高职院校氨基酸基本知识课件.ppt

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1、高职院校氨基酸基本知识第1页，此课件共42页哦二、氨基酸的营养价值二、氨基酸的营养价值（一）、氨基酸的分类（一）、氨基酸的分类营养必需氨基酸：（营养必需氨基酸：（自身不能合成自身不能合成）营养非必需氨基酸：（营养非必需氨基酸：（自身能合成自身能合成）营养半必需氨基酸：（营养半必需氨基酸：（合成消耗必需氨基酸合成消耗必需氨基酸）Phe、Lys、Tyr、Thr、Leu、Ileu、Met、ValCys(半胱氨酸半胱氨酸)、Tyr(酪氨酸酪氨酸)又称条件必需氨基酸又称条件必需氨基酸其余其余12 12种氨基酸种氨基酸第2页，此课件共42页哦必需氨基酸人群（mg/g蛋白质）食物(mg/g蛋白质)婴儿(人乳

2、)1岁以下学龄前儿童(2-5岁)学龄儿童(10-12岁)成人鸡蛋牛乳牛肉组氨酸26191916222734异亮氨酸46282813544748亮氨酸93664419869581赖氨酸66584416707889蛋氨酸+半胱氨酸42252217573340苯丙氨酸+酪氨酸726322199310280苏氨酸4334289474446色氨酸171195171412缬氨酸55352513666450包括组氨酸460339241127512504480第3页，此课件共42页哦3 3、蛋白质的互补作用、蛋白质的互补作用 指营养价值较低的蛋白质混合食用，其必指营养价值较低的蛋白质混合食用，其必需氨基酸可以

3、互相补充而提高营养价值。缓解需氨基酸可以互相补充而提高营养价值。缓解限制性氨基酸的限制作用限制性氨基酸的限制作用(如谷类含如谷类含Lys赖氨酸少，赖氨酸少，Trp色氨酸多，豆类则含色氨酸多，豆类则含Lys多，多，Trp少，两者混少，两者混合食用可提高营养价值合食用可提高营养价值)第4页，此课件共42页哦（三）、必需氨基酸的营养价值（三）、必需氨基酸的营养价值1.1.必需氨基酸是影响和评价食物蛋白质营养价值的决定必需氨基酸是影响和评价食物蛋白质营养价值的决定因素因素蛋白质的营养价值取决于必需氨基酸的蛋白质的营养价值取决于必需氨基酸的数量、种类、量质比。数量、种类、量质比。(必须氨基酸种类越多必须

4、氨基酸种类越多,数量越足数量越足,营养价值越大，动物大于植物营养价值越大，动物大于植物.)食物蛋白质的氨基酸模式越食物蛋白质的氨基酸模式越接近接近人体蛋白质的氨基酸模式，其营养人体蛋白质的氨基酸模式，其营养价值就越高。价值就越高。如：动物蛋白中蛋，奶，肉，鱼等，以及大豆蛋白，称为优质蛋白质。如：动物蛋白中蛋，奶，肉，鱼等，以及大豆蛋白，称为优质蛋白质。其中其中鸡蛋蛋白质鸡蛋蛋白质与人体蛋白质氨基酸模式最接近。与人体蛋白质氨基酸模式最接近。第5页，此课件共42页哦2 2、必需氨基酸对氮平衡，即对体内蛋白质合、必需氨基酸对氮平衡，即对体内蛋白质合成、分解代谢的影响成、分解代谢的影响1）.氮平衡氮平

5、衡(nitrogen balance)摄入食物的含氮量与排泄物（尿与粪）中含氮量之间摄入食物的含氮量与排泄物（尿与粪）中含氮量之间的关系。的关系。氮总平衡：氮总平衡：摄入氮摄入氮=排出氮（正常成人）排出氮（正常成人）氮正平衡氮正平衡：摄入氮摄入氮 排出氮（儿童、孕妇等）排出氮（儿童、孕妇等）氮负平衡氮负平衡：摄入氮摄入氮 排出氮（饥饿、消耗性疾病患者）排出氮（饥饿、消耗性疾病患者）氮平衡的意义：可以反映体内蛋白质代谢的慨况。氮平衡的意义：可以反映体内蛋白质代谢的慨况。第6页，此课件共42页哦图图8-1 氨基酸代谢概况氨基酸代谢概况外源氨基酸外源氨基酸(约70g日)食物蛋白质内源氨基酸(约40g

