第09章蛋白质分解代谢课件

第九章第九章 蛋白质分解代谢蛋白质分解代谢主要内容主要内容 蛋白质的营养作用蛋白质的营养作用 氨基酸的一般代谢氨基酸的一般代谢 氨的代谢氨的代谢 氨基酸的特殊代谢氨基酸的特殊代谢 糖、脂类、蛋白质代谢的联系及调节糖、脂类、蛋白质代谢的联系及调节第一节第一节 蛋白质的营养作用蛋白质的营养作用一、蛋白质的生理功能一、蛋白质的生理功能 是组织细胞的重要的组成成分，维持组是组织细胞的重要的组成成分，维持组织、细胞的生长，更新和修补组织织、细胞的生长，更新和修补组织 参与多种重要的生理活动参与多种重要的生理活动(如酶、激素如酶、激素)氧化供能（氧化供能（17.9KJ/g17.9KJ/g蛋白质蛋白质）总氮平衡：总氮平衡：摄入氮摄入氮=排出氮排出氮即蛋白质分解与合成处于平衡，如成人即蛋白质分解与合成处于平衡，如成人正氮平衡：正氮平衡：摄入氮摄入氮 排出氮排出氮即蛋白质合成量多于分解量，如儿童、孕妇即蛋白质合成量多于分解量，如儿童、孕妇负氮平衡：负氮平衡：摄入氮摄入氮 排出氮排出氮即蛋白质分解量多于合成量，如饥饿、消耗性疾病即蛋白质分解量多于合成量，如饥饿、消耗性疾病 氮平衡氮平衡=食物摄入氮食物摄入氮-(-(尿氮尿氮+粪氮粪氮)可反映体内蛋白质合成与分解的动态关系可反映体内蛋白质合成与分解的动态关系（一）氮平衡（一）氮平衡二、蛋白质的需要量二、蛋白质的需要量（二）蛋白质的需要量（二）蛋白质的需要量成人每日最低需要量成人每日最低需要量:303050g/d50g/d我国营养学会推荐的成人每日需要量我国营养学会推荐的成人每日需要量:80g/d80g/d 成人每日最低分解量：成人每日最低分解量：20g/d20g/d 蛋白质的营养价值取决于其含蛋白质的营养价值取决于其含必需氨基酸必需氨基酸种类种类及含量的多少及含量的多少非必需氨基酸：非必需氨基酸：体内可合成的氨基酸体内可合成的氨基酸半必需氨基酸：半必需氨基酸：婴幼儿时期合成量不能满足需婴幼儿时期合成量不能满足需要，有两种：要，有两种：组氨酸组氨酸和和精氨酸精氨酸。三、蛋白质的营养价值三、蛋白质的营养价值蛋白质的互补作用蛋白质的互补作用 营养价值较低的蛋白质若其必需氨基酸互营养价值较低的蛋白质若其必需氨基酸互相补充，混合食用时则可大大提高营养价值。相补充，混合食用时则可大大提高营养价值。甲硫（蛋）甲硫（蛋）、色色、赖赖、缬缬、异亮异亮、亮亮、苯丙、苯丙、苏氨酸苏氨酸 “假假 设设 来来 借借 一一 两两 本本 书书”必需氨基酸：必需氨基酸：机体不能合成的氨基酸，必需从食物中机体不能合成的氨基酸，必需从食物中摄取，有八种：摄取，有八种：四、蛋白质的肠中腐败作用四、蛋白质的肠中腐败作用未被消化的未被消化的PrPr未被吸收的消化产物未被吸收的消化产物肠细菌肠细菌分解分解腐败作用：腐败作用：1、胺类的生成、胺类的生成CO2胺胺氨基酸氨基酸2 肠道肠道氨氨的生成的生成（肠道氨的两种主要来源）（肠道氨的两种主要来源）血氨血氨扩散入血扩散入血肠菌肠菌+NH3(1)氨基酸脱氨基酸脱氨氨 氨基酸氨基酸(2)尿素水解尿素水解肠菌尿素酶肠菌尿素酶CO2+2NH3扩散入血扩散入血血氨血氨血中尿素血中尿素尿素尿素扩散入肠腔扩散入肠腔2 肠道肠道氨氨的生成的生成3 其它有害物质的生成其它有害物质的生成(如苯酚、吲哚、硫化氢等如苯酚、吲哚、硫化氢等）第二节第二节氨基酸的一般代谢氨基酸的一般代谢General Metabolism of Amino Acids一、氨基酸代谢概况一、氨基酸代谢概况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蛋白质降低其原浓度一半所需要的时间，用需要的时间，用t1/21/2表示表示食物蛋白食物蛋白消化吸收消化吸收体内合成体内合成非必需氨非必需氨基酸基酸 酮体酮体氧化供能氧化供能糖糖脱羧脱羧胺类胺类转变转变其它含氮化合物其它含氮化合物氨氨基基酸酸代代谢谢库库 分解分解脱氨脱氨-酮酸酮酸组织蛋白质组织蛋白质分解分解 氨基酸代谢概况氨基酸代谢概况合成合成NH3尿素尿素二、氨基酸的脱氨基作用二、氨基酸的脱氨基作用（一）（一）氧化脱氨基作用氧化脱氨基作用在酶的催化下，氨基酸伴有氧化的脱氨基反应称为在酶的催化下，氨基酸伴有氧化的脱氨基反应称为氧化脱氨基作用。氧化脱氨基作用。氨基酸氧化酶类氨基酸氧化酶类L-L-谷谷氨酸脱氢酶氨酸脱氢酶 活性强，分布于肝、肾及脑组织活性强，分布于肝、肾及脑组织 为变构酶，受为变构酶，受ATPATP、ADPADP等调节，辅酶为等调节，辅酶为NADNAD+或或NADPNADP+专一性强，只作用于谷氨酸，催专一性强，只作用于谷氨酸，催化的反应可逆化的反应可逆（二）转氨基作用（二）转氨基作用 在酶的催化下，一个氨基酸的在酶的催化下，一个氨基酸的-氨基转移氨基转移至另一个至另一个-酮酸的酮基上，生成相应的酮酸的酮基上，生成相应的-氨基氨基酸，原来的氨基酸则生成相应的酸，原来的氨基酸则生成相应的-酮酸的过程称酮酸的过程称为转氨基作用。