氨基酸代谢 精选课件.ppt

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1、关于氨基酸代谢 第一页，本课件共有59页蛋白质维持细胞、组织生长、更新、催化以及代谢调节等功能；蛋白质维持细胞、组织生长、更新、催化以及代谢调节等功能；此外，蛋白质在体内氧化分解可释放能量，因此，此外，蛋白质在体内氧化分解可释放能量，因此，摄食足够蛋白摄食足够蛋白质对机体正常代谢十分必要，对于儿童和康复期病人，供给足质对机体正常代谢十分必要，对于儿童和康复期病人，供给足量、优质的蛋白质尤为重要。量、优质的蛋白质尤为重要。蛋白质本身及其组成单元氨基酸均处于不断的变化中，即不断合成蛋白质本身及其组成单元氨基酸均处于不断的变化中，即不断合成和降解。和降解。蛋白质的分解，包括两个阶段，即蛋白质在蛋白酶

2、和肽酶作蛋白质的分解，包括两个阶段，即蛋白质在蛋白酶和肽酶作用下分解成氨基酸；氨基酸在体内进一步降解。蛋白质合成在用下分解成氨基酸；氨基酸在体内进一步降解。蛋白质合成在后面章节讲，本章讲述氨基酸的生物合成。后面章节讲，本章讲述氨基酸的生物合成。第二页，本课件共有59页 第一节第一节 蛋白质的需要量和营养价值蛋白质的需要量和营养价值一、氮平衡一、氮平衡氮平衡实验可反映机体蛋白质的代谢概况。氮平衡实验可反映机体蛋白质的代谢概况。氮的总平衡氮的总平衡 摄入量摄入量=排出氮排出氮 氮的正平衡氮的正平衡 摄入量排出氮摄入量排出氮氮的负平衡氮的负平衡 摄入量排出氮摄入量排出氮二、生理需要量二、生理需要量在

3、不进食蛋白质时，成人每日最低分解约在不进食蛋白质时，成人每日最低分解约2020克蛋白质。由于食物蛋克蛋白质。由于食物蛋白质与人体蛋白质组成的差异，不可能全部被利用，故成人每日最低白质与人体蛋白质组成的差异，不可能全部被利用，故成人每日最低需要量为需要量为30503050克蛋白质。克蛋白质。我国营养学会推荐每日蛋白质需要量为我国营养学会推荐每日蛋白质需要量为8080克。克。第三页，本课件共有59页三、蛋白质的营养价值三、蛋白质的营养价值在营养上，不仅要注意膳食蛋白质的量，还必须注意蛋白质的质。在营养上，不仅要注意膳食蛋白质的量，还必须注意蛋白质的质。由于各种蛋白质所含氨基酸的种类和数量不同，它们

4、的品质不同。有由于各种蛋白质所含氨基酸的种类和数量不同，它们的品质不同。有的蛋白质含有体内所需的各种氨基酸，含量充足且比例适当，此种蛋的蛋白质含有体内所需的各种氨基酸，含量充足且比例适当，此种蛋白质的营养价值高；有的蛋白质缺少体内所需的某种氨基酸或含量不白质的营养价值高；有的蛋白质缺少体内所需的某种氨基酸或含量不足，其营养价值低。足，其营养价值低。8 8种人体细胞不能合成，必须从食物中摄取，必需氨基酸；种人体细胞不能合成，必须从食物中摄取，必需氨基酸；1212种人体可合成，不一定需要食物供应，称其为非必需氨基酸。种人体可合成，不一定需要食物供应，称其为非必需氨基酸。第四页，本课件共有59页必需

5、氨基酸的种类和标准必需氨基酸的种类和标准第五页，本课件共有59页 第二节第二节 蛋白质的酶促降解、吸收和腐败蛋白质的酶促降解、吸收和腐败一、降解一、降解食物蛋白质降解发生在胃食物蛋白质降解发生在胃胃蛋白酶和盐酸；小肠胃蛋白酶和盐酸；小肠胰蛋白酶，胰蛋白酶，靡蛋白酶，胰凝乳蛋白酶；肠肽酶最后水解成氨基酸。靡蛋白酶，胰凝乳蛋白酶；肠肽酶最后水解成氨基酸。不同的蛋白食物在体内的降解率不同。一般动物来源的球状蛋白质能不同的蛋白食物在体内的降解率不同。一般动物来源的球状蛋白质能被完全消化，而纤维状蛋白仅能部分水解（缺乏相应的酶）；微生物被完全消化，而纤维状蛋白仅能部分水解（缺乏相应的酶）；微生物蛋白也能

