蛋白质的分解代谢 2课件.ppt

目 录蛋白质的分解代谢 2目 录蛋白质的营养作用Nutritional Function of Protein 第一节目 录一、 蛋白质营养的重要性1. 维持细胞、组织的生长、更新和修补2. 参与多种重要的生理活动催化（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3. 氧化供能人体每日18%能量由蛋白质提供 目 录二、蛋白质需要量和营养价值1. 氮平衡(nitrogen balance)通过摄入氮与排出氮之间的关系，反映体内蛋白质合成与分解代谢情况氮总平衡：摄入氮 = 排出氮（正常成人）氮正平衡：摄入氮 排出氮（儿童、孕妇等） 蛋白质合成代谢旺盛 氮负平衡：摄入氮 排出氮（饥饿、消耗性疾病患者） 蛋白质分解为主目 录2. 生理需要量 成人每日最低蛋白质需要量为3050g，我国营养学会推荐成人每日蛋白质需要量为80g3. 蛋白质的营养价值必需氨基酸(essential amino acid)指体内需要而又不能自身合成，必须由食物供给的氨基酸，共有8种：Val、Ile、Leu、Thr、Met、Lys、Phe、Trp 其余12种氨基酸体内可以合成，称非必需氨基酸。

目 录蛋白质的营养价值(nutrition value)蛋白质的营养价值取决于必需氨基酸的数量、种类、量质比蛋白质的互补作用 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目 录第二节 蛋白质的消化、吸收和腐败Digestion, Absorption and Putrefaction of Proteins目 录一、 蛋白质的消化蛋白质消化的生理意义 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、毒性反应目 录消化过程 （一）胃中的消化作用胃蛋白酶的最适pH为1.52.5，对蛋白质肽键作用特异性差，产物主要为多肽及少量氨基酸 胃蛋白酶原胃蛋白酶 + 多肽碎片胃酸、胃蛋白酶(pepsinogen) (pepsin) 目 录（二）小肠中的消化小肠是蛋白质消化的主要部位1. 胰酶及其作用胰酶是消化蛋白质的主要酶，最适pH为7.0左右，包括内肽酶和外肽酶内肽酶(endopeptidase)水解蛋白质肽链内部的一些肽键，如胰蛋白酶、糜蛋白酶、弹性蛋白酶外肽酶(exopeptidase)自肽链的末段开始每次水解一个氨基酸残基，如羧基肽酶(A、B)、氨基肽酶。

目 录氨基肽酶内肽酶羧基肽酶氨基酸 +氨基酸二肽酶蛋白水解酶作用示意图2. 小肠粘膜细胞对蛋白质的消化作用主要是寡肽酶(oligopeptidase)的作用，例如氨基肽酶(aminopeptidase)及二肽酶(dipeptidase)等目 录二、氨基酸的吸收吸收部位：主要在小肠吸收形式：氨基酸、寡肽、二肽吸收机制：耗能的主动吸收过程目 录氨基酸吸收载体载体蛋白与氨基酸、Na+组成三联体，由ATP供能将氨基酸、Na+转入细胞内，Na+再由钠泵排出细胞载体类型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目 录三、 蛋白质的腐败作用 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生素等可被机体利用的物质蛋白质的腐败作用(putrefaction)目 录（一）胺类(amines)的生成蛋白质 氨基酸胺类蛋白酶 脱羧基作用 组氨酸组胺 赖氨酸尸胺 色氨酸 色胺 酪氨酸酪胺目 录 假神经递质(false neurotransmitter) 某些物质结构与神经递质结构相似，可取代正常神经递质从而影响脑功能，称假神经递质。

苯乙胺苯乙醇胺酪胺 -羟酪胺目 录 -羟酪胺和苯乙醇胺结构类似儿茶酚胺，它们可取代儿茶酚胺与脑细胞结合，但不能传递神经冲动，使大脑发生异常抑制目 录（二） 氨的生成未被吸收的氨基酸渗入肠道的尿素氨(ammonia)肠道细菌脱氨基作用尿素酶降低肠道pH，NH3转变为NH4+以胺盐形式排出，可减少氨的吸收，这是酸性灌肠的依据目 录（三）其它有害物质的生成酪氨酸 苯酚半胱氨酸 硫化氢 色氨酸 吲哚目 录第 三 节氨基酸的一般代谢General Metabolism of Amino Acids目 录氨基酸代谢库(metabolic pool)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，称为氨基酸代谢库氨基酸代谢库食物蛋白质消化吸收 组织蛋白质分解 体内合成氨基酸 (非必需氨基酸)氨基酸代谢概况 -酮酸 脱氨基作用 酮 体氧化供能糖胺 类脱羧基作用氨 尿素代谢转变其它含氮化合物 (嘌呤、嘧啶等)合成 目 录目 录二、 氨基酸的脱氨基作用定义指氨基酸脱去氨基生成相应-酮酸的过程脱氨基方式转氨基氧化脱氨基联合脱氨基嘌呤核苷酸循环 目 录（一）转氨基作用(transamination)1. 定义在转氨酶(transaminase)的作用下，某一氨基酸去掉-氨基生成相应的-酮酸，而另一种-酮酸得到此氨基生成相应的氨基酸的过程。