催化此反应的酶称转氨酶或氨基为转氨基作用。催化此反应的酶称转氨酶或氨基转移酶。转移酶。只有氨基的转移，没有氨的生成只有氨基的转移，没有氨的生成催化反应可逆催化反应可逆 其辅酶都是磷酸吡哆醛其辅酶都是磷酸吡哆醛（1 1）转氨基作用特点）转氨基作用特点临床意义：急性肝炎患者血清临床意义：急性肝炎患者血清ALTALT升高升高 （2 2）重要的转氨酶）重要的转氨酶天冬氨酸氨基转移酶（天冬氨酸氨基转移酶（ASTAST）又称谷草转氨酶）又称谷草转氨酶(GOT)(GOT)临床意义：心肌梗患者血清临床意义：心肌梗患者血清ASTAST升高升高丙氨酸氨基转移酶（丙氨酸氨基转移酶（ALTALT）又称谷丙转氨酶（）又称谷丙转氨酶（GPTGPT）（三）联合脱氨基作用（三）联合脱氨基作用 转氨酶与转氨酶与L-L-谷氨酸脱氢酶联合催化使谷氨酸脱氢酶联合催化使氨基酸的氨基酸的-氨基脱下并产生游离氨的过程氨基脱下并产生游离氨的过程称为联合脱氨基作用。称为联合脱氨基作用。肝、肾等组织主要脱氨途径肝、肾等组织主要脱氨途径联合脱氨基作用联合脱氨基作用（四）（四）嘌呤核苷酸循环嘌呤核苷酸循环 肌肉组织中谷氨酸脱氢酶活性不高，难肌肉组织中谷氨酸脱氢酶活性不高，难以进行上述的联合脱氨基方式以进行上述的联合脱氨基方式。肌肉中支链氨基酸转氨酶的活性要比肝肌肉中支链氨基酸转氨酶的活性要比肝高得多，是支链氨基酸分解的重要场所。高得多，是支链氨基酸分解的重要场所。肌肉组织通过嘌呤核苷酸循环脱氨。肌肉组织通过嘌呤核苷酸循环脱氨。嘌呤核苷酸循环嘌呤核苷酸循环肌肉组织中进行肌肉组织中进行（三）经三羧酸循环氧化供能（三）经三羧酸循环氧化供能（一）由转氨基作用合成非必需氨基酸（一）由转氨基作用合成非必需氨基酸（二）转变为糖类或脂肪（二）转变为糖类或脂肪生糖氨基酸：生糖氨基酸：甘、丝、丙甘、丝、丙等多种氨基酸等多种氨基酸生酮氨基酸：生酮氨基酸：亮氨酸、赖氨酸亮氨酸、赖氨酸生酮兼生糖氨基酸：生酮兼生糖氨基酸：异亮、苯丙、酪、苏、色异亮、苯丙、酪、苏、色三、三、-酮酸的代谢酮酸的代谢类别氨基酸氨基酸生糖氨基酸生糖氨基酸甘氨酸、丝氨酸、缬氨酸、组氨酸、精氨甘氨酸、丝氨酸、缬氨酸、组氨酸、精氨酸、半胱氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸、丙氨酸、半胱氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸、丙氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、天冬氨酸、天冬酸、谷氨酸、谷氨酰胺、天冬氨酸、天冬酰胺、蛋氨酸酰胺、蛋氨酸生生酮氨基酸氨基酸亮氨酸、赖氨酸亮氨酸、赖氨酸生糖兼生生糖兼生酮氨基酸氨基酸异亮氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、苏氨酸、色氨酸苏氨酸、色氨酸生糖和生酮氨基酸分类生糖和生酮氨基酸分类“一摞三本书一摞三本书”记忆：记忆：第三节第三节 氨的代谢氨的代谢一、体内氨的来源和去路一、体内氨的来源和去路二、氨的转运二、氨的转运三、体内氨的去路三、体内氨的去路合成尿素合成尿素 NH3 NH4 H+（易吸收）（易吸收）OH _ 碱性利于吸收碱性利于吸收氨：剧毒物质，脑组织对氨最为敏感！氨：剧毒物质，脑组织对氨最为敏感！一般正常血氨浓度一般正常血氨浓度60 mol/L氨气对人体的毒害氨气对人体的毒害 急性中毒：短期内吸入大量氨气后可出现流泪、急性中毒：短期内吸入大量氨气后可出现流泪、咽痛、声音嘶哑、咳嗽、痰可带血丝、胸闷、呼咽痛、声音嘶哑、咳嗽、痰可带血丝、胸闷、呼吸困难吸困难,可伴有头晕、头痛、恶心、呕吐、乏力等可伴有头晕、头痛、恶心、呕吐、乏力等,可出现紫绀、眼结膜及咽部充血及水肿、呼吸率可出现紫绀、眼结膜及咽部充血及水肿、呼吸率快、肺部罗音等。快、肺部罗音等。严重者可发生肺水肿、成人呼严重者可发生肺水肿、成人呼吸窘迫综合征吸窘迫综合征,喉水肿痉挛或支气管粘膜坏死脱落喉水肿痉挛或支气管粘膜坏死脱落致窒息致窒息,还可并发气胸、纵膈气肿。还可并发气胸、纵膈气肿。西红柿氨气中毒西红柿氨气中毒 氨氨碱性利于吸收碱性利于吸收 一、一、体内氨的来源和去路体内氨的来源和去路AA脱氨基（脱氨基（主主）胺、核苷酸、嘌呤及嘧啶等的分解胺、核苷酸、嘌呤及嘧啶等的分解肠吸收（碱性肠吸收（碱性pH）肾（碱性尿）肾（碱性尿）1.氨的来源（氨的来源（内源性内源性）：）：1.