null第八章
氨基酸代谢第八章
氨基酸代谢王丽影null 1. 蛋白质的营养价值
2. 蛋白质的消化、吸收与腐败
3. 氨基酸的一般代谢
4. 氨的代谢
5. 个别氨基酸代谢概论null蛋白质的三大生理功能? 1 蛋白质的营养价值null一.细胞的构建成份:
肌体的生长
组织蛋白质的更新
创伤的修复null二.功能执行者
酶的催化作用
激素的信息传递
抗体的免疫性
转化成其他活性物质
调节蛋白、胺类、神经递质、嘌呤、嘧啶等null三.能源:
17 .19 kJ/克蛋白质
次要作用null氮平衡(nitrogen balance):
机体摄入氮 ~ 机体排出氮
总氮平衡:
正氮平衡:
负氮平衡: 机体摄入氮 = 机体排出氮
机体摄入氮 > 机体排出氮
机体摄入氮 < 机体排出氮null总氮平衡的要求:
蛋白质最低需要量:30~50克/日
营养学会推荐量: 80克/日 null蛋白质的营养价值:
nutrition value of protein
营养必需氨基酸 (essential amino acid):
机体不能合成的,必须由体外摄取的氨基酸。
Thr,Val,Trp,Lys,
Phe,Met,Leu,Ilenull 非必需氨基酸(non-essential amino acid):
体内可以利用其他物质来合成的
氨基酸。
半必需氨基酸:
体内虽然能合成,但量不足以供体
内所需;或以必需氨基酸为原料。
His,Arg,Tyr,Cys
null2 蛋白质的消化、吸收与腐败 食物一. 蛋白质的消化null2 蛋白质的消化、吸收与腐败蛋白水解酶原的激活过程:pepsinogenpepsintrypsinogentrypsinchymotrypsinogenchymotrypsin自身激活autocatalysis自身激活autocatalysisnull 2 蛋白质的消化、吸收与腐败 消化部位:胃、肠(为主)
1. 胃:胃蛋白酶(pepsin)
胃蛋白酶原 胃蛋白酶 + 6肽
(1) 最适 pH 1.5 ~ 2.5
(2)水解芳香族氨基酸及亮氨酸的羧基端
(3)凝乳作用
酪蛋白 副酪蛋白 Ca复合物
null 2 蛋白质的消化、吸收与腐败 2. 肠:
(1)胰液中蛋白酶消化
内肽酶:胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶,弹性蛋白酶
外肽酶:羧基肽酶A、B
最适 pH 为 7.0 左右
均以酶原方式分泌,以一定方式激活
各有专一性null 2 蛋白质的消化、吸收与腐败 酶原激活:瀑布式
肠粘膜细胞胆汁酸肠激酶胰蛋白酶原 胰蛋白酶胰凝乳蛋白酶原 胰凝乳蛋白酶
弹性蛋白酶原 弹性蛋白酶
羧基肽酶原A、B 羧基肽酶A、Bnull 2 蛋白质的消化、吸收与腐败 蛋白水解酶的专一性 酶 专 一 性
胃蛋白酶 R3=色、苯丙、丙、酪、甲硫、亮 R4=任何氨基酸
胰蛋白酶 R3=精、赖 R4=任何氨基酸
胰凝乳蛋白酶 R3=苯丙、酪、色 R4=任何氨基酸
弹性蛋白酶 R3=脂肪族氨基酸 R4=任何氨基酸
氨基肽酶 R1=任何氨基酸 R2=除脯氨酸外
羧基肽酶A R5=任何氨基酸 R6=除精、赖、脯氨酸外
羧基肽酶B R5=任何氨基酸 R6=精、赖H2N-CH-C-NH-CH---NH-CH-C-NH-CH---NH-CH-C-NH-CH-COOHOOOR1R2R3R4R5R6氨基肽酶 内肽酶 羧基肽酶null 2 蛋白质的消化、吸收与腐败 胰酶