目 录 2. 反应式大多数氨基酸可参与转氨基作用目 录 3. 转氨酶 正常人各组织GOT及GPT活性 (单位/克湿组织)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目 录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要途径通过此种方式并未产生游离的氨4. 转氨基作用的生理意义5. 缺点目 录（二）氧化脱氨基作用能够彻底脱氨催化酶： 谷氨酸脱氢酶谷氨酸NH3-酮戊二酸NAD(P)+NAD(P)H+H+H2O（仅限于谷氨酸）目 录（三）联合脱氨基作用 两种脱氨基方式的联合作用，使氨基酸脱下-氨基生成-酮酸的过程 定义目 录转氨基偶联氧化脱氨基作用氨基酸 谷氨酸 -酮酸 -酮戊二酸 H2O+NAD+转氨酶 NH3+NADH+H+谷氨酸脱氢酶 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主要在肝、肾组织进行目 录（四）嘌呤核苷酸循环苹果酸 腺苷酸代琥珀酸次黄嘌呤 核苷酸 (IMP)腺苷酸代琥珀酸合成酶-酮戊 二酸氨基酸 谷氨酸-酮酸 转氨酶 1草酰乙酸天冬氨酸转氨酶 2此种方式主要在肌肉组织进行腺苷酸脱氢酶H2ONH3延胡索酸腺嘌呤核苷酸(AMP)目 录第 四 节氨 的 代 谢 Metabolism of Ammonia目 录氨是机体正常代谢产物，具有毒性。

体内的氨主要在肝合成尿素(urea)而解毒正常人血氨浓度一般不超过 0.6mol/L 目 录一、血氨的来源与去路1. 血氨的来源 氨基酸脱氨基作用产生的氨是血氨主要来源, 胺类的分解也可以产生氨 RCH2NH2RCHO + NH3胺氧化酶 肠道吸收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 肾小管上皮细胞分泌的氨主要来自谷氨酰胺 谷氨酰胺谷氨酸 + NH3谷氨酰胺酶目 录2. 血氨的去路 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它含氮化合物 合成谷氨酰胺 谷氨酸 + NH3谷氨酰胺 谷氨酰胺合成酶ATPADP+Pi 肾小管泌氨分泌的NH3在酸性条件下生成NH4+，随尿排出目 录二、氨的转运1. 丙氨酸-葡萄糖循环(alanine-glucose cycle)反应过程生理意义 肌肉中氨以无毒的丙氨酸形式运输到肝 肝为肌肉提供葡萄糖丙氨酸葡萄糖 肌肉蛋白质氨基酸NH3谷氨酸-酮戊 二酸丙酮酸糖酵解途径肌肉丙氨酸血液丙氨酸葡萄糖-酮戊二酸谷氨酸丙酮酸NH3尿素尿素循环糖异生肝葡萄糖-丙氨酸循环葡萄糖目 录目 录2. 谷氨酰胺的运氨作用 反应过程谷氨酸 + NH3谷氨酰胺谷氨酰胺合成酶ATPADP+Pi谷氨酰胺酶在脑、肌肉合成谷氨酰胺，运输到肝和肾后再分解为氨和谷氨酸，从而进行解毒。