6、日)自身合成非必需氨基酸组织蛋白质、酶、蛋白质激素等(消化消化吸收吸收)(合成、分解合成、分解)氨基酸代谢库氨基酸代谢库脱氨基脱氨基作用作用氨基酸氨基酸（0.91.0g/日）(经肾脏经肾脏排出排出)CO2+H20+ATP酮酸尿必需的非蛋白含氮化合物（嘌呤、嘧啶、胆碱、肌酸、尼克酰胺、卟啉类化合物、肾上腺素、甲状腺素、生物转化产物等）氨尿素尿素葡萄糖、酮体等葡萄糖、酮体等三羧酸循环(转变转变)一般分一般分解代谢解代谢(分解分解)代谢转变代谢转变生物合成生物合成第7页，此课件共42页哦氨基酸代氨基酸代谢库谢库食物蛋白质食物蛋白质消化吸收消化吸收 组织组织蛋白质蛋白质分解分解 体内合成氨基酸体内合成

7、氨基酸(非必需氨基酸非必需氨基酸)氨基酸代谢概况氨基酸代谢概况-酮酸酮酸 脱氨基作用脱氨基作用 酮酮 体体氧化供能氧化供能糖糖胺胺 类类脱羧基作用脱羧基作用氨氨 尿素尿素代谢转变代谢转变其它含氮化合物其它含氮化合物(嘌呤、嘧啶等嘌呤、嘧啶等)合成合成 目目 录录第8页，此课件共42页哦一、一、蛋白质的消化蛋白质的消化蛋白质消化的生理意义蛋白质消化的生理意义由大分子转变为小分子，便于吸收。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。消除种属特异性和抗原性，防止过敏、毒性反应。胃肠的蛋白水解酶对蛋白质的催化作用具有胃肠的蛋白水解酶对蛋白质的催化作用具有专一性。有专一

8、性。有内肽酶内肽酶和和外肽酶外肽酶。第9页，此课件共42页哦 酶 专一性内肽酶：胃蛋白酶 胰蛋白酶 R3=Trp、Phe、Ala、Tyr、Met、Leu R4=任何氨基酸残基 R3=Arg、Lys R4=任何氨基酸残基 糜蛋白酶 R3=Phe、Tyr、Trp R4=任何氨基酸残基 弹性蛋白酶 R3=脂肪族氨基酸残基 R4=任何氨基酸残基外肽酶：氨基肽酶 R1=任何氨基酸残基 R2=除Pro外任何氨基酸残基 羧基肽酶AR5=任何氨基酸残基 R6=除Arg、Lys、Pro外任何氨基酸 羧基肽酶B R5=任何氨基酸残基 R6=Arg、Lys第10页，此课件共42页哦氨基肽酶氨基肽酶内肽酶内肽酶羧基肽

9、酶羧基肽酶氨基酸氨基酸 +氨基酸氨基酸二肽酶二肽酶蛋白水解酶作用示意图蛋白水解酶作用示意图第11页，此课件共42页哦消化过程消化过程 （一）胃中的消化作用（一）胃中的消化作用胃蛋白酶的最适胃蛋白酶的最适pH为为1.52.5，对蛋白质肽键作用特异，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。性差，产物主要为多肽及少量氨基酸。胃蛋白酶原胃蛋白酶原胃蛋白酶胃蛋白酶+多肽碎片多肽碎片胃酸、胰蛋白酶胃酸、胰蛋白酶(pepsinogen)(pepsin)第12页，此课件共42页哦（二）小肠中的消化（二）小肠中的消化小肠是蛋白质消化的主要部位。小肠是蛋白质消化的主要部位。1.胰酶及其作用胰酶及其作

10、用胰酶胰酶是消化蛋白质的主要酶，最适是消化蛋白质的主要酶，最适pH为为7.0左右，包括内肽酶和外肽酶。左右，包括内肽酶和外肽酶。内肽酶内肽酶(endopeptidase)水解蛋白质肽链内部的一些肽键，如胰蛋白酶、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。糜蛋白酶、弹性蛋白酶。外肽酶外肽酶(exopeptidase)自肽链的末段开始每次水解一个氨基酸残基，自肽链的末段开始每次水解一个氨基酸残基，如羧基肽酶如羧基肽酶(A、B)、氨基肽酶。、氨基肽酶。第13页，此课件共42页哦肠液中酶原的激活肠液中酶原的激活胰蛋白酶胰蛋白酶原原 糜蛋白酶原糜蛋白酶原 羧基肽酶羧基肽酶原原 弹性