蛋白质 氨基酸(1/3) + 寡肽(2/3)(2) 肠粘膜细胞的消化
刷状缘:寡肽酶
氨基肽酶
二肽酶
三肽酶
氨基酸入血null 2 蛋白质的消化、吸收与腐败 二 . 吸收
主要在小肠,是耗能的主动吸收
(1)氨基酸载体的转运
存在于小肠粘膜细胞、肾小管细胞、肌肉细胞等
形成氨基酸-载体-Na+三联复合物
可分为:
中性 主要,快速,对各氨基酸亲和力不同
碱性 Arg,Lys,Orn,Leu(少),慢速
酸性 Asp,Glu,慢速
特殊 Pro,OHPro,Gly,慢速
同一载体上不同氨基酸之间有竞争null 2 蛋白质的消化、吸收与腐败 (2)-谷氨酰基循环
- glutamyl cycle
nullGTnull 2 蛋白质的消化、吸收与腐败 (3)肽的吸收
二肽和三肽的转运系统
耗能
先于氨基酸null 2 蛋白质的消化、吸收与腐败 未消化蛋白质
H
R-C-COOH
NH2
未吸收的消化产物三 . 腐败(putrefaction)细菌null 2 蛋白质的消化、吸收与腐败 (1)脱羧生成胺
His histamine 组胺
Phe phenylacetamine 苯乙胺
Trp tryptamine 色胺
Tyr tyramine 酪胺
Orn petresin 腐胺
Lys cadaveine 尸胺 null 2 蛋白质的消化、吸收与腐败 胺类 入肝(单胺氧化酶或
二胺氧化酶)
-羟化 胺类
假神经递质 相应的醛
(苯乙醇胺、
-羟酪胺) 相应的酸
解毒门静脉吸收null 2 蛋白质的消化、吸收与腐败 肝病时,
芳香族氨基酸脑, Phe 抑制儿茶酚胺的合成
Ty r
Tyr羟化酶
多巴 多巴胺 去甲肾上腺素 肾上腺素Ty r酪胺 -羟酪胺
Phe 苯乙醇胺
Trp 5-羟色胺(抑制性)null 2 蛋白质的消化、吸收与腐败 (2)脱氨生成氨
RCH(NH2)COOH RCH2COOH+NH3
NH3
C=O 2NH3+CO2
NH3
NH3 重吸收入肝
NH3 NH4+氨有毒性,NH3 比 NH4+易吸收,降低肠道 pH,可减少 NH3 的吸收。
null 2 蛋白质的消化、吸收与腐败
(3)其他有害物质的生成
Tyr 酚,甲酚
Trp 吲哚(indole),甲基吲哚(shetol)
Met & Cys CH3SH,H2S,CH4
大部分排泄
少量重吸收 由肝转化解毒null 3 氨基酸的一般代谢 体内蛋白质 氨基酸半寿期(t 1/2) :蛋白质降低其浓度之一半所需时间,表示
蛋白质的寿命。
蛋白质的降解方式:
溶酶体:不依赖ATP,外源性蛋白质、膜蛋白、长寿命蛋白
胞液:依赖ATP和泛素,异常蛋白、短寿命蛋白
泛素(Ubiquitin ):
广泛存在于各真核生物中,是一个含 76 个氨基酸的小分子蛋白质,可与被降解蛋白质形成极大之复合物而完成其降解作用。nullUbiquitin:
The Ubiquitin Cycle :null 3 氨基酸的一般代谢 外源性氨基酸:
从食物吸收而来的氨基酸
内源性氨基酸:
组织蛋白质降解而来的氨基酸
氨基酸代谢库(metabolic pool):
外源性氨基酸和内源性氨基酸的总称。这些氨基酸分布于体内各处,参与代谢。氨基酸代谢库以游离氨基酸重量计算。
