chap.07.氨基酸(20121031).ppt
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1、第 七 章 氨 基 酸 代 谢,Metabolism of Amino Acids,Course Content,1.Nutritional Function of Protein 2. Digestion, Absorption and Putrefaction of Proteins 3. General Metabolism of Amino Acids 4. Metabolism of Ammonia-urea synthesis 5. Metabolism of Individual Amino Acids,氨基酸(amino acids, AA、aa) -蛋白质(protein)的
2、基本组成单位。,氨基酸的特点:L-, AA,第一节 蛋白质的营养作用(自学) Nutritional Function of Protein,一、蛋白质的生理功能,二、氮平衡(nitrogen balance),1氮总平衡 2氮正平衡 3氮负平衡,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)。,必需氨基酸有八种:Lys、Trp、Phe、Met、Thr、Leu、Ile、Val。,蛋白质的营养价值及互补作用,三、蛋白质的营养价值,第二节 蛋白质的消化、吸收与腐败,一、外源蛋白质的消化吸收,1.胃中的消化: 胃蛋白酶(pepsin)最适pH1.
3、52.5, 被胃酸及自身激活。,Digestion, Absorption and Putrefaction of Proteins,(一)蛋白质在胃和肠道的消化,蛋白质在肠中完全水解为氨基酸及部分小肽。,2.蛋白质在小肠的消化主要消化部位,小肠粘膜细胞作用:寡肽酶 氨基肽酶、二肽酶,胰酶:内肽酶 胰蛋白酶(trypsin) 糜蛋白酶(chymotrypsin) 弹性蛋白酶(elastase) 外肽酶羧基肽酶A、B,氨基酸吸收载体:载体-aa-Na+三联体, 消耗ATP的主动转运。,(二)氨基酸的吸收主动转运,r-谷氨酰基循环对氨基酸的转运作用 (r-glutamgl cycle) (肠粘膜细
4、胞、肾小管细胞、脑),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,-谷 氨酰 基转 移酶,细 胞 膜,细胞外,细胞内,谷胱甘肽 GSH,-谷氨酰基循环过程,肽类的吸收: 肠粘膜细胞的二肽、三肽转运体系,过程:1、谷胱甘肽对氨基酸的转运 2、GSH再生,特点:1、每转运一分子氨基酸消耗3ATP 2、关键酶:r-谷氨酰基转移酶 (细胞膜上) 3、脯氨酸不以此方式吸收,二、蛋白质的腐败作用 肠道细菌对未被消化的蛋白质及 部分产物的作用,产生有害物及 少量可被利用的物质。,胺类的生成:氨基酸脱羧生成。 组胺、尸胺、5-羟色胺、酪胺、 -羟酪胺、苯乙胺、苯乙醇胺等。
5、,假神经递质: 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。,-羟酪胺和苯乙醇胺结构类似儿茶酚胺,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。,氨的生成:肠道中的氨主要有两个来源: 1、未被吸收的氨基酸脱氨; 2、血中尿素渗入肠道分解,产生NH3和CO2 NH3+H+ = NH4+ pH有利于排氨,其它有害物的生成:苯酚、吲哚、甲基吲哚、硫化氢等,这些有毒物质被吸收后,由肝脏进行解毒。,第三节 氨基酸的一般代谢,脱氨基作用NH3 +-酮酸,特殊分解代谢 特殊侧链的分解代谢,一般分解代谢,脱羧基作用CO2 + 胺,氨基酸的分解代谢,Ge
6、neral Metabolism of Amino Acids,一、体内蛋白质分解生成氨基酸(自学),(一)蛋白质降解,(二)真核细胞内蛋白质降解,1.蛋白质通过ATP-非依赖途径,2.蛋白质通过ATP-依赖途径,二、氨基酸代谢库,三、联合脱氨基-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。,(一)转氨基作用(transamination),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。,1、转氨酶与转氨基作用,ALT : alanine transaminase(GPT
7、) AST : aspartate transaminase(GOT),2、机制: 辅酶磷酸吡哆醛、磷酸吡哆胺(B6 ),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。,转氨基作用的生理意义,(二)L-谷氨酸氧化脱氨基作用 L-谷aa脱氢酶NAD+(NADP+) (L-glutamate dehydrogenase),存在于肝、脑、肾中, 辅酶为 NAD+ 或NADP+ GTP、ATP为其抑制剂; GDP、ADP为其激活剂,(三) 联合脱氨基作用,转氨基作用与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(-keto
8、acid)的过程,称为联合脱氨基作用。 联合脱氨基作用可在大多数组织细胞中进行,是体内主要的脱氨基的方式。,类型, 转氨基偶联氧化脱氨基作用, 转氨基偶联嘌呤核苷酸循环,1、转氨基与L 谷aa脱氨基作用,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。,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。,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。,在骨骼肌和心肌中,由于谷氨酸脱氢酶的活性较低,而腺苷酸脱氨酶的活性较高,故采用此方式进行脱氨基。,2、嘌呤核苷酸循环(purine nucleotid
9、e cycle) 转氨基与腺苷酸脱氨基作用,嘌呤核苷酸循环-转氨基与腺苷酸脱氨基作用,氨基酸的脱氨基作用,(一)再氨基化为氨基酸,(三)氧化供能: 进入三羧酸循环彻底氧化供能,(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,四、-酮酸的代谢氨基酸碳架的代谢,-酮戊二酸,琥珀酰 CoA,延胡索酸,草酰乙酸,丙酮酸,乙酰CoA,乙酰乙酰 CoA,三羧酸循环中间产物,PEP,葡萄糖,脂肪酸,酮体,第四节 氨的代谢,Metabolism of Ammonia,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
10、(urea)而解毒。 正常人血氨浓度一般不超过 60mol/L。,一、血氨的来源与去路, 氨基酸脱氨基(主要)来源, 胺类的分解, 肠道吸收的氨, 肾小管分泌的氨: 主要来自谷氨酰胺,1.血氨的来源,2.血氨的去路, 在肝内合成尿素,这是最主要去路, 合成非必需氨基酸及其它含氮化合物, 合成谷氨酰胺, 肾小管泌氨:分泌的NH3在酸性条件 下生成NH4+,随尿排出。,二、氨的转运,各组织产生的NH3通过丙氨酸葡萄糖循环和谷氨酰胺转运两种方式将NH3转运到肝或肾,并使NH3在转运中不表现毒性。,(一)丙氨酸葡萄糖循环 (alanine-glucose cycle)(肌肉肝),肌肉中产生的NH3通过
11、此循环转运到肝生成尿素。,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,丙氨酸-葡萄糖循环,葡萄糖,目 录,(二)谷氨酰胺的运氨作用(脑、肌肉肝、肾),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。,正常机体细胞可利用谷氨酰胺的酰胺基提供给天冬氨酸而合成天冬酰胺,但白血病细胞不能合成天冬酰胺,用天冬酰胺酶分解血液中的天冬酰胺来治疗白血病。,三、尿
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