6、被完全消化；植物性蛋白若不精制，分离纤维素等，也会降蛋白也能被完全消化；植物性蛋白若不精制，分离纤维素等，也会降低消化率。低消化率。第六页，本课件共有59页（Phe.Tyr.Trp）（Arg.Lys）（脂肪族）（脂肪族）胰凝乳胰凝乳蛋白酶蛋白酶胃蛋白酶胃蛋白酶弹性蛋白酶弹性蛋白酶羧肽酶羧肽酶胰蛋白酶胰蛋白酶氨肽酶氨肽酶羧肽酶羧肽酶（Phe.Trp）第七页，本课件共有59页二、氨基酸的吸收二、氨基酸的吸收氨基酸由肠上皮细胞吸收，血循环到身体各处细胞。氨基酸由肠上皮细胞吸收，血循环到身体各处细胞。两种系统参与此过程两种系统参与此过程1.1.载体系统载体系统氨基酸在小肠的吸收过程是一个依赖氨基酸在小

7、肠的吸收过程是一个依赖ATPATP的过程，由不同的过程，由不同的的ATPNa+ATPNa+载体系统完成。中性，碱性，酸性和脯氨酸载体系统完成。中性，碱性，酸性和脯氨酸各有其载体系统。这个系统能与氨基酸，形成复合物，将各有其载体系统。这个系统能与氨基酸，形成复合物，将Na+Na+泵至细胞外，从而将氨基酸泵入。泵至细胞外，从而将氨基酸泵入。上述载体系统存在于肾小管细胞，肌肉细胞的细胞膜上述载体系统存在于肾小管细胞，肌肉细胞的细胞膜上也有，用于回收氨基酸。上也有，用于回收氨基酸。第八页，本课件共有59页2.-2.-谷氨酰基循环谷氨酰基循环该系统存在于小肠粘膜，肾小管细胞，和脑组织中。该系统存在于小肠

8、粘膜，肾小管细胞，和脑组织中。对对中性氨基酸，谷氨酰胺等的活性大；中性氨基酸，谷氨酰胺等的活性大；对天冬氨酸活性对天冬氨酸活性最小；对支链氨基酸和芳香族氨基酸也小。该系最小；对支链氨基酸和芳香族氨基酸也小。该系统每转运统每转运1mol1mol氨基酸，消耗氨基酸，消耗3molATP3molATP。第九页，本课件共有59页第十页，本课件共有59页三、肽的吸收三、肽的吸收蛋白质经胃液和胰液分泌出的各种蛋白酶和肽酶的水解，所得蛋白质经胃液和胰液分泌出的各种蛋白酶和肽酶的水解，所得到的产物中仅有到的产物中仅有1/31/3为氨基酸，为氨基酸，2/32/3为短肽。为短肽。小肠存在吸收短肽的系统，对二、三肽吸

9、收特别强，甚至优小肠存在吸收短肽的系统，对二、三肽吸收特别强，甚至优先于氨基酸，不同的短肽吸收也存在竞争性，也是一耗能过程。先于氨基酸，不同的短肽吸收也存在竞争性，也是一耗能过程。肽被吸收后，在粘膜细胞内被肽水解成氨基酸。肽被吸收后，在粘膜细胞内被肽水解成氨基酸。第十一页，本课件共有59页四、蛋白质的腐败作用四、蛋白质的腐败作用在消化过程中，有一小部分蛋白质不被消化，也有一小部在消化过程中，有一小部分蛋白质不被消化，也有一小部分消化产物不能被吸收。分消化产物不能被吸收。肠道细菌作用于这部分蛋白质及其消化产物，腐败。肠道细菌作用于这部分蛋白质及其消化产物，腐败。实际上，腐败作用是细菌本身的代谢过

10、程，以无氧分解实际上，腐败作用是细菌本身的代谢过程，以无氧分解为主。腐败作用的大多数产物对人体有害，但也可以产为主。腐败作用的大多数产物对人体有害，但也可以产生少量脂肪酸及维生素等。生少量脂肪酸及维生素等。第十二页，本课件共有59页1.1.胺类的生成胺类的生成肠道细菌分泌的蛋白酶使蛋白质分解成氨基酸，肠道细菌分泌的蛋白酶使蛋白质分解成氨基酸，氨基酸经过脱羧基作用，产生胺类。例如氨基酸经过脱羧基作用，产生胺类。例如组氨酸组氨酸 组胺；组胺；赖氨酸赖氨酸 尸胺；尸胺；色氨酸色氨酸 色胺；色胺；酪氨酸酪氨酸 酪胺酪胺第十三页，本课件共有59页酪氨酸和苯丙氨酸脱羧生成的酪胺和苯乙胺；酪氨酸和苯丙氨酸脱