null肌肉氨基酸: 50 %
肝氨基酸: 10 %
肾氨基酸: 4 %
血浆氨基酸:1~6%, 氨基酸在体内
的运输形式 3 氨基酸的一般代谢null 3 氨基酸的一般代谢氨基酸代谢库氨基酸的来源和去路:null 氨基酸在体内的正常代谢对于维持
机体的正常生理功能是十分重要的,氨
基酸代谢通路中任何酶的活性异常均会
导致严重疾病,甚至是致死性的。
目 前 已 发 现100 多 种 先 天 性 氨
基 酸 代 谢 紊 乱 引 起 的 分 子 疾 病。 3 氨基酸的一般代谢null 3 氨基酸的一般代谢一.氨基酸的脱氨基作用
二 .酮酸的代谢
null 3 氨基酸的一般代谢 一.氨基酸的脱氨基作用
最主要的反应
存在于大多数组织中
有多种方式:氧化脱氨基
转氨基
联合脱氨基(为主)
非氧化脱氨基null 3 氨基酸的一般代谢 (一)转氨基作用
一个氨基酸的氨基被转移到另一种酮基上,生成相应的酮酸和氨基酸。 由氨基转移酶(转氨酶)催化。Lys、Pro、OHPro 不参与此 反应null 3 氨基酸的一般代谢1. 转氨酶
体内存在多种转氨酶,以L-谷氨酸与酮酸的转氨酶最为重要。如:谷丙转氨酶(GPT)和谷草转氨酶(GOT) null 3 氨基酸的一般代谢2. 转氨基作用的机制null维生素B6的磷酸酯-磷酸吡哆醛(PLP)是所有转氨酶的辅酶,在转氨酶的底物不存在时,PLP的醛基和酶活性位点赖氨酸的ε-氨基形成共价Schiff-base连接。氨基酸底物存在时,氨基酸的α-氨基与PLP的醛基形成新的Schiff-base连接。磷酸吡哆醛(PLP)null 转氨基作用 PLP和α-氨基酸底物形成Schiff-base共价连接nullPLP-α-氨基酸中间产物aldimine经过一系
列过程生成α-酮酸和PMPnull上述反应完成了转氨基作用的一半 ,即:
AA1 + E-PLP α-Keto acid1 + E-PMP
另一半反应由上述反应的逆反应构成,即:
α-Keto acid2 + E-PMP AA2 + E-PLP
此时,转氨基作用完成,即:
AA1 +α-Keto acid2 AA2 + α-Keto acid1
转氨基作用null 3 氨基酸的一般代谢 (二) L-谷氨酸氧化脱氨基作用
部位:肝,肾,脑
方式:不需氧脱氢
酶: L-谷氨酸脱氢酶,此酶是别构酶,受能荷调节
反应:
NH2 NH O
CH-COOH C-COOH C-COOH + NH3
(CH2)2-COOH (CH2)2-COOH (CH2)2-COOH
L-谷氨酸 酮戊二酸
意义:此反应使氨基酸氧化供能的速率受ATP/ADP、
GTP/GDP 的反馈调节
NAD+ NADH + H++H2O
-H2Onull第三节 氨基酸的一般代谢(三) 联合脱氨基作用
肝、肾、脑中:
氨基酸 酮戊二酸 NH3 + NADH+H+
酮酸 谷氨酸 H2O + NAD+转氨酶L-谷氨酸脱氢酶null (三) 联合脱氨基作用
null 3 氨基酸的一般代谢(三) 联合脱氨基作用
骨骼肌、心肌: L-谷氨酸脱氢酶活性
嘌呤核苷酸循环
purine nucleoeide cyclenull嘌呤核苷酸循环转氨酶
GOTnull 3 氨基酸的一般代谢二 .酮酸( ketoacid)的代谢
O
C-COOH
R