11、蛋白酶原弹性蛋白酶原 肠激酶肠激酶(enterokinase)胰蛋白酶胰蛋白酶 糜蛋白酶糜蛋白酶 羧基肽酶羧基肽酶 弹性蛋白酶弹性蛋白酶 (trypsin)(exopeptidase)(carboxypeptidase)(elastase)可保护胰组织免受蛋白酶的自身消化作用。可保护胰组织免受蛋白酶的自身消化作用。保证酶在其特定的部位和环境发挥催化作用。保证酶在其特定的部位和环境发挥催化作用。酶原还可视为酶的贮存形式。酶原还可视为酶的贮存形式。酶原激活的意义酶原激活的意义第14页，此课件共42页哦图8-3 胰酶的激活肠粘膜细胞胆汁酸胰蛋白酶原糜蛋白酶原弹性蛋白酶原胰蛋白酶糜蛋白酶弹性蛋白酶羧基

12、肽酶原(A及B)羧基肽酶(A及B)肠激酶 第15页，此课件共42页哦氨基肽酶氨基肽酶内肽酶内肽酶羧基肽酶羧基肽酶氨基酸氨基酸 +氨基酸氨基酸二肽酶二肽酶蛋白水解酶作用示意图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小肠粘膜细胞对蛋白质的消化作用主要是寡肽酶主要是寡肽酶(oligopeptidase)的作用，例如氨基肽酶的作用，例如氨基肽酶(aminopeptidase)及二肽酶及二肽酶(dipeptidase)等。等。第16页，此课件共42页哦二、氨基酸的吸收二、氨基酸的吸收吸收部位：主要在小肠吸收部位：主要在小肠吸收形式：氨基酸、寡肽、二肽吸收形式：氨基酸、寡肽、二肽吸收机制：耗

13、能的主动吸收过程吸收机制：耗能的主动吸收过程第17页，此课件共42页哦（一）氨基酸吸收载体（一）氨基酸吸收载体载载体体蛋蛋白白与与氨氨基基酸酸、Na+组组成成三三联联体体，由由ATP供供能能将将氨氨基基酸酸、Na+转转入入细细胞胞内内，Na+再再由由钠泵排出细胞。钠泵排出细胞。载载 体类型体类型中性氨基酸载体中性氨基酸载体碱性氨基酸载体碱性氨基酸载体酸性氨基酸载体酸性氨基酸载体亚氨基酸与甘氨酸载体亚氨基酸与甘氨酸载体第18页，此课件共42页哦（二）（二）-谷氨酰基循环对氨基酸的转运作用谷氨酰基循环对氨基酸的转运作用-谷氨酰基循环谷氨酰基循环(-glutamyl cycle)过程：过程：谷胱甘肽

14、对氨基酸的转运谷胱甘肽对氨基酸的转运谷胱甘肽再合成谷胱甘肽再合成第19页，此课件共42页哦半胱氨酰甘氨酸半胱氨酰甘氨酸(Cys-Gly)半胱氨酸半胱氨酸甘氨酸甘氨酸肽酶肽酶-谷氨谷氨 酸环化酸环化 转移酶转移酶氨基酸氨基酸5-氧脯氨酸氧脯氨酸谷氨酸谷氨酸 5-氧脯氧脯氨酸酶氨酸酶ATPADP+Pi-谷氨酰半胱氨酸谷氨酰半胱氨酸-谷氨酰谷氨酰半胱氨酸半胱氨酸 合成酶合成酶ADP+PiATP谷胱甘肽谷胱甘肽 合成酶合成酶ATPADP+Pi细胞外细胞外-谷谷 氨酰氨酰 基转基转 移酶移酶细胞膜细胞膜谷胱甘肽谷胱甘肽 GSH细胞内细胞内-谷氨酰基循环过程谷氨酰基循环过程-谷氨酰谷氨酰氨基酸氨基酸氨基酸

15、氨基酸目目 录录关键酶关键酶第20页，此课件共42页哦l利用肠粘膜细胞上的二肽或三肽的转运利用肠粘膜细胞上的二肽或三肽的转运体系体系l此种转运也是耗能的主动吸收过程此种转运也是耗能的主动吸收过程l吸收作用在小肠近端较强吸收作用在小肠近端较强（三）（三）肽肽的吸收的吸收第21页，此课件共42页哦（一）体内原有蛋白质的降解是体内氨基酸另一重要来源（2%）（二）不同蛋白质降解的速率各不相同，短寿蛋白质多带有快速降解的结构信号 （三）真核生物细胞内蛋白降解的两条主要途径第22页，此课件共42页哦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需要的时间，用蛋白质降低其原浓度一