11、羧生成的酪胺和苯乙胺；若不能在肝内分解而进入脑组织，可分别经若不能在肝内分解而进入脑组织，可分别经-羟化羟化而生成而生成-羟酪胺和苯乙醇胺。羟酪胺和苯乙醇胺。它们的化学结构与儿茶酚胺类似，称为假神经递质，它们的化学结构与儿茶酚胺类似，称为假神经递质，可取代正常神经递质儿茶酚胺，但不能传递神经冲动，可取代正常神经递质儿茶酚胺，但不能传递神经冲动，可使大脑发生异常抑制，出现肝昏迷症状。可使大脑发生异常抑制，出现肝昏迷症状。第十四页，本课件共有59页2.2.氨的生成氨的生成肠道中的氨主要来源于：氨基酸在肠道细菌作用下脱氨；肠道中的氨主要来源于：氨基酸在肠道细菌作用下脱氨；血液中尿素渗入肠道，受肠道菌

12、脲酶水解生成。这些氨均可血液中尿素渗入肠道，受肠道菌脲酶水解生成。这些氨均可被重吸收。被重吸收。3.3.其它有害物质的生成其它有害物质的生成除了氨和胺以外，腐败作用还可以产生其它有害物质，除了氨和胺以外，腐败作用还可以产生其它有害物质，例如苯酚，吲哚，甲基吲哚及硫化氢等。正常情况下，例如苯酚，吲哚，甲基吲哚及硫化氢等。正常情况下，它们大部分都随粪便排出，只有小部分被吸收，经肝的它们大部分都随粪便排出，只有小部分被吸收，经肝的代谢转变而解毒，故不会发生中毒现象。代谢转变而解毒，故不会发生中毒现象。第十五页，本课件共有59页 第三节第三节 氨基酸的一般代谢氨基酸的一般代谢蛋白质氨基酸都是蛋白质氨基

13、酸都是-氨基酸，因此，其氨基酸，因此，其-氨基和羧氨基和羧基有着共同的代谢途径。但是，由于侧链上的差异，基有着共同的代谢途径。但是，由于侧链上的差异，故侧链代谢有所不同，本处着重讲共同代谢途径。故侧链代谢有所不同，本处着重讲共同代谢途径。氨基酸的共同代谢途径包括脱氨基和脱羧基作用，氨基酸的共同代谢途径包括脱氨基和脱羧基作用，见后图见后图第十六页，本课件共有59页食物蛋白质食物蛋白质食物蛋白质食物蛋白质体蛋白体蛋白体蛋白体蛋白氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸特殊途径特殊途径特殊途径特殊途径NHNH4 4+NHNH3 3NHNH4 4+鸟氨酸循环鸟氨酸循环鸟氨酸循环鸟氨酸循环尿素尿素尿素尿素 -酮酸酮酸酮

14、酸酮酸糖及其代谢糖及其代谢糖及其代谢糖及其代谢中间产物中间产物中间产物中间产物TCATCACOCO2 2HH2 2OO脂肪及其代脂肪及其代脂肪及其代脂肪及其代谢中间产物谢中间产物谢中间产物谢中间产物CO2CO2胺胺胺胺激素激素激素激素卟啉卟啉卟啉卟啉嘧啶嘧啶嘧啶嘧啶嘌呤嘌呤嘌呤嘌呤尿酸尿酸尿酸尿酸尼克酰氨尼克酰氨尼克酰氨尼克酰氨衍生物衍生物衍生物衍生物肌酸胺肌酸胺肌酸胺肌酸胺（次生物质代谢）（次生物质代谢）（次生物质代谢）（次生物质代谢）第十七页，本课件共有59页一、脱氨基作用一、脱氨基作用脱氨基作用主要有三种类型，即氧化脱氨基作用，脱氨基作用主要有三种类型，即氧化脱氨基作用，转氨基作用，移换

15、脱氨基作用。现分述如下；转氨基作用，移换脱氨基作用。现分述如下；1.1.氧化脱氨基作用氧化脱氨基作用氨基酸在酶的作用下脱氨基生成氨基酸在酶的作用下脱氨基生成-酮酸的过程酮酸的过程氧化脱氨基反应分两步进行，第一步是氧化脱氨基反应分两步进行，第一步是脱氢生成脱氢生成-亚亚氨基酸，氨基酸，由氨基酸氧化酶催化（以由氨基酸氧化酶催化（以FADFAD或或FMNFMN为辅酶为辅酶的黄素蛋白）。的黄素蛋白）。第十八页，本课件共有59页第二步加水和脱氨，自发进行，不需要酶催化。第二步加水和脱氨，自发进行，不需要酶催化。氨基酸氧化酶在体内分布不广泛，作用的氨基酸氧化酶在体内分布不广泛，作用的pHpH为为1010左