经氨基化生成非必需氨基酸nullnull 3 氨基酸的一般代谢 生糖氨基酸:可在体内转变成葡萄糖的氨基酸
生酮氨基酸:可在体内转变成酮体的氨基酸
生糖兼生酮氨基酸:二者皆可转变的氨基酸
类别 氨基酸
生糖氨基酸 Gly、Ser、Val、His、Arg、Cys、Pro、OHPro、
Ala、Glu、Gln、Asp、Asn、Met
生酮氨基酸 Leu、Lys
生糖兼生酮氨基酸 Ile、Phe、Tyr、Thr、Trp
glycogenic amino acid
ketogenic amino acid
glycogenic and ketogenic amino acidnull 3 氨基酸的一般代谢三大营养物质的相互转化
糖
脂肪 蛋白质null氨基酸、糖、脂肪代谢的联系null 4 氨的代谢一. 体内氨的来源NH3肠道重吸收null氨有毒性,正常血氨浓度<0.60μmol/L 体内氨的来源、转运、去路受到多种因素的调节,以保持血氨处于动态平衡 4 氨的代谢体内各环节所产氨主要通过肝脏合成尿素而解毒。肝功能衰竭患者肝脏解毒功能降低,血氨升高,通过血脑屏障入脑,引起脑功能障碍,为肝性脑病的原因之 一。null 4 氨的代谢二. 氨的转运 (一)Ala-G循环
alanine-glucose cycle肌肉
蛋白质 G
氨基酸
NH3 Pyr
Glu
KG Ala G 尿素
NH3
Pyr Glu
Ala KG GAla转氨酶转氨酶尿素循环肌肉 血液 肝null 4 氨的代谢Ala-G循环:进食后4小时 ,来自食物的氨基酸血液,血
浆氨基酸浓度达峰值。支链氨基酸(Val、Leu、Ile) 肌肉
NH3
Pyr Ala脱氨null 4 氨的代谢空腹时,
肌肉输出:
Ala 碳链来自G
Glu 碳链来自KG、支链氨基酸 意义:
(1) 以无毒的Ala 形式输出NH3 肝 尿素
(2) 肌肉中Ala 肝 糖,再为肌肉提供G
(3) 饥饿时,肌肉以Ala、 Glu形式输出成糖物质null 4 氨的代谢(二)谷氨酰胺的运氨作用部位:脑、肌肉
作用:将氨运至 肝、肾
酶:谷氨酰胺合成酶、谷氨酰胺酶
反应:不可逆,耗能
Glu Gln 血液 Gln Glu
NH3NH3脑、肌肉肝、肾null 4 氨的代谢谷氨酰胺
氨的解毒形式
氨的运输形式
氨的储存形式
在脑中固定氨
天冬酰胺的合成原料null 4 氨的代谢null水生动物中过多的NH4+直接排泌出体外
鸟类和爬行动物体内NH4+转变成尿酸解毒
大多数脊椎动物是通过鸟氨酸循环把NH4+转变成尿素而解毒 。
鸟氨酸循环由Hans Krebs和Kurt Henseleit在1932年提出,早于三羧酸循环被阐明5年,是第一个被发现的代谢通路。
4 氨的代谢null 4 氨的代谢三、尿素的生成历史:(1)Krebs,1932年发现
肝切片 + NH4+ +HCO3- 尿素 (饥饿时不行)
Arginine、Ornithine、Citrulline可加速,但本身量不变
(2)肝中有 精氨酸酶,催化:
Arg 尿素 + Orn
(3)根据Arg、Orn、Cit这三种氨基酸的结构推测出
一个循环尿素循环urea cycle
鸟氨酸循环 Ornithine cyclenull 4 氨的代谢 1. 过程:
氨基甲酰磷酸的合成
瓜氨酸的合成
精氨酸的合成
精氨酸水解生成尿素2. 组织定位:
肝为主,其他器官极微
线粒体和胞液尿素循环:null 部位:肝脏
五步反应:前2步在线粒体,后三步在胞液 尿素循环
1、氨基甲酰磷酸的合成1、氨基甲酰磷酸的合成 O
CO2+NH3+H2O+2ATP NH2-C-O ~P03 +2ADP+Pi
(1) 氨基甲酰磷酸合成酶I
⊕
N-乙酰谷氨酸 null 第一步:
合成氨基甲酰磷酸
酶: CPS-I
先生成的氨基甲酸和ATP转移磷酸基团,生成氨基甲酰磷酸。
总的消耗: 2个ATP
生成: 氨基甲酰磷酸
2个ADP。
2、瓜氨酸的合成2、瓜氨酸的合成 NH2 C=O
( CH2)3 NH2 NH
CH-NH2 + C-O ( CH2)3+Pi
COOH O ~P03 CH-NH2
COOH
鸟氨酸 氨基甲酰磷酸 瓜氨酸
(2)鸟氨酸氨基甲酰转移酶NH2(2)null第二步:
生成瓜氨酸
酶 : OCT
胞质: 鸟氨酸生成转运入Mit。
线粒体: 鸟氨酸的δ-氨基攻击氨基
甲酰磷酸的碳酰基团,释放出Pi,
生成瓜氨酸, 自Mit入Cs。
3、精氨酸代琥珀酸的生成3、精氨酸代琥珀酸的生成 NH2 NH2 COOH
C=O COOH C= N C-H
NH + H2N-C-H NH CH2
(CH2)3 CH2 (CH2)3 COOH
CH-NH2 COOH CH-NH2
COOH COOH
瓜氨酸 天冬氨酸 精氨酸代琥珀酸
(3)精氨酸代琥珀酸合成酶
(4)精氨酸代琥珀酸裂解酶(3)(4)null第三步:
生成精氨酸代琥珀酸
酶: 合成酶
ATP的腺嘌呤核苷转移给瓜氨酸生成活性中间产物:
瓜氨酸-AMP,
使得天冬氨酸对瓜氨酸的亲核攻击易化,
生成精氨酸代琥珀酸。
反应消耗: 1个ATP
释放: 1个AMP
1个焦磷酸 4、精氨酸的生成4、精氨酸的生成 NH2
C NH COOH
NH + CH
(CH2)3 CH
CH-NH2 HOOC
COOH
精氨酸 延胡索酸
(4)精氨酸代琥珀酸裂解酶
(4)null第四步:
合成精氨酸
酶:精氨酸代琥珀酸裂解酶
精氨酸代琥珀酸
裂解生成精氨酸和延胡索酸。
延胡索酸是联系鸟氨酸循环和三羧酸循环
的纽带。
5、精氨酸水解生成尿素5、精氨酸水解生成尿素 NH2
C NH NH2
NH2 NH2 ( CH2)3
( CH2)3 + H2 O C=O + CH-NH2
CH-NH2 NH2 COOH
COOH
精氨酸 尿素 鸟氨酸
(5)精氨酸酶
(5)null第五步:
尿素的生成
酶:精氨酸酶
精氨酸胍基水解,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。
null 4 氨的代谢尿素循环:OrnCitArg尿素精氨酸酶+H2O-H2O+NH3 + CO2-H2O+NH3null3. 总反应:
NH2
2NH3 + CO2 + 3ATP +3H2O C=O +2ADP +AMP + 2Pi + PPi
NH2
或者:
CO2 + NH4+ + 3ATP + Aspartate + 2H2O
Urea + 2ADP + Pi + AMP + Ppi + Fumarate
焦磷酸迅速水解,所以整个反应生成1分子尿素消耗4个
高能磷酸键,尿素中的2个氮原子一个来自于天冬氨酸,
一个来自NH4+ ,生成的延胡索酸是将鸟氨酸循环和三
羧酸循环联系起来的重要成分。