氨的来源（外源性）氨的来源（外源性）:肠内腐败作用产生的氨肠内腐败作用产生的氨(每日大每日大约约4g)肠内尿素经细菌尿素酶水解产肠内尿素经细菌尿素酶水解产生的氨生的氨氨氨 合成尿素（主要）合成尿素（主要）转变为谷氨酰胺转变为谷氨酰胺 合成非必需氨基酸合成非必需氨基酸 合成其他含氮物合成其他含氮物排出体外排出体外2.氨的去路：氨的去路：为什么高血氨病人不能用碱性为什么高血氨病人不能用碱性肥皂水灌肠？肥皂水灌肠？为什么肝硬化腹水病人不能用为什么肝硬化腹水病人不能用碱性利尿药？碱性利尿药？肠道产氨量较多，每天约产生肠道产氨量较多，每天约产生4g4g。当肠内腐败作。当肠内腐败作用加强时，氨的生成增多。用加强时，氨的生成增多。NHNH3 3比比NHNH4 4+更易透过细胞膜而被吸收。更易透过细胞膜而被吸收。氨的吸收与肠道氨的吸收与肠道pHpH有关，当肠道有关，当肠道pHpH较低时（较低时（pHpH6 6），），NHNH3 3与与H H+结合成结合成NHNH4 4+，而减少氨的吸收。肠，而减少氨的吸收。肠道道pHpH较高时，较高时，NHNH4 4+转变为转变为NHNH3 3，氨的吸收增多。，氨的吸收增多。临床上对高血氨病人采用弱酸性透析液作结肠透临床上对高血氨病人采用弱酸性透析液作结肠透析就是为了减少氨的吸收，促进氨的排泄，而禁析就是为了减少氨的吸收，促进氨的排泄，而禁用碱性肥皂水灌肠。用碱性肥皂水灌肠。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。谷氨酰胺在谷氨酰胺酶的作用下水解生成谷氨酸和谷氨酰胺在谷氨酰胺酶的作用下水解生成谷氨酸和氨。氨可以被分泌到肾小管腔中，与氨。氨可以被分泌到肾小管腔中，与H H+结合生成结合生成NHNH4 4+，以铵盐的形式随尿排出，也可以被吸收入血。以铵盐的形式随尿排出，也可以被吸收入血。肾小管中氨的去路主要取决于肾小管液的肾小管中氨的去路主要取决于肾小管液的pHpH值。值。当尿液呈酸性时有利于肾小管上皮细胞氨的分泌，当尿液呈酸性时有利于肾小管上皮细胞氨的分泌，减少氨的吸收，这对维持机体酸碱平衡起到重要作用。减少氨的吸收，这对维持机体酸碱平衡起到重要作用。反之，碱性尿则可影响肾小管细胞中氨的分泌，而被吸反之，碱性尿则可影响肾小管细胞中氨的分泌，而被吸收入血。收入血。临床上对肝硬化腹水的病人不宜使用碱性利尿药，以防临床上对肝硬化腹水的病人不宜使用碱性利尿药，以防止血氨升高。止血氨升高。（一）（一）丙氨酸丙氨酸-葡萄糖循环葡萄糖循环其它氨基酸其它氨基酸-酮酮 酸酸丙酮酸丙酮酸糖分解糖分解丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸尿素尿素NH3-酮戊二酸酮戊二酸谷氨酸谷氨酸丙酮酸丙酮酸葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖肌肌 肉肉血液血液肝肝|二、体内氨的转运二、体内氨的转运肌肉肌肉蛋白质蛋白质分解分解转氨酶转氨酶GPT（二）（二）谷氨酰胺的运氨作用谷氨酰胺的运氨作用L-L-谷氨酸谷氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺NHNH3 3+ATP+ATPADP+PiADP+Pi谷氨酰胺谷氨酰胺合成酶合成酶(脑、肌肉脑、肌肉)H H2 2O ONHNH3 3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盐降低血氨临床上用谷氨酸盐降低血氨COOHCOOHCHCH2 2COOHCOOHCHNHCHNH2 2CHCH2 2CHNHCHNH2 2CONHCONH2 2COOHCOOHCHCH2 2CHCH2 2三、体内氨的去路三、体内氨的去路正常情况下体内的氨主要在肝中正常情况下体内的氨主要在肝中合成无毒的尿合成无毒的尿素素。尿素经血液循环运送到肾随尿排出体外，。尿素经血液循环运送到肾随尿排出体外，占机体排氮总量的占机体排氮总量的80%80%90%90%。一部分氨被用于一部分氨被用于合成非必需氨基酸合成非必需氨基酸及某些含氮及某些含氮物质物质 还有一些氨还有一些氨生成谷氨酰胺生成谷氨酰胺，经血液输送到肾，经血液输送到肾，以铵盐形式随尿液排出。以铵盐形式随尿液排出。（一）（一）鸟氨酸循环鸟氨酸循环尿素的合成尿素的合成 合成部位：合成部位：肝是合成尿素的主要器官。肝是合成尿素的主要器官。尿素合成的过程：尿素合成的过程：尿素是由氨、尿素是由氨、COCO2 2、ATPATP在多种酶的催化下，在多种酶的催化下，经鸟氨酸循环合成。经鸟氨酸循环合成。