16、右，远左右，远离正常的生理条件。所以，该脱氨反应不是主要途径。离正常的生理条件。所以，该脱氨反应不是主要途径。-氨基酸氨基酸 氨基酸氧化酶（氨基酸氧化酶（FAD、FMN）-酮酸酮酸 R-CH-COO-NH+3|R-C-COO-+NH3 O|H2O+O2H2O2第十九页，本课件共有59页该酶广泛存在，哺乳动物的肝肾中含量高，生理该酶广泛存在，哺乳动物的肝肾中含量高，生理pHpH下活性极强。但下活性极强。但其其反应平衡常数反应平衡常数有利于催化有利于催化-酮戊二酸合成谷氨酸。酮戊二酸合成谷氨酸。L-谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶+H2O+NH3NAD(P)NAD(P)+NAD(P)H+HNAD(P)H+

17、H+COOHCOOHCHCH2 2CHCH2 2C=OC=OCOOHCOOHCOOHCOOHCHCH2 2CHCH2 2CH NHCH NH2 2COOHCOOH谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶催化下列反应催化下列反应第二十页，本课件共有59页2.2.转氨基作用转氨基作用在转氨酶的催化下，在转氨酶的催化下，-氨基酸的氨基转移到氨基酸的氨基转移到-酮酸的酮酸的酮基碳原子上，生成相应的酮基碳原子上，生成相应的-酮酸；而原来的酮酸；而原来的-酮酸则酮酸则形成相应的形成相应的-氨基酸，这种作用称为转氨基作用或氨基氨基酸，这种作用称为转氨基作用或氨基移换作用。移换作用。转氨酶种类多，分布广，其辅酶是磷酸砒哆醛。

18、转氨基作转氨酶种类多，分布广，其辅酶是磷酸砒哆醛。转氨基作用是一个可逆反应，大多有用是一个可逆反应，大多有-酮戊二酸参与。酮戊二酸参与。第二十一页，本课件共有59页-氨基酸氨基酸1 R1-CH-COO-NH+3|-酮酸酮酸1 R1-C-COO-O|R2-C-COO-O|-酮酸酮酸2 R2-CH-COO-NH+3|-氨基酸氨基酸2转氨酶转氨酶（辅酶：磷酸吡哆醛）（辅酶：磷酸吡哆醛）第二十二页，本课件共有59页第二十三页，本课件共有59页除赖氨酸和苏氨酸外，其余除赖氨酸和苏氨酸外，其余1818种氨基酸都有其转氨酶，种氨基酸都有其转氨酶，其中，以谷丙转氨酶和谷草转氨酶最为重要。其中，以谷丙转氨酶和谷

19、草转氨酶最为重要。谷丙转氨酶在谷丙转氨酶在肝脏肝脏中活力最强，组织受损，该酶释放出中活力最强，组织受损，该酶释放出来，于是来，于是,血液中该酶活力大大增强。判断肝功能。谷草血液中该酶活力大大增强。判断肝功能。谷草转氨酶在转氨酶在心脏心脏中最具活力。中最具活力。通过转氨基作用，将氨基酸与通过转氨基作用，将氨基酸与-酮酸进行转变，可使酮酸进行转变，可使蛋白质分解产物氨基酸进入三羧酸循环，从而与其他代蛋白质分解产物氨基酸进入三羧酸循环，从而与其他代谢途径相联系。谢途径相联系。第二十四页，本课件共有59页谷丙转氨酶和谷草转氨酶谷丙转氨酶和谷草转氨酶谷丙转氨酶（谷丙转氨酶（GPTGPT）谷草转氨酶谷草转

20、氨酶(GOT)(GOT)第二十五页，本课件共有59页+NH+NH2 2+H+H2 2OOATP ADP+PiATP ADP+Pi谷氨酰胺合成酶谷氨酰胺合成酶谷氨酰胺合成酶谷氨酰胺合成酶MgMg2+2+2H+2H谷氨酸合成酶谷氨酸合成酶谷氨酸合成酶谷氨酸合成酶第二十六页，本课件共有59页3.3.联合脱氨基作用联合脱氨基作用先进行转氨基作用，然后再以谷氨酸脱氢酶进行氧化脱氨基作用，先进行转氨基作用，然后再以谷氨酸脱氢酶进行氧化脱氨基作用，所以叫联合脱氨基作用。所以叫联合脱氨基作用。a、转氨酶与转氨酶与L-L-谷氨酸脱氢酶作用相偶联谷氨酸脱氢酶作用相偶联b、转氨基作用与嘌呤核苷酸循环相偶联转氨基作用

