第七章氨基酸代谢(2010年)nullnull
第七章 氨基酸代谢
Metabolism of Amino Acids
讲授内容
一、氨基酸的一般代谢
二、氨的代谢
三、个别氨基酸的代谢 第三节
氨基酸的一般代谢第三节
氨基酸的一般代谢General Metabolism of Amino Acidsnull一、体内蛋白质分解生成氨基酸成人体内的蛋白质每天约有1%~2%被降解,主...
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第七章 氨基酸代谢
Metabolism of Amino Acids
讲授
一、氨基酸的一般代谢
二、氨的代谢
三、个别氨基酸的代谢 第三节
氨基酸的一般代谢第三节
氨基酸的一般代谢General Metabolism of Amino Acidsnull一、体内蛋白质分解生成氨基酸成人体内的蛋白质每天约有1%~2%被降解,主要是肌肉蛋白质。
蛋白质降解产生的氨基酸,大约70%~80%被重新利用合成新的蛋白质。null不依赖ATP和泛素;
利用溶酶体中的组织蛋白酶降解外源性蛋白、膜蛋白和长寿蛋白质。1. 蛋白质在溶酶体通过ATP-非依赖途径被降解 真核细胞内蛋白质的降解有两条重要途径2. 蛋白质在蛋白酶体通过ATP-依赖途径被降解依赖ATP和泛素
降解异常蛋白和短寿蛋白质null二、氨基酸代谢库食物蛋白质经消化吸收的氨基酸(外源性氨基酸)与体内组织蛋白质降解产生的氨基酸及体内合成的非必需氨基酸(内源性氨基酸)混在一起,分布于体内各处参与代谢,称为氨基酸代谢库(metabolic pool) 。null脂类 null三、null 在转氨酶的催化下,一个α–氨基酸的氨基转移到一个α–酮酸上,从而生成与此相应的α–氨基酸,同时,原来的α –氨基酸则转变成相应的α–酮酸的过程。
null在胞液中进行null 重要的转氨酶:
谷丙转氨酶(glutamic pyruvic transaminase , GPT.又称ALT)
谷草转氨酶(glutamic oxaloacetic transaminase, GOT.又称AST)
GPT、GOT催化的转氨基反应
GPT
谷氨酸 + 丙酮酸 a-酮戊二酸 + 丙氨酸
GOT
谷氨酸 + 草酰乙酸 a-酮戊二酸 + 天冬氨酸
nullnullnullnull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null(二)氧化脱氨基作用:
定义: 脱氨基反应中既有脱氢氧化又有脱氨基的反应。
自然界中催化氨基酸氧化脱氨基作用的酶主要有:
L-氨基酸氧化酶 D-氨基酸氧化酶 L-谷氨酸脱氢酶
分布不广 活性高 分布广泛(肝、肾、脑等)
特异性不高 特异性不高 特异性高
反应需在PH10 人体内 D-氨基酸少 需NAD+或NADP+为辅酶
条件下进行 亚基 MW:56000
(6个相同亚基)
null L-谷氨酸脱氢酶是变构酶 在胞液中进行null(主要方式)null 转氨基偶联氧化脱氨基作用H2O+NAD+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、肾和脑组织进行。null② 转氨基偶联嘌呤核苷酸循环主要在肌肉组织进行。null 氨基酸α-酮酸氨脱氨基作用null 四、α–酮酸的代谢
1、经氨基化生成非必需氨基酸
2、转变成糖和脂:
经糖异生途径转变成葡萄糖
(生糖氨基酸)
氨基酸 α–酮酸 转变成乙酰CoA后再生成酮体或脂肪
(生酮氨基酸)
NH2 既能转变成葡萄糖也能转变成酮体
(生糖兼生酮氨基酸)
nullnullnull琥珀酰CoA 延胡索酸草酰乙酸α-酮戊二酸柠檬酸乙酰CoA丙酮酸PEP磷酸丙糖葡萄糖或糖原糖α-磷酸甘油脂肪酸脂肪甘油三酯乙酰乙酰CoA酮体CO2CO2氨基酸、糖及脂肪代谢的联系T A Cnullnull1. 血氨的来源① 氨基酸脱氨基作用产生的氨是血氨主要来源
② 胺类的分解也可以产生氨③ 肠道吸收的氨④ 肾小管上皮细胞分泌的氨主要来自谷氨酰胺一、血氨的来源和去路null2. 血氨的去路① 在肝内合成尿素,这是最主要的去路② 合成非必需氨基酸及其它含氮化合物③ 合成谷氨酰胺④ 肾脏排氨分泌的NH3在酸性条件下生成NH4+,随尿排出。null1. 丙氨酸-葡萄糖循环(alanine-glucose cycle)反应过程二、氨的转运null丙
氨
酸葡
萄
糖 肌肉