16、半所需要的时间，用t1/21/2表示表示 具有快速降解的结构信号，如链中有具有快速降解的结构信号，如链中有PESTPEST序列，即序列，即 脯脯-谷谷-丝丝-苏苏 四氨基酸结构域，四氨基酸结构域，N N末端有起标识或调节末端有起标识或调节作用的氨基酸，如精氨酸等作用的氨基酸，如精氨酸等 短寿期蛋白质短寿期蛋白质第23页，此课件共42页哦E3:泛素蛋白连接酶泛素蛋白连接酶第24页，此课件共42页哦RP7 79 9肽的肽的寡肽片寡肽片氨基酸氨基酸Ub-COOH(泛素)ATPAMP+PPiUb-CO-S-E2E1:泛素活化酶Ub-CO-S-E1E2:泛素载体蛋白识识别别CPE3P-NH2RRPP-N

17、H2R靶蛋白靶蛋白E E3 3:泛泛素素-蛋蛋白白连连接接酶酶泛泛素素化化(Ub)n-CO-NH-P聚泛素化的靶蛋白聚泛素化的靶蛋白蛋蛋白体酶肽酶降降解解第25页，此课件共42页哦（五）丝氨酸从糖酵解的中间产物D-3-磷酸甘油酸形成经过脱氢、转氨及水解去磷酸化过程经过脱氢、转氨及水解去磷酸化过程第26页，此课件共42页哦R第27页，此课件共42页哦 3.转氨酶转氨酶 正常人各组织正常人各组织AST及及ALT活性活性(单位单位/克湿组织克湿组织)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。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。ALTALT诊断急性肝炎，诊断急性肝炎，AS

18、TAST诊断心肌梗死。诊断心肌梗死。第28页，此课件共42页哦4.转氨基作用的机制转氨基作用的机制转氨酶的辅酶是磷酸吡哆醛转氨酶的辅酶是磷酸吡哆醛氨基酸氨基酸 磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛 -酮酸酮酸 磷酸吡哆胺磷酸吡哆胺 谷氨酸谷氨酸-酮戊二酸酮戊二酸 转氨酶转氨酶第29页，此课件共42页哦目目 录录第30页，此课件共42页哦转氨基作用不仅是体内多数氨基酸脱氨基的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重要方式，也是机体合成非必需氨基酸的重要途径。径。通过此种方式并未产生游离的氨。通过此种方式并未产生游离的氨。5.转氨基作用的生理转氨基作用的生理意义意义第31

19、页，此课件共42页哦（二）（二）L-谷氨酸氧化脱氨基作用谷氨酸氧化脱氨基作用存在于肝、脑、肾中存在于肝、脑、肾中辅酶为辅酶为 NAD+或或NADP+GTP、ATP为其抑制剂为其抑制剂GDP、ADP为其激活剂为其激活剂催化酶：催化酶：L-L-谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶L-谷氨酸谷氨酸NH3-酮戊二酸酮戊二酸NAD(P)+NAD(P)H+H+H2O第32页，此课件共42页哦（三）联合脱氨基作用（三）联合脱氨基作用 两种脱氨基方式的联合作用，使氨基酸脱下两种脱氨基方式的联合作用，使氨基酸脱下-氨氨基生成基生成-酮酸的过程。酮酸的过程。2.类型类型 转氨基偶联氧化脱氨基作用转氨基偶联氧化脱氨基作用1.定

20、义定义 转氨基偶联嘌呤核苷酸循环转氨基偶联嘌呤核苷酸循环第33页，此课件共42页哦 转氨基偶联氧化脱氨基作用转氨基偶联氧化脱氨基作用氨基酸氨基酸 谷氨酸谷氨酸 -酮酸酮酸 -酮戊二酸酮戊二酸 H2O+NAD+转氨酶转氨酶 NH3+NADH+H+L-谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶 此种方式既是氨基酸脱氨基的此种方式既是氨基酸脱氨基的主要方式主要方式，也是体内合，也是体内合成非必需氨基酸的主要方式。成非必需氨基酸的主要方式。主要在肝、肾组织进行。主要在肝、肾组织进行。第34页，此课件共42页哦 转氨基偶联嘌呤核苷酸循环转氨基偶联嘌呤核苷酸循环苹果酸苹果酸 腺苷酸腺苷酸代琥珀酸代琥珀酸次黄嘌呤次黄嘌呤 核

