酸天冬氨酸腺苷酰琥珀酸苹果酸延胡索酸腺苷酸次黄苷酸精选课件 二、脱羧基作用（Decarboxylation） aa在脱羧酶作用下发生脱羧基反应，形成胺类化合物 aa脱羧酶的辅酶是磷酸吡哆醛（PLP）专一性强 只有组氨酸脱羧酶不需要辅酶 精选课件 生成的胺类化合物少数有生理活性作用，其它有毒性。

谷氨酸：经谷氨酸脱羧酶 氨基丁酸（GABA）琥珀酸 TCA（氨基丁酸在动物中作为神经递质，在植物中可提高植物抗性，如发芽、缺水、厌氧条件下） 色氨酸：经脱氨、脱羧 吲哚乙酸（植物生长素） 丝氨酸：经脱羧 乙醇胺（脑磷脂的成分） 胆碱 赖氨酸：经脱羧 尸胺 鸟氨酸：经脱羧 腐胺 精氨酸：经脱羧 鲱精氨 腐胺 组氨酸：经脱羧 组胺（有降血压作用） 酪氨酸；经脱羧 酪胺（有升高血压作用）精选课件 重要氨基酸的脱羧基作用 谷氨酸精选课件 -氨基丁酸（GABA）： 对中枢神经系统的传导具有抑制作用； VB6是其辅酶，因此临床上用VB6防治神经性妊娠呕吐及小孩抽搐； 主要存在于大脑中精选课件 组氨酸 组胺： 血管舒张剂，具有扩张血管降低血压功效； 促进胃液分泌； 动物性食物腐败产生大量组胺精选课件 酪氨酸 酪胺：使血压升高精选课件 色氨酸 5-羟色胺（5-HT，血清素）： 促进微血管收缩、血压升高和促进肠胃蠕动； 促进睡眠； 与神经兴奋传导有关，当其浓度降低时，痛阈降低精选课件 三、aa分解产物的代谢 排氨作用 高等动植物均有保留并重新利用氨的能力，但是动物有一部分氨必须排除体外，氨的排泄是生物体维持正常生命活动的一种代谢方式。

精选课件 氨有毒，高等动物的脑组织对氨相当敏感，血液中含1%氨即可引起中枢神经系统中毒（语言紊乱、视力模糊、甚至昏迷死亡 机理：高浓度的氨与-酮戊二酸形成谷氨酸，使大脑中的-酮戊二酸大量减少，导致TCA循环无法正常进行，从而引起脑功能受损）精选课件 脱氨产生的氨对生物组织是有毒的，必须将氨转变为无毒的化合物： A：如果组织内含有足够的碳水化合物，氨可以与由碳水化合物转变成的酮酸发生氨基化（如氧化脱氨的逆反应），重新生成氨基酸 B：有些植物组织含有大量的有机酸，氨可以与有机酸形成有机酸盐 C：酰胺的形成起着消除氨的作用 精选课件 不同生物排氨方式各异： 陆生脊椎动物：尿素 水生或海洋动物（原生动物、线虫、鱼类、水生两栖类）：氨态氮，排氨动物 鸟类、爬虫类：固体尿酸，排尿酸动物 蜘蛛：鸟嘌呤 鱼类：氧化三甲胺高等植物：一般不排氨，多余的氨以酰胺的方式储存 精选课件（一）氨的代谢转变1、尿素的合成NHNH3 3+CO+CO2 2+2ATP+2ATP 氨甲酰磷酸 Pi Asp 延胡索酸 鸟氨酸 瓜氨酸 精氨酸 H2O 尿素精选课件鸟氨酸循环氨基酸谷氨酸谷氨酸氨甲酰磷酸鸟氨酸瓜氨酸瓜氨酸精氨琥珀酸鸟氨酸精氨酸延胡索酸草酰乙酸氨基酸谷氨酸-酮戊二酸天冬氨酸ATPAMP+PPiH2O2ATP+CO2+NH3+H2O2ADP+Pi基质线粒体胞液NH2-C-NH2NH2-C-NH2OO尿素延胡索酸苹果酸精选课件 1）瓜氨酸的生成CO2+NH3+2ATP NH2COOP+2ADP+Pi氨甲酰磷酸 合成酶精选课件 2）精氨琥珀酸的生成 这个需要ATP的反应是由精氨琥珀酸合成酶催化的。

精选课件 3）精氨酸和延胡索酸的生成 精氨琥珀酸在精氨琥珀酸裂解酶的催化下裂解精选课件 4）鸟氨酸和尿素的生成 精氨酸酶催化精氨酸的胍基水解精选课件2、 酰胺的生成 Gln和Asn不仅是合成Pr的原料，也是体内解除氨毒的重要方式精选课件3、 嘧啶环的合成Orn循环的氨甲酰磷酸合成酶分布粒体内，又称氨甲酰磷酸合成酶I，别构酶N乙酰Glu为正别构剂利用转氨基作用和LGlu脱氢酶的催化作用，Glu氧化产生的NH4+作为N源氨甲酰磷酸合成酶II胞浆利用Gln作为N源，不需N-乙酰Glu参加就可催化合成氨甲酰磷酸，生成的氨甲酰磷酸+Asp氨甲酰Asp 二氢乳清酸尿苷酸所以氨基酸脱下的氨经Gln可转化成嘧啶类化合物，这是氨的去路之一精选课件（二）酮酸的代谢转变再合成为aa转变为糖 + 脂肪氧化成CO2 + H2O精选课件-酮戊二酸谷氨酸 NH4+ H2ONAD(P)H+H+ NAD(P)+Glu + 丙酮酸 -酮戊二酸 + AlaGlu + 草酰乙酸 -酮戊二酸 + Asp1. 再合成aa精选课件2、转变成糖和脂肪（1）生糖氨基酸:某些氨基酸可以生成丙酮酸或TCA中间产物离开TCA时生成草酰乙酸，然后沿糖异生途径转变为糖，这类氨基酸叫生糖氨基酸。

2）生酮氨基酸：有些AA的代谢终产物为乙酰CoA或乙酰乙酰CoA，后者在某些情况下如饥饿、糖尿病等在动物体肝脏内可转变为酮体（乙酰乙酸、羟丁酸和丙酮） 乙酰CoA 脂肪（3）生糖兼生酮氨基酸 ：二者兼有Praa非必需aa必需aa糖酮体精选课件生酮氨基酸Leu，Lys生糖兼生酮氨基酸 Ile，Tyr，Phe，Trp生酮氨基酸其他精选课件3. 氧化成CO2 + H2O乙酰CoA、 -酮戊二酸、琥珀酰CoA、延胡索酸、草酰乙酸1mol Glu氧化脱氨基产生1mol NADH、 -酮戊二酸和氨 -酮戊二酸进入TCA循环转变为草酰乙酸产生2 NADH、1 FADH2和1ATP草酰乙酸进一步氧化可产生12.5molATP总量2.5+22.5+1.5+1+12.522.5ATPNH3合成尿素消耗3。