21、与嘌呤核苷酸循环相偶联第二十七页，本课件共有59页转氨酶与转氨酶与L-L-谷氨酸脱氢酶作用相偶联谷氨酸脱氢酶作用相偶联H H2 20+NAD0+NAD+NH3+NADHNH3+NADHL-L-谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶转氨酶转氨酶-氨基酸氨基酸-酮戊二酸酮戊二酸-酮酸酮酸L-谷氨酸谷氨酸第二十八页，本课件共有59页谷氨酸脱氢酶主要是进行谷氨酸合成。谷氨酸灌谷氨酸脱氢酶主要是进行谷氨酸合成。谷氨酸灌注实验表明；注实验表明；仅仅10%10%的谷氨酸经该途径氧化脱的谷氨酸经该途径氧化脱氨，而氨，而90%90%的谷氨酸则经过转氨基作用生成的谷氨酸则经过转氨基作用生成AspAsp。因此以谷氨酸脱氢酶为中心

22、的氧化脱氨基途径因此以谷氨酸脱氢酶为中心的氧化脱氨基途径不是主要路线。不是主要路线。第二十九页，本课件共有59页通过放射性同位素示踪法证实：存在嘌呤核甘酸循环。通过放射性同位素示踪法证实：存在嘌呤核甘酸循环。这是脱氨基的主要途径。这是脱氨基的主要途径。-氨基酸氨基酸-酮酸酮酸-酮戊二酸酮戊二酸谷氨酸谷氨酸草酰乙酸草酰乙酸天冬氨酸天冬氨酸腺苷酰琥珀酸腺苷酰琥珀酸苹果酸苹果酸延胡索酸延胡索酸腺苷酸腺苷酸次黄苷酸次黄苷酸第三十页，本课件共有59页4.4.非氧化脱氨基作用非氧化脱氨基作用主要在微生物中进行。主要在微生物中进行。1 1、脱羧基作用、脱羧基作用氨基酸在专一脱羧酶作用下，脱羧基生成胺的过程氨

23、基酸在专一脱羧酶作用下，脱羧基生成胺的过程如如Glu -Glu -氨基丁酸氨基丁酸-氨基丁酸对中枢神经系统的传导有抑制作用氨基丁酸对中枢神经系统的传导有抑制作用Asp -AlaAsp -Ala-Ala-Ala是生物素的组分是生物素的组分His His 组胺组胺组胺舒张血管，降血压组胺舒张血管，降血压第三十一页，本课件共有59页三、氨基酸分解产物的代谢三、氨基酸分解产物的代谢氨基酸脱氨和脱羧形成的氨基酸脱氨和脱羧形成的-酮酸和氨；胺及二氧化碳，酮酸和氨；胺及二氧化碳，后者可经尿液和肺排除，前者必须经进一步代谢，转变成体内后者可经尿液和肺排除，前者必须经进一步代谢，转变成体内有用物质或废物。有用物

24、质或废物。在生理条件下，氨多以在生理条件下，氨多以NHNH4 4+的形式存在，的形式存在，NHNH4 4+对动物是有毒对动物是有毒性的，血液中含性的，血液中含1%1%的氨即可引起中枢神经系统中毒，症状见的氨即可引起中枢神经系统中毒，症状见P215P215。因此，脱氨基作用产生的氨必须立即向体外排泄。因此，脱氨基作用产生的氨必须立即向体外排泄。动物体在进化过程中形成了不同的方式。如水生动物排动物体在进化过程中形成了不同的方式。如水生动物排氨；鸟及爬行动物排尿酸；哺乳动物排尿素。氨；鸟及爬行动物排尿酸；哺乳动物排尿素。第三十二页，本课件共有59页1.1.氨的代谢氨的代谢尿素的合成（尿素的合成（P2

25、17P217）地点；主要器官是肝脏地点；主要器官是肝脏NHNH3 3来源；来源；1/21/2来自氨基酸脱氨，来自氨基酸脱氨，1/21/2来自来自AspAsp。机制；鸟氨酸循环涉及到细胞浆和线粒体，鸟氨酸循环分为三机制；鸟氨酸循环涉及到细胞浆和线粒体，鸟氨酸循环分为三个阶段个阶段第一阶段：以鸟氨酸与二氧化碳及氨合成瓜氨酸；第一阶段：以鸟氨酸与二氧化碳及氨合成瓜氨酸；第二阶段：瓜氨酸与氨作用形成精氨酸；第二阶段：瓜氨酸与氨作用形成精氨酸；第三阶段：精氨酸被水解产生尿素和鸟氨酸。第三阶段：精氨酸被水解产生尿素和鸟氨酸。第三十三页，本课件共有59页第三十四页，本课件共有59页在上述循环中，在上述循环中