Hans Adolf Krebsb.1900(in Hildesheim,Germany)d.1981鸟氨酸循环鸟氨酸循环（Ornithine cycle）合成尿素合成尿素(Urea)1932年年 德国学者德国学者 Krebs&Henseleit 提出提出1 1）氨基甲酰磷酸的合成：）氨基甲酰磷酸的合成：部位：部位：在肝细胞的线粒体中进行在肝细胞的线粒体中进行 原料：原料：氨、氨、COCO2 2、H H2 2O O、MgMg2+2+、ATPATP、N-N-乙酰谷氨酸乙酰谷氨酸 酶：酶：氨基甲酰磷酸合成酶氨基甲酰磷酸合成酶I I（CPS-CPS-）N-N-乙酰谷氨酸是乙酰谷氨酸是CPS-ICPS-I的变构激活剂。的变构激活剂。产物：产物：氨基甲酰磷酸。氨基甲酰磷酸。2 2）瓜氨酸的合成：）瓜氨酸的合成：部位：部位：线粒体线粒体 酶：酶：鸟氨酸氨基甲酰转移酶鸟氨酸氨基甲酰转移酶 反应：反应：氨基甲酰磷酸与鸟氨酸合成瓜氨酸氨基甲酰磷酸与鸟氨酸合成瓜氨酸 生成的瓜氨酸出线粒体，进入胞液。生成的瓜氨酸出线粒体，进入胞液。由瓜氨酸生成精氨酸包括两步反应由瓜氨酸生成精氨酸包括两步反应部位：部位：胞液胞液反应：反应：3)3)精氨酸的合成：精氨酸的合成：1.1.瓜氨酸与天冬氨酸在精氨酸代琥珀酸合成酶瓜氨酸与天冬氨酸在精氨酸代琥珀酸合成酶的下，消耗的下，消耗ATPATP生成精氨酸代琥珀酸。生成精氨酸代琥珀酸。2.2.精氨酸代琥珀酸在精氨酸代琥珀酸裂解酶的精氨酸代琥珀酸在精氨酸代琥珀酸裂解酶的催化下生成精氨酸和延胡索酸。催化下生成精氨酸和延胡索酸。4 4）精氨酸水解生成尿素：）精氨酸水解生成尿素：部位：部位：胞液胞液 酶：酶：精氨酸酶精氨酸酶 反应：反应：精氨酸水解生成尿素和鸟氨酸精氨酸水解生成尿素和鸟氨酸 鸟氨酸转运进入线粒体再参与鸟氨酸循环。鸟氨酸转运进入线粒体再参与鸟氨酸循环。主要器官：主要器官：肝脏肝脏 COCO2 2 2NH2NH3 3（其中（其中1 1分子来自于天冬氨酸）分子来自于天冬氨酸）3 3个个ATPATP的的4 4个高能磷酸键个高能磷酸键生理意义：生理意义：是体内氨的主要去路，解氨毒的是体内氨的主要去路，解氨毒的 重要途径。重要途径。总反应方程式：总反应方程式：尿素尿素+2ADP+AMP+2Pi+PPi+2ADP+AMP+2Pi+PPi原料：原料：（合成（合成1 1分子尿素分子尿素)2NH2NH3 3+CO+CO2 2+3ATP+H+3ATP+H2 2O O尿素合成小结尿素合成小结（三）鸟氨酸循环的一氧化氮合酶支路（三）鸟氨酸循环的一氧化氮合酶支路O2NO瓜氨酸瓜氨酸精氨酸精氨酸NOSNO具有重要的生理功能：具有重要的生理功能：松弛心血管、消化道等平滑肌松弛心血管、消化道等平滑肌感觉传入感觉传入学习记忆学习记忆先天性缺乏精氨酸代琥珀酸合成酶或其裂解酶罹患：先天性缺乏精氨酸代琥珀酸合成酶或其裂解酶罹患：严重精神障碍严重精神障碍Robert F.FurchgottLouis J.IgnarroFerid Murad1/3 of the prize1/3 of the prize1/3 of the prizeUSAUSAUSASUNY Health Science Center Brooklyn,NY,USAUniversity of California School of Medicine Los Angeles,CA,USAUniversity of Texas Medical School at Houston Houston,TX,USAb.1916b.1941b.1936The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1998for their discoveries concerning nitric oxide as a signalling molecule in the cardiovascular system1.1.血氨正常参考值：血氨正常参考值：5.545.546565 mol/Lmol/L2.2.引起高血氨症主要原因：引起高血氨症主要原因：肝功能严重损伤，尿素合成障碍肝功能严重损伤，尿素合成障碍3.3.氨中毒：高氨血症可引起脑功能障碍。脑中氨升高后氨中毒：高氨血症可引起脑功能障碍。脑中氨升高后(三三)高血氨症与肝昏迷高血氨症与肝昏迷肝性脑病临床症状肝性脑病临床症状根据临床表现可分四期根据临床表现可分四期 期期(前驱期前驱期)：出现轻度性格改变和行为失出现轻度性格改变和行为失常。表现为：性格改变出现抑郁或欣快，常。表现为：性格改变出现抑郁或欣快，行为改变出现无意识动作，睡眠时间改变行为改变出现无意识动作，睡眠时间改变出现睡眠颠倒。扑翼样震颤出现睡眠颠倒。扑翼样震颤(-)，正常反射，正常反射存在，病理反射存在，病理反射(-)，脑电图多正常。，脑电图多正常。