生理意义谷氨酰胺是氨的解毒产物，也是氨的储存及运输形式 目 录 三、尿素的生成（一）生成部位主要在肝细胞的线粒体及胞液中二）生成过程尿素生成的过程由Hans Krebs 和Kurt Henseleit 提出，称为鸟氨酸循环(orinithine cycle)，又称尿素循环(urea cycle)或Krebs- Henseleit循环目 录1. 氨基甲酰磷酸的合成 CO2 + NH3 + H2O + 2ATP氨基甲酰磷酸合成酶（N-乙酰谷氨酸，Mg2+）COH2NO PO32-+ 2ADP + Pi氨基甲酰磷酸反应粒体中进行目 录2. 瓜氨酸的合成鸟氨酸氨基甲酰转移酶H3PO4+氨基甲酰磷酸目 录3. 精氨酸的合成反应在胞液中进行 精氨酸代琥珀酸合成酶ATPAMP+PPiH2OMg2+天冬氨酸精氨酸代琥珀酸目 录精氨酸延胡索酸精氨酸代琥珀酸裂解酶精氨酸代琥珀酸目 录4. 精氨酸水解生成尿素反应在胞液中进行尿素鸟氨酸精氨酸鸟氨酸循环2ADP+PiCO2 + NH3 + H2O氨基甲酰磷酸2ATPN-乙酰谷氨酸Pi鸟氨酸瓜氨酸精氨酸延胡索酸氨基酸草酰乙酸苹果酸-酮戊 二酸谷氨酸-酮酸精氨酸代 琥珀酸瓜氨酸天冬氨酸ATPAMP + PPi鸟氨酸尿素线粒体胞 液目 录目 录（三）反应小结原料：2 分子氨，一个来自于游离氨，另一个来自天冬氨酸。

过程：先粒体中进行，再在胞液中进行耗能：3 个ATP，4 个高能磷酸键目 录（四）意义 体内彻底解除氨毒的主要方式血氨浓度升高称高氨血症 ( hyperammonemia)，常见于肝功能严重损伤时，尿素合成酶的遗传缺陷也可导致高氨血症高氨血症时可引起脑功能障碍，称氨中毒(ammonia poisoning)肝性昏迷目 录TAC 脑供能不足-酮戊二酸谷氨酸谷氨酰胺NH3NH3 脑内 -酮戊二酸氨中毒的可能机制目 录四、-酮酸的代谢（一）经氨基化生成非必需氨基酸（二）转变成糖及脂类目 录（三）氧化供能-酮酸在体内可通过TAC 和氧化磷酸化彻底氧化为H2O和CO2，同时生成ATP琥珀酰CoA 延胡索酸草酰乙酸-酮戊二酸柠檬酸乙酰CoA丙酮酸PEP磷酸丙糖葡萄糖或糖原糖-磷酸甘油脂肪酸脂肪甘油三酯乙酰乙酰CoA丙氨酸半胱氨酸丝氨酸苏氨酸色氨酸异亮氨酸亮氨酸色氨酸天冬氨酸天冬酰胺苯丙氨酸酪氨酸异亮氨酸 蛋氨酸丝氨酸 苏氨酸 缬氨酸酮体亮氨酸 赖氨酸酪氨酸 色氨酸 苯丙氨酸 谷氨酸精氨酸 谷氨酰胺组氨酸 缬氨酸CO2CO2氨基酸、糖及脂肪代谢的联系T A C目 录目 录 五、氨基酸脱羧基作用脱羧基作用(decarboxylation)氨基酸脱羧酶 氨基酸胺类RCH2NH2+ CO2磷酸吡哆醛目 录（一）-氨基丁酸 (-aminobutyric acid, GABA) L-谷氨酸GABACO2L-谷氨酸脱羧酶GABA是抑制性神经递质，对中枢神经有抑制作用。

目 录（二）5-羟色胺 (5-hydroxytryptamine, 5-HT)色氨酸5-羟色氨酸5-HT色氨酸羟化酶5-羟色氨酸脱羧酶CO2 5-HT在脑内作为神经递质，起抑制作用；在外周组织有收缩血管的作用目 录（三）组胺 (histamine)L-组氨酸组胺组氨酸脱羧酶CO2组胺是强烈的血管舒张剂，可增加毛细血管的通透性，还可刺激胃蛋白酶及胃酸的分泌目 录（四）牛磺酸(taurine)牛磺酸是结合胆汁酸的组成成分 L-半胱氨酸磺酸丙氨酸牛磺酸 磺酸丙氨酸脱羧酶CO2目 录（五）多胺(polyamines) 鸟氨酸腐胺 S-腺苷甲硫氨酸 (SAM )脱羧基SAM 鸟氨酸脱羧酶CO2SAM脱羧酶CO2精脒 (spermidine)丙胺转移酶5-甲基-硫-腺苷丙胺转移酶 精胺 (spermine)多胺是调节细胞生长的重要物质在生长旺盛的组织（如胚胎、再生肝、肿瘤组织）含量较高，其限速酶鸟氨酸脱羧酶活性较强目 录第 四 节 特殊氨基酸的代谢Metabolism of Individual Amino Acids目 录一、一碳单位的代谢定义（一）概述 某些氨基酸分解代谢过程中产。