4 氨的代谢null鸟氨酸循环的小结 转氨酶GOTnull尿素循环和三羧酸循环的联系null 4 氨的代谢4. 调节
(1)关键酶:
氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ(CPS-Ⅰ)
位于线粒体
N-乙酰谷氨酸为活力必需,
N-乙酰谷氨酸合成酶催化:
乙酰辅酶A + Glu N-乙酰谷氨酸
Arg激活此酶
null谷氨酰胺+HCO3-氨基甲酰磷酸合成酶II2ATP2ADP+Pi氨基甲酰磷酸天冬氨酸氨基
甲酰基转移酶氨甲酰天冬氨酸 4 氨的代谢 4 氨的代谢(2)食物
蛋白质饮食可诱导 CPS-Ⅰ、OCT、ASA-S ,加速尿素合成
低蛋白质饮食可使尿素合成减慢
(3)其他代谢物
与其他代谢途径密切相关,受相关代谢物的影响null 4 氨的代谢四、氨的去路
尿素合成 90%
生成谷氨酰胺
酮酸还原氨基化生成非必需氨基酸
生成嘌呤、嘧啶等其他含氮化合物null 4 氨的代谢五、高氨血症和氨中毒正常时:
氨的来源和去路保持动态平衡,血氨很低(0.1mg/100ml)
肝功能异常时:
尿素合成障碍,血氨浓度增高,称为高氨血症。
脑中:
氨 + 酮戊二酸 谷氨酸
氨 + 谷氨酸 谷氨酰胺
酮戊二酸消耗,三羧酸循环减弱,脑供能不足,导致脑
功能障碍,严重时可发生昏迷。故称肝昏迷。null 先天性的高氨血症是由于尿素循环中
酶的遗传性缺陷引起的。尿素循环过
程中任何一步的完全阻断都可能是致
死性的,因此这些婴儿往往一出生就
会昏迷甚至不久后就死亡。而这些酶
的部分缺陷则可以引起精神障碍、昏
睡和中枢性的呕吐。
先天性高氨血症null 5 个别氨基酸的代谢一、氨基酸的脱羧基作用
二、一碳单位的代谢
三、含硫氨基酸的代谢
四、芳香族氨基酸的代谢
五、支链氨基酸的代谢null 一、氨基酸的脱羧基作用R R R
CH-NH2 + OHC-Py HC-N=CH-Py H2C=N=CH-Py
COOH COOH R
CHNH2 + OHC-Py
胺H2O酶:氨基酸脱羧酶
辅酶:磷酸吡哆醛
作用:产生一些特殊的生理物质
去路:由肝内胺氧化酶氧化,醛酸
举例:CO2null 5 个别氨基酸的代谢1. 氨基丁酸(aminobutyric acid,GABA)
Glu GABACO2部位:脑、肾
酶: 谷氨酸脱羧酶
功能:中枢抑制性神经递质,抗颠痫
代谢:转氨生成琥珀酸半醛null 5 个别氨基酸的代谢2. 牛磺酸 (taurine)
Cys Tau部位:肝,脑
酶: 磺酸丙氨酸脱羧酶
功能:抗疲劳,增强免疫系统
结合胆汁酸的组成成分CH2SH CH2SO3H CH2SO3H
CH-NH2 CH-NH2 CH2NH2
COOH COOH 3 [O]CO2磺酸丙氨酸脱羧酶null 5 个别氨基酸的代谢3. 组胺 (histamine)
His 组胺部位:肥大细胞、肺、肝、肾、肌肉、胃粘膜
酶: 组氨酸脱羧酶
功能:舒血管,增加毛细血管的通透性,与过
敏反应有关, 促进胃液分泌
代谢:二胺氧化酶氧化,甲基化,乙酰化等CO2null 5 个别氨基酸的代谢4. 5-羟色胺 (5-hydroxytryptamine,5-HT)
色氨酸 5-羟色氨酸 5-HT部位:脑、肾、肝等各组织
酶: 色氨酸羟化酶、5-羟色氨酸脱羧酶
功能:脑中:抑制性神经递质
外周组织:收缩血管