期期(昏迷前期昏迷前期)：以意识错乱、睡眠障碍、行为失：以意识错乱、睡眠障碍、行为失常为主，表现为定向力障碍，定时障碍，计算力常为主，表现为定向力障碍，定时障碍，计算力下降，书写缭乱，语言断续不清，人物概念模糊，下降，书写缭乱，语言断续不清，人物概念模糊，扑翼样震颤扑翼样震颤()，正常反射存在，病理反射，正常反射存在，病理反射()，常见膝腱反射亢进，踝阵挛常见膝腱反射亢进，踝阵挛()，肌张力可增强。，肌张力可增强。可出现不随意运动及运动失调，脑电图出现对称可出现不随意运动及运动失调，脑电图出现对称性性波波(每秒每秒47次次)。期期(昏睡期昏睡期)：以昏睡和精神错乱为主，表现为病：以昏睡和精神错乱为主，表现为病人大部分时间处于昏睡状态，反应存在人大部分时间处于昏睡状态，反应存在(可被唤醒可被唤醒)，或狂躁扰动，扑翼样震颤，或狂躁扰动，扑翼样震颤()，肌张力明显增，肌张力明显增强。脑电图同强。脑电图同期。期。梅艳芳临终前患肝性脑病梅艳芳临终前患肝性脑病 遗产案再次开审遗产案再次开审期期(昏迷期昏迷期)：此期病人神志完全丧失，不能被唤此期病人神志完全丧失，不能被唤醒。浅昏迷时，对痛觉刺激醒。浅昏迷时，对痛觉刺激(如压眶反射阳性如压眶反射阳性)和和不适体位尚有反应，腱反射和肌张力仍亢进，扑不适体位尚有反应，腱反射和肌张力仍亢进，扑翼样震颤由于病人查体不能合作而无法引出。深翼样震颤由于病人查体不能合作而无法引出。深昏迷时，各种反射消失，肌张力降低，瞳孔常散昏迷时，各种反射消失，肌张力降低，瞳孔常散大，可表现为阵发性抽搐，踝阵挛大，可表现为阵发性抽搐，踝阵挛()，换气过度，换气过度，脑电图上出现极慢脑电图上出现极慢波波(1.53次次/s)。第四节第四节 氨基酸的特殊代谢氨基酸的特殊代谢 一、氨基酸的脱羧基作用一、氨基酸的脱羧基作用氨基酸在酶的催化下脱去氨基酸在酶的催化下脱去COCO2 2生成相应胺生成相应胺的过程称为氨基酸的脱羧基作用。的过程称为氨基酸的脱羧基作用。催化这些反应的酶是氨基酸脱羧酶，其催化这些反应的酶是氨基酸脱羧酶，其辅酶是磷酸吡哆醛。辅酶是磷酸吡哆醛。（一）组胺（一）组胺 组胺具有强烈的扩血管作用，并能增加毛细血管的组胺具有强烈的扩血管作用，并能增加毛细血管的通透性，引起血压下降，严重时会产生休克。通透性，引起血压下降，严重时会产生休克。组胺对血管以外的平滑肌有兴奋作用，可引起支气组胺对血管以外的平滑肌有兴奋作用，可引起支气管哮喘。管哮喘。炎症、创伤、烧伤等部位组胺释放增多。炎症、创伤、烧伤等部位组胺释放增多。组胺可以刺激胃蛋白酶和胃酸分泌。组胺可以刺激胃蛋白酶和胃酸分泌。螃蟹死了为什么不能吃？螃蟹死了为什么不能吃？（二）（二）5-5-羟色胺羟色胺 5-HT5-HT主要分布于脑、胃肠、血小板及乳腺细胞中。主要分布于脑、胃肠、血小板及乳腺细胞中。脑内的脑内的5-HT5-HT是一种抑制性神经递质是一种抑制性神经递质,与睡眠、镇痛、体温与睡眠、镇痛、体温调节等生理功能有关。调节等生理功能有关。在外周组织中在外周组织中5-HT5-HT有缩血管作用，可引起血压升高。有缩血管作用，可引起血压升高。（三）（三）-氨基丁酸氨基丁酸 GABAGABA是抑制性神经递质，对中枢神经有抑制作用。是抑制性神经递质，对中枢神经有抑制作用。临床上常用维生素临床上常用维生素B B6 6治疗妊娠呕吐及小儿抽搐，目的是促治疗妊娠呕吐及小儿抽搐，目的是促进谷氨酸脱羧，使中枢神经中进谷氨酸脱羧，使中枢神经中GABAGABA浓度增高。浓度增高。（四）牛磺酸（四）牛磺酸（四）牛磺酸（四）牛磺酸 牛磺酸与游离胆汁酸结合生成结合型胆汁酸。牛磺酸与游离胆汁酸结合生成结合型胆汁酸。牛磺酸具有抗氧化，稳定细胞膜功能，对神经、心肌、肝牛磺酸具有抗氧化，稳定细胞膜功能，对神经、心肌、肝等多种细胞具有保护作用。能提高脑细胞的活性，增强记等多种细胞具有保护作用。能提高脑细胞的活性，增强记忆力，提高机体免疫力。忆力，提高机体免疫力。（五）多胺（五）多胺 多胺是调节细胞生长的重要物质，有促进核酸多胺是调节细胞生长的重要物质，有促进核酸与蛋白质合成的作用，因而可促进细胞分裂增殖。与蛋白质合成的作用，因而可促进细胞分裂增殖。在生长旺盛的组织如胚胎、再生肝、癌瘤等组在生长旺盛的组织如胚胎、再生肝、癌瘤等组织中多胺含量较高。织中多胺含量较高。临床上测定病人血或尿中多胺含量可作为癌瘤临床上测定病人血或尿中多胺含量可作为癌瘤病人辅助诊断及观察病情变化的指标。病人辅助诊断及观察病情变化的指标。二、一碳单位代谢二、一碳单位代谢某些氨基酸在分解代谢过程中产生的含有一个某些氨基酸在分解代谢过程中产生的含有一个碳原子的有机基团称为一碳单位。碳原子的有机基团称为一碳单位。包括甲基（包括甲基（CHCH3 3）、甲烯基（）、甲烯基（CHCH2 2）、甲）、甲炔基（炔基（CHCH）、甲酰基（）、甲酰基（CHOCHO）及亚氨甲）及亚氨甲基（基（CH=NHCH=NH）等。）等。COCO2 2不是一碳单位。不是一碳单位。