21、苷酸核苷酸 (IMP)腺苷酸代琥腺苷酸代琥珀酸合成酶珀酸合成酶-酮戊酮戊 二酸二酸氨氨基基酸酸 谷氨酸谷氨酸-酮酸酮酸 转转氨氨酶酶 1草酰乙酸草酰乙酸天冬氨酸天冬氨酸转转氨氨酶酶 2此种方式主要在肌肉组织进行。此种方式主要在肌肉组织进行。腺苷酸腺苷酸脱氢酶脱氢酶H2ONH3延胡索酸延胡索酸腺嘌呤腺嘌呤核苷酸核苷酸(AMP)第35页，此课件共42页哦三、三、-酮酸的代谢酮酸的代谢（一）经氨基化生成非必需氨基酸（一）经氨基化生成非必需氨基酸（二）转变成糖及脂类（二）转变成糖及脂类第36页，此课件共42页哦（三）氧化供能（三）氧化供能-酮酸在体内可通过酮酸在体内可通过TAC 和氧化磷酸化彻底氧和氧

22、化磷酸化彻底氧化为化为H2O和和CO2，同时生成，同时生成ATP。第37页，此课件共42页哦琥珀酰琥珀酰CoA 延胡索酸延胡索酸草酰乙酸草酰乙酸-酮戊二酸酮戊二酸柠檬酸柠檬酸乙酰乙酰CoA丙酮酸丙酮酸PEP磷酸丙糖磷酸丙糖葡萄糖或糖原葡萄糖或糖原糖糖-磷酸甘油磷酸甘油脂肪酸脂肪酸脂肪脂肪甘油三酯甘油三酯乙酰乙酰乙酰乙酰CoA丙氨酸丙氨酸半胱氨酸半胱氨酸丝氨酸丝氨酸苏氨酸苏氨酸色氨酸色氨酸异亮氨酸异亮氨酸亮氨酸亮氨酸色氨酸色氨酸天冬氨酸天冬氨酸天冬酰胺天冬酰胺苯丙氨酸苯丙氨酸酪氨酸酪氨酸异亮氨酸异亮氨酸 蛋氨酸蛋氨酸丝氨酸丝氨酸 苏氨酸苏氨酸 缬氨酸缬氨酸酮体酮体亮氨酸亮氨酸 赖氨酸赖氨酸酪氨酸

23、酪氨酸 色氨酸色氨酸 苯丙氨酸苯丙氨酸 谷氨酸谷氨酸精氨酸精氨酸 谷氨酰胺谷氨酰胺组氨酸组氨酸 缬氨酸缬氨酸CO2CO2氨氨基基酸酸、糖糖及及脂脂肪肪代代谢谢的的联联系系T A C目目 录录第38页，此课件共42页哦一、血氨的来源与去路一、血氨的来源与去路1.1.血氨的来源血氨的来源 氨基酸脱氨基作用产生的氨是血氨主要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胺类的分解也可以产生氨 RCH2NH2RCHO +NH3胺氧化酶胺氧化酶 肠道吸收的氨肠道吸收的氨氨基酸在肠道细菌作用下产生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尿素经肠道细菌尿素酶水解

24、产生的氨 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 谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酸谷氨酸 +NH3谷氨酰胺酶谷氨酰胺酶第39页，此课件共42页哦2.血氨的去路血氨的去路 在肝内合成尿素，这是最主要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非必需氨基酸及其它含氮化合物 合成谷氨酰胺合成谷氨酰胺 谷氨酸谷氨酸 +NH3谷氨酰胺谷氨酰胺 谷氨酰胺合成酶谷氨酰胺合成酶ATPADP+Pi 肾小管泌氨肾小管泌氨分泌的分泌的NH3在酸性条件下生成在酸性条件下生成NH4+，随尿排出。随尿排出。第40页，此课件共42页哦第41页，此课件共42页哦二、氨的转运二、氨的转运1.丙氨酸丙氨酸-葡萄糖循环葡萄糖循环(alanine-glucose cycle)反应过程反应过程生理意义生理意义 肌肉中氨以无毒的丙氨酸形式运输到肝。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。肝为肌肉提供葡萄糖。第42页，此课件共42页哦