《氨基酸的代谢》PPT课件.ppt

第十一章氨基酸代谢MetabolismofAminoAcids,氨基酸（aminoacids)是蛋白质(protein)的基本组成单位。氨基酸代谢包括合成代谢和分解代谢。,蛋白质的生理功能1.是构成组织细胞的重要成分。2.参与组织细胞的更新和修补。3.参与物质代谢及生理功能的调控。4.氧化供能。5.其他功能：如转运、凝血、免疫、记忆、识别等均与蛋白质有关。,氮平衡(nitrogenbalance),人体每日须分解一定量的组织蛋白质，并以含氮终产物的形式排出体外。同时，须从食物中摄取一定量的蛋白质，以维持正常生理活动之需。体内蛋白质的合成与分解处于动态平衡中，故每日氮的摄入量与排出量也维持着动态平衡，这种动态平衡就称为氮平衡,氮正平衡：每日摄入氮量大于排出氮量，表明体内蛋白质的合成量大于分解量，称为氮正平衡。此种情况见于儿童、孕妇、病后恢复期。氮负平衡：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，称为氮负平衡。此种情况见于消耗性疾病患者（结核、肿瘤），饥饿者。,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(essentialaminoacid)。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。,必需氨基酸一共有八种：缬氨酸（Val）、异亮氨酸（Ile）、亮氨酸（Leu）、苯丙氨酸（Phe）、蛋氨酸（Met）、色氨酸（Trp）、苏氨酸（Thr）赖氨酸（Lys）。由于酪氨酸在体内需由苯丙氨酸为原料来合成，半胱氨酸必需以蛋氨酸为原料来合成，故这两种氨基酸被称为半必需氨基酸。,蛋白质的营养价值及互补作用,决定蛋白质营养价值高低的因素有：必需氨基酸的含量；必需氨基酸的种类；必需氨基酸的比例，即具有与人体需求相符的氨基酸组成。将几种营养价值较低的食物蛋白质混合后食用，以提高其营养价值的作用称为食物蛋白质的互补作用。,蛋白质的消化、吸收与腐败,蛋白质的消化（一）胃中的消化：胃蛋白酶水解食物蛋白质为多肽、寡肽及少量氨基酸。（二）肠中的消化：有两种类型的酶：肽链外切酶：如羧肽酶A、羧肽酶B、氨基肽酶、二肽酶等；肽链内切酶：如胰蛋白酶、糜蛋白酶、弹性蛋白酶等。蛋白质在肠中完全水解为氨基酸。,氨基酸的吸收,主要在小肠进行，是一种主动转运过程，需由特殊载体携带。转运氨基酸进入细胞时，同时转运入Na+。除此之外，也可经-谷氨酰循环进行。需由-谷氨酰基转移酶催化，利用GSH，合成-谷氨酰氨基酸进行转运。消耗的GSH可重新再合成。,蛋白质在肠中的腐败,主要在大肠中进行，是细菌对蛋白质及其消化产物的分解作用。腐败分解作用包括水解、氧化、还原、脱羧、脱氨、脱巯基等反应。可产生有毒物质，如胺类（腐胺、尸胺），酚类，吲哚类，氨及硫化氢等。这些有毒物质被吸收后，由肝脏进行解毒。,第一节氨基酸的分解代谢,氨基酸的分解代谢一般是：（1）肝外组织以转氨基、联合脱氨基等形式脱去氨基，并以Ala、Gln的形式运到肝脏（2）尿素循环（3）脱氨后的碳骨架可以被氧化成CO2和H2O，也可以转化为糖、脂肪酸,一、氨基酸的脱氨基作用,氨基酸主要通过三种方式脱氨基，即氧化脱氨基，联合脱氨基和非氧化脱氨基。（一）氧化脱氨基：反应过程包括脱氢和水解两步。-2H+H2OR-CH（NH2）COOHR-C（=NH）COOHR-COCOOH+NH3,氨基酸的氧化脱氨基反应主要由L-氨基酸氧化酶（L-aminoacidoxidase)和L-谷氨酸脱氢酶(L-glutamatedehydrogenase)所催化。L-氨基酸氧化酶（L-aminoacidoxidase)是一种需氧脱氢酶，以FAD或FMN为辅基，脱下的氢原子交给O2，生成H2O2。该酶活性不高，在各组织器官中分布局限，因此作用不大。,L-谷氨酸脱氢酶(L-glutamatedehydro-genase)是一种不需氧脱氢酶，以NAD+或NADP+为辅酶，生成的NADH或NADPH可进入呼吸链进行氧化磷酸化。该酶活性高，分布广泛，因而作用较大。该酶属于变构酶，其活性受ATP，GTP的抑制，受ADP，GDP的激活。,（二）转氨基作用：,转氨基作用由转氨酶(transaminase)催化，将-氨基酸的氨基转移到-酮酸酮基的位置上，生成相应的-氨基酸，而原来的-氨基酸则转变为相应的-酮酸。R-CH(NH2)COOHR”-COCOOHR-COCOOHR”-CH(NH2)COOH,转氨酶(transaminase)以磷酸吡哆醛(胺)为辅酶。转氨基作用(transamination)可以在各种氨基酸与-酮酸之间普遍进行。除Gly，Lys，Thr，Pro外，均可参加转氨基作用。,较为重要的转氨酶有：丙氨酸氨基转移酶（alaninetrans-aminase,ALT），又称为谷丙转氨酶（GPT）。催化丙氨酸与-酮戊二酸之间的氨基移换反应，为可逆反应。该酶在肝脏中活性较高，在肝脏疾病时，可引起血清中ALT活性明显升高。ALT丙氨酸+-酮戊二酸丙酮酸+谷氨酸,天冬氨酸氨基转移酶（aspartatetransaminase,AST），又称为谷草转氨酶（GOT）。催化天冬氨酸与-酮戊二酸之间的氨基移换反应，为可逆反应。该酶在心肌中活性较高，故在心肌疾患时，血清中AST活性明显升高。AST天冬氨酸+-酮戊二酸草酰乙酸+谷氨酸,（三）联合脱氨基作用：,转氨基作用与氧化脱氨基作用联合进行，从而使氨基酸脱去氨基并氧化为-酮酸(-ketoacid)的过程，称为联合脱氨基作用。,（四）嘌呤核苷酸循环,这是存在于骨骼肌和心肌中的一种特殊的联合脱氨基作用方式。在骨骼肌和心肌中，由于谷氨酸脱氢酶的活性较低，而腺苷酸脱氨酶(adenylatedeaminase)的活性较高，故采用此方式进行脱氨基。,腺苷酸脱氨酶可催化AMP脱氨基，此反应与转氨基反应相联系，即构成嘌呤核苷酸循环的脱氨基作用。,二、-酮酸的代谢Metabolismof-ketoacid,（一）再氨基化为氨基酸。（二）转变为糖或脂：1.生糖氨基酸。2.生酮氨基酸：Leu，Lys。3.生糖兼生酮氨基酸：Phe，Tyr，Ile，Thr，Trp。（三）氧化供能：进入三羧酸循环彻底氧化分解供能。,