26、，2 2分子氨和分子氨和1 1分子二氧化碳结合成分子二氧化碳结合成1 1分子分子尿素和尿素和1 1分子水。分子水。第一阶段以鸟氨酸和二氧化碳和氨合成瓜氨酸，其中第一阶段以鸟氨酸和二氧化碳和氨合成瓜氨酸，其中COCO2 2来源于糖代来源于糖代谢，氨来源于谢，氨来源于GluGlu氧化脱氨基作用氧化脱氨基作用.首先，首先，COCO2 2+NH+NH3 3+2ATP=+2ATP=氨甲酰磷酸氨甲酰磷酸 氨甲酰磷酸合成酶氨甲酰磷酸合成酶然后氨甲酰磷酸将氨甲酰基转移给鸟氨酸生成瓜氨酸。然后氨甲酰磷酸将氨甲酰基转移给鸟氨酸生成瓜氨酸。该反应由鸟氨酸氨甲酰移换酶催化该反应由鸟氨酸氨甲酰移换酶催化第三十五页，本课

27、件共有59页第二阶段，瓜氨酸与氨作用形成精氨酸第二阶段，瓜氨酸与氨作用形成精氨酸在该阶段，在该阶段，Asp+Asp+瓜氨酸瓜氨酸 +ATP=+ATP=精氨琥珀酸精氨琥珀酸 +AMP+AMP+Ppi Ppi 精氨琥珀酸合成酶精氨琥珀酸合成酶精氨琥珀酸生成精氨酸精氨琥珀酸生成精氨酸 +延胡索酸延胡索酸 精氨琥珀酸裂合精氨琥珀酸裂合酶酶第三阶段，精氨酸被水解产生尿素和鸟氨酸第三阶段，精氨酸被水解产生尿素和鸟氨酸该阶段中，在精氨酸酶作用下进行。该阶段中，在精氨酸酶作用下进行。精氨酸精氨酸 +H+H2 2O=O=鸟氨酸鸟氨酸 +尿素尿素该循环中，每次消耗该循环中，每次消耗3molATP3molATP生成

28、生成1mol1mol尿素。尿素。第三十六页，本课件共有59页第三十七页，本课件共有59页第三十八页，本课件共有59页合成酰胺合成酰胺氨基酸脱下的氨除了形成尿素排除体外以外，还可以形成氨基酸脱下的氨除了形成尿素排除体外以外，还可以形成酰胺贮存并解除氨的毒害。动物主要以酰胺贮存并解除氨的毒害。动物主要以GlnGln贮存；植物则以贮存；植物则以AsnAsn贮存。催该反应的酶分别是贮存。催该反应的酶分别是GlnGln合成酶和合成酶和AsnAsn合成酶。合成酶。见下图见下图Glu+NHGlu+NH3 3+ATP=Gln+ADP+Pi+ATP=Gln+ADP+Pi在肝脏（在肝脏（P219P219上的肾脏是

29、错误的），上的肾脏是错误的），GlnGln分解放出氨，分解放出氨，参与鸟氨酸循环。参与鸟氨酸循环。第三十九页，本课件共有59页嘧啶环的合成嘧啶环的合成形成氨甲酰磷酸可以参与嘧啶的合成（形成氨甲酰磷酸可以参与嘧啶的合成（N N3 3），），2.-2.-酮酸的代谢酮酸的代谢氨基酸脱氨的产物是氨基酸脱氨的产物是-酮酸，其代谢的方向是酮酸，其代谢的方向是再合成氨基酸；转变成糖和脂肪；参与三羧酸循再合成氨基酸；转变成糖和脂肪；参与三羧酸循环，形成二氧化碳和水。环，形成二氧化碳和水。合成氨基酸合成氨基酸 例如例如-酮戊二酸酮戊二酸 +NH+NH4 4+NADPH+H+NADPH+H+=Glu+H=Glu+

30、H2 2O O丙酮酸丙酮酸+Glu=+Glu=丙氨酸丙氨酸 +-+-酮戊二酸酮戊二酸第四十页，本课件共有59页转变成糖及脂肪转变成糖及脂肪分成生糖氨基酸和生酮氨基酸。一般来讲，生糖氨分成生糖氨基酸和生酮氨基酸。一般来讲，生糖氨基酸的分解中间产物大都是糖代谢中的丙酮酸，草基酸的分解中间产物大都是糖代谢中的丙酮酸，草酰乙酸，酰乙酸，-酮戊二酸，琥珀酰酮戊二酸，琥珀酰CoACoA或者与这几种物质或者与这几种物质有关的化合物；生酮氨基酸的代谢产物为乙酰有关的化合物；生酮氨基酸的代谢产物为乙酰CoACoA或或乙酰乙酸，见乙酰乙酸，见P221P221。形成二氧化碳和水形成二氧化碳和水第四十一页，本课件共有