（一）一碳单位的概念和种类（一）一碳单位的概念和种类一碳单位的生理功用一碳单位的生理功用一碳单位的生理功用一碳单位的生理功用 一碳单位的主要的生理功用是作为嘌呤、嘧啶的一碳单位的主要的生理功用是作为嘌呤、嘧啶的合成原料，在核酸的生物合成中起到重要作用。合成原料，在核酸的生物合成中起到重要作用。一碳单位代谢发生障碍就会引起疾病，如叶酸、一碳单位代谢发生障碍就会引起疾病，如叶酸、VitBVitB1212缺乏引起巨幼红细胞性贫血。缺乏引起巨幼红细胞性贫血。临床上某些抗菌、抗肿瘤的药物如磺胺药、甲氨蝶临床上某些抗菌、抗肿瘤的药物如磺胺药、甲氨蝶呤正是由于干扰了细菌以及肿瘤细胞的四氢叶酸的合成呤正是由于干扰了细菌以及肿瘤细胞的四氢叶酸的合成和一碳单位代谢，使核酸合成受阻而达到治疗的目的。和一碳单位代谢，使核酸合成受阻而达到治疗的目的。参于体内的甲基化反应参于体内的甲基化反应 N N5 5-CH-CH3 3-FH-FH4 4可参与蛋氨酸循环，是体内甲基化反应可参与蛋氨酸循环，是体内甲基化反应的间接供体（见含硫氨基酸代谢）。的间接供体（见含硫氨基酸代谢）。（二）一碳单位的载体及转运形式（二）一碳单位的载体及转运形式（二）一碳单位的载体及转运形式（二）一碳单位的载体及转运形式四氢叶酸是一碳单位的载体。四氢叶酸是一碳单位的载体。四氢叶酸是由叶酸在二氢叶酸还原酶的催化下经四氢叶酸是由叶酸在二氢叶酸还原酶的催化下经两步还原反应生成的。两步还原反应生成的。一碳单位结合在四氢叶酸的一碳单位结合在四氢叶酸的N N5 5，N N1010上，故以上，故以N N5 5和和N N1010表示。表示。5,6,7,8-5,6,7,8-四氢叶酸四氢叶酸(FH(FH4 4)一一碳碳单位与四位与四氢叶酸叶酸结合位点合位点一碳一碳单位种位种类 与四氢叶酸与四氢叶酸结合位点结合位点 存在形式存在形式甲基（甲基（CH3）N5N5-CH3-FH4甲甲烯基（基（CH2）N5和和N10N5，N10-CH2-FH4甲炔基（甲炔基（CH=）N5和和N10N5，N10=CH2-FH4甲甲酰基（基（CHO）N10N10-CHO-FH4亚氨甲基（氨甲基（CH=NH）N5N5，-CH2=NH-FH4（三）一碳单位的来源和相互转变（三）一碳单位的来源和相互转变一碳单位主要来源于丝氨酸、甘氨酸、组氨一碳单位主要来源于丝氨酸、甘氨酸、组氨酸及色氨酸的代谢。酸及色氨酸的代谢。各种形式的一碳单位在适当条件下可以通过各种形式的一碳单位在适当条件下可以通过氧化还原反应彼此转化，但氧化还原反应彼此转化，但N N5 5-甲基四氢叶甲基四氢叶酸一经生成基本上不可逆。酸一经生成基本上不可逆。一碳单位的来源和相互转变一碳单位的来源和相互转变三、含硫氨基酸代谢三、含硫氨基酸代谢体内含硫氨基酸包括甲硫氨酸、半胱氨酸体内含硫氨基酸包括甲硫氨酸、半胱氨酸和胱氨酸。和胱氨酸。甲硫氨酸可转变为半胱氨酸和胱氨酸。甲硫氨酸可转变为半胱氨酸和胱氨酸。半胱氨酸与胱氨酸可以互变，但不能转变半胱氨酸与胱氨酸可以互变，但不能转变成甲硫氨酸。成甲硫氨酸。（一）（一）蛋氨酸与转甲基作用蛋氨酸与转甲基作用 蛋氨酸分子中含有蛋氨酸分子中含有S-S-甲基，可参与多种物质的甲甲基，可参与多种物质的甲基化反应，合成许多重要的含甲基的化合物，如基化反应，合成许多重要的含甲基的化合物，如肾上腺素、肌酸、肉碱等。肾上腺素、肌酸、肉碱等。蛋氨酸在转甲基之前首先必须在腺苷转移酶的催蛋氨酸在转甲基之前首先必须在腺苷转移酶的催化下与化下与ATPATP反应，生成反应，生成S-S-腺苷蛋氨酸（腺苷蛋氨酸（SAMSAM）才能）才能参与转甲基反应。参与转甲基反应。SAMSAM也称为活性蛋氨酸，也称为活性蛋氨酸，SAMSAM中的甲基称为活性甲中的甲基称为活性甲基。基。SAMSAM是体内甲基的直接供应体。是体内甲基的直接供应体。S-S-腺苷蛋氨酸的生成腺苷蛋氨酸的生成蛋氨酸循环蛋氨酸循环 SAMSAM在甲基转移酶的作用下，将甲在甲基转移酶的作用下，将甲基转移给其它物质使其甲基化，自身则基转移给其它物质使其甲基化，自身则生成生成S-S-腺苷同型半胱氨酸，然后脱去腺腺苷同型半胱氨酸，然后脱去腺苷生成同型半胱氨酸，同型半胱氨酸接苷生成同型半胱氨酸，同型半胱氨酸接受受N N5 5-CH-CH3 3-FH-FH4 4提供的甲基又可生成蛋氨提供的甲基又可生成蛋氨酸，这个循环过程称为蛋氨酸循环。酸，这个循环过程称为蛋氨酸循环。蛋氨酸循环中的反应蛋氨酸循环中的反应蛋氨酸循环蛋氨酸循环蛋氨酸循环的意义：蛋氨酸循环的意义：N N5 5-CH-CH3 3-FH-FH4 4为为SAMSAM提供甲基，以进行体内广泛的甲基化反提供甲基，以进行体内广泛的甲基化反应，有利于四氢叶酸的再生和再利用。应，有利于四氢叶酸的再生和再利用。N N5 5-CH-CH3 3-FH-FH4 4是体内甲基的间接供应体。