代谢:单胺氧化酶CO2null 5 个别氨基酸的代谢5. 多胺 (polyamines)
Orn、Met 精脒、 精胺
(spermidine) (spermine)部位: 肝、生长旺盛的组织(如肿瘤)
关键酶:尿氨酸脱羧酶
(ornithine decarboxylase,ODC)
功能: 调节细胞生长,促进核酸及蛋白质合成null 5 个别氨基酸的代谢二、一碳单位的代谢一碳单位:某些氨基酸分解代谢过程中产生的含有一个碳原子
的基团。均与FH4结合而转运,是体内甲基供体。
四氢叶酸:tetrahydrofolic acid,FH4
H
N N
H2N-C C CH2 H O H COOH
N C CHCH2 N C N CH CH2 CH2 COOH
C N
OH H
一碳单位代谢的辅酶
null 5 个别氨基酸的代谢一碳单位的种类及其互变:N10-CHO-FH4(N10-甲酰- FH4)
N5,N10=CH-FH4 N5-CH=NH-FH4
(N5,N10-甲炔- FH4) (N5-亚氨甲基- FH4)
N5,N10-CH2-FH4
(N5,N10-甲烯- FH4)
N5-CH3-FH4 (N5-甲基- FH4)H+
H2ONADPH + H+
NADP+NADPH + H+
NADP+
-NH3 +NH3null 5 个别氨基酸的代谢一碳单位的来源:
Ser + FH4 N5N10-CH2-FH4 + Gly
Gly + FH4 N5N10-CH2-FH4 + CO2 +NH3
His + FH4 N5-CH=NH-FH4 + Glu
Trp HCOOH + 犬尿氨酸
N10-CHO-FH4FH4生理意义:
提供甲基,生成SAM
提供甲基,嘌呤的C2、C8及 dTMP 中的甲基
氨基酸代谢与核苷酸代谢的联系点null 5 个别氨基酸的代谢一碳单位与抗菌、抗肿瘤:
细菌:存在着二氢叶酸合成酶,催化:
对氨基苯甲酸 + 二氢蝶呤 + Glu FH2 磺胺药,竞争性抑制二氢叶酸合成酶肿瘤细胞:二氢叶酸还原酶,催化:
叶酸 二氢叶酸 四氢叶酸
氨甲蝶呤,竞争性抑制二氢叶酸还原酶结果:
FH2 FH4 核苷酸合成 核酸合成 细菌繁殖抑制
肿瘤生长抑制null 5 个别氨基酸的代谢 三、含硫氨基酸的代谢
(一) 甲硫氨酸的代谢
1.转甲基作用
2.甲硫氨酸循环
3.肌酸的合成
(二) 半胱氨酸的代谢
1.半胱氨酸与胱氨酸的互变
2.活性硫酸根的代谢
3.谷胱甘肽的合成
null 5 个别氨基酸的代谢 三、含硫氨基酸的代谢
(一) 甲硫氨酸的代谢
(二) 半胱氨酸的代谢
null甲硫氨酸的代谢nullSAM参与的一些转甲基作用SAM是体内最重要的甲基直接供体,参
与50多种物质的转甲基反应 5 个别氨基酸的代谢null含硫氨基酸代谢 肌酸代谢磷酸肌酸由肌酸经肌酸激酶催化合成,含有高能磷酸键。肌酸和磷酸肌酸是能量储 存和利用的重
要化合物。null 半胱氨酸的代谢CH2SH CH2S S CH2
CHNH2 CHNH2 CHNH2
COOH COOH COOH-2H+2H半胱氨酸转化成胱氨酸后,可使活性丧失
某些毒物与酶的巯基结合而使酶失活
二巯基丙醇可使酶的巯基还原,具解毒作用
体内的GSH能保护酶的巯基nullCH2SH
CHNH2 Pyr+H2S H2SO4 SO42-
COOH