蛋白质氨基酸NH3谷氨酸α-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α-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nullnullnullnullnullnullnullnull鸟氨酸循环null反应小结:原料:2 分子氨,一个来自于游离氨,另一个来自天冬氨酸。
定位:通过鸟氨酸循环,先在线粒体中进行,再在胞液中进行。
耗能:3 个ATP,或者4个高能磷酸键。null 尿素循环全过程不是孤立的,它与三羧酸循环和转氨基作用密切联系。
尿素循环的意义:
肝细胞通过鸟氨酸循环将有毒性的氨转变成可溶性而又相对无毒的尿素经肾脏排出体外,其意义就在于解除氨毒以保持血氨的低水平浓度。
null1、高蛋白质膳食促进尿素合成
2、AGA激活 CPS-Ⅰ启动尿素合成
乙酰CoA + 谷氨酸 N-乙酰谷氨酸
3、精氨酸代琥珀酸合成酶活性促进尿素合成(三)尿素合成的调节AGA合成酶 精氨酸 +null
(四) 高血氨症和氨中毒
高血氨症:正常生理情况下,血氨处于较低水平。尿素循环是维持血氨低浓度的关键。当肝功能严重损伤时,尿素循环发生障碍,血氨浓度升高,称为高血氨症。
高血氨症时可引起脑功能障碍,称氨中毒。
null 氨中毒:
血氨浓度升高
血循环
α- 酮戊二酸 + NH3 谷氨酸 +
谷氨酰胺
酮戊二酸
三羧酸循环减弱、ATP 大脑功能障碍 肝昏迷 谷氨酰胺NH3脑细胞null 一、氨基酸的脱羧基作用产生特殊的胺类化合物脱羧基作用(decarboxylation)nullnullnull(三)组胺 (histamine)组胺是强烈的血管舒张剂,可增加毛细血管的通透性,还可刺激胃蛋白酶原及胃酸的分泌。null(三)5-羟色胺酸(5-hydroxytryptamine, 5-HT)5-HT在脑内作为神经递质起,抑制作用;在外周组织有收缩血管的作用。nullnull
γ –氨基丁酸
脱羧基 5-羟色胺
氨基酸 胺类 牛磺酸
( 生理活性) 组胺、
多胺
醛类
醛氧化酶
羧酸
彻底氧化
胺氧化酶null(CO2除外)
nullnull
(二)四氢叶酸是一碳单位的载体(tetrahydrofolic acid FH4或THFA):
一碳单位不能游离存在,常与FH4结合而转运和参加代谢,FH4是一碳单位的运载体,也可认为FH4是一碳单位代谢的辅酶。
null5 四氢叶酸的结构与生成null
FH4的功能部位
null
N5-甲基四氢叶酸
null
N5,N10-甲烯四氢叶酸
CH2nullFH4携带一碳单位的形式 (一碳单位通常是结合在FH4分子的N5、N10位上)null一碳单位主要来源于丝氨酸、甘氨酸、组氨酸及色胺酸的分解代谢(三)由氨基酸产生的一碳单位可相互转变null一碳单位的互相转变N10—CHO—FH4N5, N10=CH—FH4N5, N10—CH2—FH4N5—CH3—FH4N5—CH=NH—FH4H+H2ONADPH+H+NADP+NADH+H+NAD+NH3null(五)一碳单位的功用:
1. 作为合成嘌呤、嘧啶的原料: (主要功用)
N10-甲酰-FH4 :为合成嘌呤的2位碳提供碳源
N5 ,N10-甲炔- FH4 : 为合成嘌呤的8位碳提供碳源
N5 ,N10-甲烯- F H4 :为合成胸腺嘧啶提供5位碳
上的甲基
2.一碳单位代谢把氨基酸代谢与核酸代谢联系起来了。null
3.磺胺药与抗癌药(氨甲碟呤等)也正是通过干扰细菌及癌细胞的叶酸、 FH4 的合成,进一步影响一碳单位代谢与核酸合成而发挥其药理作用的。
null蝶呤 谷氨酸null 总 结
一、氨基酸的一般代谢
蛋白质的降解
氨基酸代谢库
氨基酸的脱氨基作用
转氨基作用
氧化脱氨基作用
联合脱氨基作用
α-酮酸的代谢
null
二、氨的代谢
1、氨的来源与去路
2、氨的转运
3、尿素的生成: 部位、过程、特点及
意义
null
三、个别氨基酸代谢
1. 氨基酸的脱羧基作用
2.一碳单位代谢:
定义
一碳单位与四氢叶酸
一碳单位与氨基酸(来源)
一碳单位的生理功能null 复习思考题
一、名词解释
氨基酸代谢库、联合脱氨基作用、
一碳单位、生糖氨基酸
二、问答题
1. 血液氨的来源与去路如何?
2. 乌氨酸循环的特点及生理意是什么?
3.一碳单位代谢有何生理意义?
4. 试述谷氨酰胺的生成及生理作用。
5. 试述糖、脂、蛋白质三大物质代谢的相互关系。
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