31、59页第四节第四节 氨基酸合成代谢氨基酸合成代谢氨基酸的生物合成可以根据其合成起始物不同分氨基酸的生物合成可以根据其合成起始物不同分成成酮戊二酸型，草酰乙酸型，丙酮酸衍生型等酮戊二酸型，草酰乙酸型，丙酮酸衍生型等6 6种类种类型型，本节只是概要讲解。，本节只是概要讲解。第四十二页，本课件共有59页草酰乙酸草酰乙酸延胡索酸延胡索酸琥珀酰琥珀酰CoA-酮戊二酸酮戊二酸柠檬酸柠檬酸乙酰乙酰CoACoA乙酰乙酰乙酰乙酰CoA苯丙氨酸苯丙氨酸酪氨酸酪氨酸亮氨酸亮氨酸赖氨酸赖氨酸色氨酸色氨酸异亮氨酸异亮氨酸亮氨酸亮氨酸缬氨酸缬氨酸丙酮酸丙酮酸丙氨酸丙氨酸苏氨酸苏氨酸甘氨酸甘氨酸丝氨酸丝氨酸半胱氨酸半胱氨酸

32、磷酸烯醇式酸磷酸烯醇式酸葡萄糖葡萄糖天冬氨酸天天冬氨酸天冬酰氨冬酰氨苯丙氨酸苯丙氨酸酪氨酸酪氨酸天冬氨酸天冬氨酸异亮氨酸异亮氨酸甲硫氨酸甲硫氨酸缬氨酸缬氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺精氨酸精氨酸组氨酸组氨酸脯氨酸脯氨酸氨基酸碳骨架进入三羧酸循环的途径氨基酸碳骨架进入三羧酸循环的途径第四十三页，本课件共有59页一、氨基酸合成途径的类型一、氨基酸合成途径的类型1.-1.-酮戊二酸型酮戊二酸型可以合成可以合成GluGlu，ProPro，ArgArg，等，等2.2.草酰乙酸型草酰乙酸型该型能合成该型能合成AspAsp，LysLys，MetMet，ThrAsnThrAsn，IleIle第四十四页，本课

33、件共有59页3.3.丙酮酸衍生型丙酮酸衍生型合成合成AlaAla，ValVal，LeuLeu4.3-4.3-磷酸甘油酸衍生型磷酸甘油酸衍生型合成合成SerSer，GlyGly，HcysHcys第四十五页，本课件共有59页5.5.磷酸烯醇式丙酮酸衍生型磷酸烯醇式丙酮酸衍生型合成合成PhePhe，TyrTyr，TrpTrp6.6.组氨酸生物合成组氨酸生物合成合成组氨酸见合成组氨酸见P224P224第四十六页，本课件共有59页二、氨基酸与一碳单位（略）二、氨基酸与一碳单位（略）在代谢过程中，某些化合物（如氨基在代谢过程中，某些化合物（如氨基在代谢过程中，某些化合物（如氨基在代谢过程中，某些化合物（如

34、氨基酸）可以分解产生具有一个碳原子的酸）可以分解产生具有一个碳原子的酸）可以分解产生具有一个碳原子的酸）可以分解产生具有一个碳原子的基团（不包括基团（不包括基团（不包括基团（不包括COCOCOCO2 2 2 2），称为一碳基团，），称为一碳基团，），称为一碳基团，），称为一碳基团，一碳基团的转移除了和许多氨基酸的一碳基团的转移除了和许多氨基酸的一碳基团的转移除了和许多氨基酸的一碳基团的转移除了和许多氨基酸的代谢直接有关外，还参与嘌呤和胸腺代谢直接有关外，还参与嘌呤和胸腺代谢直接有关外，还参与嘌呤和胸腺代谢直接有关外，还参与嘌呤和胸腺嘧啶及磷脂的生物合成嘧啶及磷脂的生物合成嘧啶及磷脂的生物合成嘧

35、啶及磷脂的生物合成-CH=NH 亚氨甲基亚氨甲基H-CO-甲酰基甲酰基-CH2OH 甲羟基甲羟基-CH=次甲基次甲基-CH2-亚甲基亚甲基-CH3 甲基甲基一碳基团的转移由相应的一碳基团转移酶催化，一碳基团的转移由相应的一碳基团转移酶催化，一碳基团的转移由相应的一碳基团转移酶催化，一碳基团的转移由相应的一碳基团转移酶催化，其辅酶为其辅酶为其辅酶为其辅酶为FHFHFHFH4 4 4 4 一碳基团和氨基酸代谢一碳基团和氨基酸代谢一碳基团和氨基酸代谢一碳基团和氨基酸代谢第四十七页，本课件共有59页四四氢氢叶叶酸酸HH105叶酸叶酸和和 四氢叶酸（四氢叶酸（FH4FH4或或THFATHFA）叶叶酸酸第