CH2SOOH CH2SOOH
CHNH2 C=O Pyr + H2SO3
COOH COOH
CH2SO2OH
CH2NH2
牛磺酸 半胱氨酸的代谢NH2[O]O2CO2null ATP + SO42- AMP-SO3- 3-PO3H-AMP-SO3- + ADP
PAPS
活性硫酸根-O3S-O-P-O-CH2OOHH2O3POA生物转化
硫酸酯化
酸性糖链半胱氨酸的代谢OOH硫酸基转移酶催化以上反应null第五节 个别氨基酸的代谢谷胱甘肽 :由Glu、Gly、Cys构成的三肽。Cys的
SH构成活性基团,具还原性,可保护
蛋白质中的巯基;并可消除过氧化物、
自由基及毒物、药物的毒性。2GSH GSSGNADP+ NADPH+ H+
GSH还原酶保护蛋白质的巯基
还原高铁血红蛋白
过氧化物、自由基的消除
保肝药谷胱甘肽的功用:null第五节 个别氨基酸的代谢四、芳香族氨基酸的代谢
(一)苯丙氨酸和酪氨酸的代谢
1.儿茶酚胺与黑色素的合成
2.酪氨酸的分解代谢
3.苯丙酮尿症
(二)色氨酸的代谢
null苯丙氨酸主要经羟化生成酪氨酸,酪氨酸一
方面经进一步代谢生成多巴胺、去甲肾上腺
素、肾上腺素等儿茶酚胺类物质,另一方面
代谢生成黑色素。
色氨酸除生成5-羟色胺外,还经分解代谢生
成一碳单位。
四、芳香族氨基酸的代谢null酪氨酸可代谢生成多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素等儿茶酚胺类物质。四、芳香族氨基酸的代谢null酪氨酸的另一条代谢途径是在黑色素细
胞中经羟化、氧化、脱羧等反应生成吲
哚-5,6-醌,再聚合成黑色素。四、芳香族氨基酸的代谢nullLeu、Ile、Val为必需氨基酸,分别是生糖氨基酸,生酮氨基酸及生糖兼生酮氨基酸。五、支链氨基酸的代谢null氨基酸衍生的重要含氮化合物null氨基酸代谢紊乱所致疾病 举例null苯丙酮尿症(phenl ketonuria,PKU)苯丙酮尿症是一种先天性常染色体遗传疾病,
分为数型,其中最典型的一型是由苯丙氨酸羟
化酶的缺失或活性不足引起的。约20,000个新
生儿中有1人存在苯丙氨酸羟化酶的缺乏。
苯丙氨酸羟化酶的缺乏导致体内苯丙氨酸不能
生成酪氨酸,引起苯丙氨酸的积聚,生成苯丙
酮酸及其他代谢产物在尿中出现。
苯丙酮酸对脑部有毒性作用。苯丙酮尿症的新
生儿存在严重的智能发育障碍,甚至致死。最
好的治疗方法就是及早发现,在婴儿膳食中供
给婴儿发育所需的最低量的苯丙氨酸。null巨幼红细胞性贫血 巨幼红细胞性贫血是指叶酸、维生素B12
缺乏或其他原因引起DNA合成障碍所致的一类
贫血。人体不能合成叶酸,只能由食物中获得。摄入量不足,需要量增加都能导致叶酸的缺乏。
叶酸和维生素B12 缺乏时幼红细胞内DNA合成减慢,但RNA合成不受影响,导致RNA和DNA比例失调,结果形成核较幼稚而细胞体积大的巨幼细胞。null白化病 人体内缺乏酪氨酸酶,酪氨酸不能
在黑色素细胞中被酪氨酸酶催化生成多
巴并进一步代谢生成黑色素,导致患者
的皮肤、毛发变白,称为白化病。
null小 结氨基酸的一般代谢:
转氨基作用、联合脱氨基作用以及尿素循环, α-酮酸的代谢、三大营养物质的互变
个别氨基酸的代谢:
氨基酸的脱羧基作用、含硫氨基酸的代谢、芳香族氨基酸的代谢、支链氨基酸的代谢,一碳单位的代谢。