是体内甲基的间接供应体。N N5 5-CH-CH3 3-FH-FH4 4转甲基酶，又称转甲基酶，又称蛋蛋氨酸合成酶，其辅酶是氨酸合成酶，其辅酶是VitBVitB1212。当当VitBVitB1212缺乏时，缺乏时，N N5 5-CH-CH3 3-FH-FH4 4上甲基不能转移，不仅上甲基不能转移，不仅蛋蛋氨酸循环受阻，而且四氢叶酸不能游离重新参与一碳单位氨酸循环受阻，而且四氢叶酸不能游离重新参与一碳单位代谢，使核酸合成障碍，细胞分裂受阻，引起巨幼红细胞代谢，使核酸合成障碍，细胞分裂受阻，引起巨幼红细胞贫血贫血。（二）半胱氨酸及硫的代谢（二）半胱氨酸及硫的代谢1.1.谷胱甘肽（谷胱甘肽（GSHGSH）的生成与功能）的生成与功能谷胱甘肽是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸组成的谷胱甘肽是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸组成的三肽。三肽。H H+还原型还原型氧化型氧化型人红细胞中还原型谷胱甘肽含量很高，其主要人红细胞中还原型谷胱甘肽含量很高，其主要作用是与过氧化物及氧自由基起反应，保护膜作用是与过氧化物及氧自由基起反应，保护膜上含巯基的蛋白质及含巯基的酶不被氧化。上含巯基的蛋白质及含巯基的酶不被氧化。在肝中，谷胱甘肽还可与某些非营养物结合，在肝中，谷胱甘肽还可与某些非营养物结合，利于这些物质的生物转化作用。利于这些物质的生物转化作用。2.2.2.2.硫酸根的代谢硫酸根的代谢硫酸根的代谢硫酸根的代谢 半胱氨酸分解代谢产生丙酮酸、半胱氨酸分解代谢产生丙酮酸、NHNH3 3、H H2 2S S，H H2 2S S迅速氧化生成硫酸根，半胱氨酸是体内硫酸根迅速氧化生成硫酸根，半胱氨酸是体内硫酸根的主要来源。的主要来源。体内的硫酸根一部分可以随尿排出，另一部体内的硫酸根一部分可以随尿排出，另一部分与分与ATPATP反应，活化成活性硫酸根，即反应，活化成活性硫酸根，即3 3-磷酸腺磷酸腺苷苷5 5磷酸硫酸（磷酸硫酸（PAPSPAPS）。）。四、芳香族氨基酸的代谢四、芳香族氨基酸的代谢（一）苯丙氨酸和酪氨酸代谢（一）苯丙氨酸和酪氨酸代谢1.1.苯丙氨酸代谢苯丙氨酸代谢 当当苯丙氨酸羟化酶苯丙氨酸羟化酶先天性缺乏时，苯丙氨酸不先天性缺乏时，苯丙氨酸不能转变为酪氨酸，则主要经转氨基作用生成苯丙能转变为酪氨酸，则主要经转氨基作用生成苯丙酮酸，苯丙酮酸进一步转变为苯乙酸等产物，此酮酸，苯丙酮酸进一步转变为苯乙酸等产物，此时尿液中出现大量苯丙酮酸及其代谢产物，称为时尿液中出现大量苯丙酮酸及其代谢产物，称为苯酮酸尿症苯酮酸尿症。怪味宝宝：鼠尿味，发霉味智力低下头发细黄，皮肤色浅和虹膜淡黄色治疗：早期筛查，控制饮食。2.2.酪氨酸代谢酪氨酸代谢(1)(1)转变为儿茶酚胺转变为儿茶酚胺多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素统称为多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素统称为儿茶酚胺。儿茶酚胺。多巴胺是脑中的一种神经递质，帕金森病多巴胺是脑中的一种神经递质，帕金森病（又称震颤麻痹）与多巴胺生成减少有关。（又称震颤麻痹）与多巴胺生成减少有关。肾上腺素、去甲肾上腺是作用于心、血管的肾上腺素、去甲肾上腺是作用于心、血管的重要激素。重要激素。(2)(2)(2)(2)转变为黑色素转变为黑色素转变为黑色素转变为黑色素 在黑色素细胞内，酪氨酸在黑色素细胞内，酪氨酸在酪氨酸酶的作用下生成多在酪氨酸酶的作用下生成多巴，多巴进一步转变为多巴巴，多巴进一步转变为多巴醌，多巴醌可生成吲哚醌，多巴醌可生成吲哚-5-5，6-6-醌，后者聚合生成黑色素。醌，后者聚合生成黑色素。酪氨酸酶缺乏，黑色素合成酪氨酸酶缺乏，黑色素合成障碍，患者皮肤、头发等呈障碍，患者皮肤、头发等呈白色，称为白化病。白色，称为白化病。白化眼镜蛇白化眼镜蛇白化小松鼠白化小松鼠(3)(3)(3)(3)分解代谢分解代谢分解代谢分解代谢 缺乏缺乏尿黑酸氧化酶尿黑酸氧化酶，大量尿黑酸随尿排出。尿黑，大量尿黑酸随尿排出。尿黑酸在碱性条件下易被氧化成醌类化合物，并进一酸在碱性条件下易被氧化成醌类化合物，并进一步生成黑色化合物，称为步生成黑色化合物，称为尿黑酸症尿黑酸症。（二）色氨酸代谢（二）色氨酸代谢色氨酸除生成生物活性物质色氨酸除生成生物活性物质5-5-羟色胺、一碳单羟色胺、一碳单位外，还可进行分解代谢产生丙酮酸与乙酰乙位外，还可进行分解代谢产生丙酮酸与乙酰乙酰辅酶酰辅酶A A，所以色氨酸是生糖兼生酮氨基酸。，所以色氨酸是生糖兼生酮氨基酸。