36、四十八页，本课件共有59页S-S-腺苷蛋氨酸腺苷蛋氨酸腺苷蛋氨酸腺苷蛋氨酸N N5 5-CH-CH3 3-FH-FH4 4N N5 5，N N10 10-CHCH2 2-FH-FH4 4N N5 5，N N10 10=CH-FH=CH-FH4 4 N N10 10-CHO-FH-CHO-FH4 4NDAH+HNDAH+H+NADNAD+NN5 5 ，NN1010-CH-CH2 2-FH-FH4 4还原酶还原酶还原酶还原酶NDAH+HNDAH+H+NADNAD+NN5 5 ，NN1010-CH-CH2 2-FH-FH4 4脱氢酶脱氢酶脱氢酶脱氢酶HH+HH2 2OO环水化酶环水化酶环水化酶环水化

37、酶为为为为胸腺嘧啶胸腺嘧啶胸腺嘧啶胸腺嘧啶合成提供合成提供合成提供合成提供甲基甲基甲基甲基参与参与参与参与嘌呤嘌呤嘌呤嘌呤合成合成合成合成参与参与参与参与嘌呤嘌呤嘌呤嘌呤合成合成合成合成丝氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸组氨酸组氨酸组氨酸组氨酸HCOOHHCOOHFHFH4 4FHFH4 4FHFH4 4一碳基团的来源与转变一碳基团的来源与转变第四十九页，本课件共有59页第五十页，本课件共有59页第五十一页，本课件共有59页三、氨基酸与活性物质的合成三、氨基酸与活性物质的合成生物活性物质是指对生命代谢过程有显著调节作用生物活性物质是指对生命代谢过程有显著调节作用的有机物。其中有些

38、与氨基酸有关，的有机物。其中有些与氨基酸有关，例如例如酪氨酸是合成多巴，多巴胺，去甲肾上腺素，酪氨酸是合成多巴，多巴胺，去甲肾上腺素，肾上腺素（见肾上腺素（见P229P229）等的起始原料）等的起始原料半胱氨酸合成牛磺酸半胱氨酸合成牛磺酸第五十二页，本课件共有59页第五十三页，本课件共有59页-氨基丁酸（氨基丁酸（GABAGABA）由谷氨酸脱羧基生成，催化此反应的酶是谷氨酸脱羧酶。此酶在脑、由谷氨酸脱羧基生成，催化此反应的酶是谷氨酸脱羧酶。此酶在脑、肾组织中活性很高。肾组织中活性很高。GABAGABA是一种仅见于中枢神经系统的抑制性神经递质，是一种仅见于中枢神经系统的抑制性神经递质，对中枢神经

39、元有普遍性抑制作用。对中枢神经元有普遍性抑制作用。第五十四页，本课件共有59页GABAGABA可在可在GABAGABA转氨酶作用下转氨酶作用下与与酮戊二酸反应生成琥珀酸酮戊二酸反应生成琥珀酸r r半醛，进半醛，进而氧化生成琥珀酸。而氧化生成琥珀酸。第五十五页，本课件共有59页脑中脑中TCATCA循环和循环和GABGAB代谢旁路代谢旁路第五十六页，本课件共有59页组胺组胺组胺主要由肥大细胞产生并贮存，在乳腺、肺、肝、肌肉及组胺主要由肥大细胞产生并贮存，在乳腺、肺、肝、肌肉及胃粘膜中含量较高。胃粘膜中含量较高。是一种强血管舒张剂，能增加毛细血管通透性。引起血压下降和是一种强血管舒张剂，能增加毛细血

40、管通透性。引起血压下降和局部水肿。组胺释放与过敏反应症状密切相关。组胺可刺激胃蛋局部水肿。组胺释放与过敏反应症状密切相关。组胺可刺激胃蛋白酶和胃酸的分泌。白酶和胃酸的分泌。第五十七页，本课件共有59页5-5-羟色胺羟色胺色氨酸在脑中羟化生成色氨酸在脑中羟化生成5-5-羟色氨酸，再脱羧生成羟色氨酸，再脱羧生成5-5-羟色胺。羟色胺。5 5羟色胺在神经系统中有重要的功能，可使大部分交感神经节前神羟色胺在神经系统中有重要的功能，可使大部分交感神经节前神经元兴奋，使付交感节前神经元抑制。经元兴奋，使付交感节前神经元抑制。小肠等中也有该物质，有强烈的血管收缩作用。小肠等中也有该物质，有强烈的血管收缩作用。第五十八页，本课件共有59页感感谢谢大大家家观观看看第五十九页，本课件共有59页