除此之外，色氨酸分解还可产生尼克酸，但合除此之外，色氨酸分解还可产生尼克酸，但合成量少不能满足机体需要，仍需由食物补充。成量少不能满足机体需要，仍需由食物补充。缬氨酸缬氨酸 亮氨酸亮氨酸 异亮氨酸异亮氨酸转氨基作用转氨基作用相应的相应的-酮酸酮酸氧化脱羧基作用氧化脱羧基作用相应的脂肪酰相应的脂肪酰CoACoA缬氨酸缬氨酸琥珀酸单琥珀酸单酰酰CoACoA亮氨酸亮氨酸乙酰辅酶乙酰辅酶A A及乙酰及乙酰乙酰辅酶乙酰辅酶A A异亮氨酸异亮氨酸乙酰辅酶乙酰辅酶A A及琥珀及琥珀酸单酰辅酶酸单酰辅酶A A五、支链氨基酸的代谢五、支链氨基酸的代谢第五节第五节 糖、脂类、蛋白质代谢糖、脂类、蛋白质代谢的联系及调节的联系及调节乙酰乙酰乙酰乙酰CoA酮体酮体草酰乙酸草酰乙酸琥珀酰琥珀酰CoA-酮戊二酸酮戊二酸延胡索酸延胡索酸苯丙、酪氨酸苯丙、酪氨酸天冬氨酸天冬氨酸亮、色、亮、色、异亮氨酸异亮氨酸丙、甘、丙、甘、丝、半胱丝、半胱苏氨酸苏氨酸脂肪酸脂肪酸脂肪脂肪甘油甘油亮、赖、苯丙、酪、色氨酸亮、赖、苯丙、酪、色氨酸谷谷精、组、脯氨酸精、组、脯氨酸糖、脂和蛋白质代谢的联系糖、脂和蛋白质代谢的联系葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸乙酰乙酰CoA磷酸丙糖磷酸丙糖三三羧羧酸酸循循环环蛋、缬、异亮氨酸蛋、缬、异亮氨酸复习题复习题一、单选题一、单选题转氨酶的辅酶是（转氨酶的辅酶是（）四氢叶酸四氢叶酸 黄素腺嘌呤二核苷酸黄素腺嘌呤二核苷酸磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛 维生素维生素PP氨在体内最主要的代谢途径是（氨在体内最主要的代谢途径是（）生成尿素生成尿素 生成谷氨酰胺生成谷氨酰胺生成嘌呤核苷酸生成嘌呤核苷酸 从肾脏排出从肾脏排出尿素合成过程中的限速酶是（尿素合成过程中的限速酶是（）鸟氨酸氨基甲酰转移酶鸟氨酸氨基甲酰转移酶精氨酸代琥珀酸合成酶精氨酸代琥珀酸合成酶精氨酸代琥珀酸裂解酶精氨酸代琥珀酸裂解酶精氨酸酶精氨酸酶下列哪个氨基酸是生酮氨基酸（）亮氨酸甘氨酸脯氨酸异亮氨酸下列哪种氨基酸脱羧基可生成-氨基丁酸（）组氨酸谷氨酸色氨酸半胱氨酸一碳单位的载体是（）FADH2NADPHFH4TPP体内活性甲基的供体是（）PAPSG-6-PGSHSAM人体能直接氧化脱氨基的氨基酸是（）缬氨酸谷氨酸天冬氨酸丙氨酸9鸟氨酸循环中提供第二分子氨的物质是（）游离氨天冬氨酸天冬酰胺谷氨酰胺10下列哪个基团不是一碳单位（）-CH2-CH=CO2 -CHO11对高血氨患者错误处理是（）使用碱性溶液灌肠 低蛋白饮食口服抗生素，抑制肠道细菌 静脉滴注谷氨酸钠12合成尿素的组织或器官是（）肝脏 肾脏 胃脾脏学习要点学习要点掌握蛋白质的营养作用，氨基酸的脱氨基作用，掌握蛋白质的营养作用，氨基酸的脱氨基作用，氨的来源、转运、去路及氨的来源、转运、去路及-酮酸的代谢。酮酸的代谢。掌握一碳单位的概念、种类、载体、来源和生掌握一碳单位的概念、种类、载体、来源和生物学意义。物学意义。掌握细胞水平调节，了解激素水平调节和整体掌握细胞水平调节，了解激素水平调节和整体水平调节。水平调节。熟悉氨基酸代谢概况，氨基酸的脱羧基作用，熟悉氨基酸代谢概况，氨基酸的脱羧基作用，含硫氨基酸代谢和芳香族氨基酸代谢。含硫氨基酸代谢和芳香族氨基酸代谢。熟悉糖、脂类、蛋白质代谢的联系。熟悉糖、脂类、蛋白质代谢的联系。了解支链氨基酸代谢。了解支链氨基酸代谢。复复 习习 题题一、名词解释：一、名词解释：氮平衡、营养必需氨基酸、蛋白质的互补作用、氮平衡、营养必需氨基酸、蛋白质的互补作用、氨基酸代谢库、氧化脱氨基作用、转氨基作用、联氨基酸代谢库、氧化脱氨基作用、转氨基作用、联合脱氨基、肝昏迷、一碳单位合脱氨基、肝昏迷、一碳单位二、填空：二、填空：1、氮平衡有、氮平衡有_、_和和_三种类型。三种类型。2、体内重要的转氨酶有、体内重要的转氨酶有_和和_。3、氨的主要去路是在、氨的主要去路是在_脏内通过脏内通过_循环生成循环生成_，然后由，然后由_脏排出体外。脏排出体外。4、能生成、能生成氨基丁酸（或组胺、氨基丁酸（或组胺、5羟色胺、牛磺羟色胺、牛磺酸、多胺、儿茶酚胺、黑色素）的氨基酸是酸、多胺、儿茶酚胺、黑色素）的氨基酸是_。5、一碳单位的种类有、一碳单位的种类有_、_、_、_和和_，其，其载体是载体是_。6 6、测定血清、测定血清_酶的浓度可反应肝功能，测定血酶的浓度可反应肝功能，测定血清清_的浓度可反应肾功能。的浓度可反应肾功能。三、问答题：三、问答题：1 1、简述氨基酸的几种脱氨基方式。、简述氨基酸的几种脱氨基方式。2 2、请写出鸟氨酸循环过程及其特点。、请写出鸟氨酸循环过程及其特点。3 3、简述临床上治疗血氨升高性肝昏迷的措施。、简述临床上治疗血氨升高性肝昏迷的措施。