【生物化學(xué)】第07章氨基酸代謝(改)

1、第七章氨基酸代謝,Amino Acid Metabolism,610939(13506510939)20540681@qq.com,習(xí)題爭(zhēng)議題一、17/21/25/36/42/54/63,蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)作用Nutritional Function of Protein,第一節(jié),一、蛋白質(zhì)的功能,（一）維持細(xì)胞組織的生長(zhǎng)、更新和修補(bǔ),（二）參與體內(nèi)多種重要的生理活動(dòng),催化（酶）、免疫（抗原及抗體）、運(yùn)動(dòng)（肌肉）、物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)（載體）、凝

2、血（凝血因子）等。,每克蛋白質(zhì)在體內(nèi)氧化分解可釋放17.19kJ (4.1 kcal)的能量，人體每日18%能量由蛋白質(zhì)提供。,（三）氧化供能,如何從不含蛋白的物質(zhì)中檢測(cè)出蛋白質(zhì)？,二、體內(nèi)蛋白質(zhì)的代謝狀況？,三聚氰胺（C3H6N6 ）,含氮量66%,凱氏定氮法,氮平衡,氮平衡攝入食物的含氮量與排泄物中含氮量之間的關(guān)系。,氮總平衡：攝入氮 = 排出氮（正常成人）,氮正平衡：攝入氮 > 排出氮（兒童、孕婦等）,氮負(fù)平衡：攝入氮 &

3、lt; 排出氮（饑餓、消耗性疾病患者）,氮平衡的意義可以反映體內(nèi)蛋白質(zhì)代謝的概況。,,蛋白質(zhì)的生理需要量在不進(jìn)食蛋白質(zhì)時(shí)，成人每日最低分解約20g蛋白質(zhì)。故成人每日蛋白質(zhì)最低生理需要量為30g~50g，我國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)推薦成人每日蛋白質(zhì)需要量為80g。,蛋白質(zhì)-能量營(yíng)養(yǎng)不良,劣質(zhì)奶粉——“大頭娃娃”,精神萎靡、反應(yīng)冷淡、哭聲低弱無力，食欲減退、體重不增或減輕、下肢呈凹陷性浮腫、皮膚干燥、色素沉著、毛發(fā)稀少無光澤、肝脾腫大等。,三、蛋白質(zhì)

4、的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值？,（一 兩 色 素 本 來 淡 些）,其余12種氨基酸體內(nèi)可以合成，稱非必需氨基酸。,組、精（人體能合成，但量不多）酪、半胱（苯、蛋轉(zhuǎn)變過來，半必需）,蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,取決于必需氨基酸的數(shù)量、種類、比例。,蛋白質(zhì)的互補(bǔ)作用,指營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較低的蛋白質(zhì)混合食用，其必需氨基酸可以互相補(bǔ)充而提高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。,賴氨酸 色氨酸谷類 少 多豆類

5、 多 少,第二節(jié) 蛋白質(zhì)的消化、吸收和腐敗,Digestion, Absorption and Putrefaction of Proteins,一、蛋白質(zhì)的消化和吸收,蛋白質(zhì)消化的生理意義,由大分子轉(zhuǎn)變?yōu)樾》肿?，便于吸收?消除種屬特異性和抗原性，防止過敏、毒性反應(yīng)。,（一）蛋白質(zhì)的消化,1、蛋白質(zhì)在胃中被水解成多肽和氨基酸,胃蛋白酶的最適pH為1.5~2.5，對(duì)蛋白質(zhì)肽鍵的作用特異性較差，主要水解由芳香族氨

6、基酸、蛋氨酸和亮氨酸所形成的肽鍵，產(chǎn)物主要為多肽及少量氨基酸。,胃蛋白酶原,,胃蛋白酶 + 多肽碎片,胃酸、胃蛋白酶,(pepsinogen),(pepsin),2、多肽在小腸被水解成小肽和氨基酸 ——小腸是蛋白質(zhì)消化的主要部位。,內(nèi)肽酶水解內(nèi)部肽鍵：①胰蛋白酶 ②糜蛋白酶 ③彈性蛋白酶,外肽酶水解兩端肽鍵：①羧基肽酶(A、B) ②氨基肽酶（小腸粘膜細(xì)胞）,堿性AA,三種內(nèi)肽酶的作用,要求是下列氨基酸的羧基形成的肽鍵：,精

7、氨酸賴氨酸,任何氨基酸,—CO——HN—,肽鍵,胰蛋白酶,,,,苯丙氨酸 酪氨酸色氨酸,任何氨基 酸,—CO——HN—,肽 鍵,糜蛋白酶,,,,脂肪族氨基酸,任何氨基 酸,—CO——HN—,肽 鍵,彈性蛋白 酶,,,,芳香族,二種外肽酶的作用,除賴氨酸精氨酸脯氨酸以外的氨基酸,任何氨基酸,—CO——HN—,肽鍵,羧基肽酶 A,,,賴氨酸精氨酸,任何氨基酸,—CO——HN—,肽 鍵,羧基肽酶 B,,,要求是下列氨基酸的

8、羧基形成的肽鍵：,,,胰蛋白酶,胰糜蛋白酶原,彈性蛋白酶,羧基肽酶原,胰蛋白酶原,腸激酶,胰糜蛋白酶,彈性蛋白酶原,羧基肽酶,,,,,,,,,⑵小腸粘膜細(xì)胞對(duì)蛋白質(zhì)的消化作用,寡肽酶：氨基肽酶、二肽酶最終產(chǎn)物為氨基酸。,,①可保護(hù)胰腺免受蛋白酶的自身消化作用。 ②保證酶在特定的部位和環(huán)境發(fā)揮催化作用。 ③酶原還可視為酶的貯存形式。,酶原激活的意義,蛋白水解酶作用示意圖,,,氨基酸,寡肽酶,,,氨基肽酶,,內(nèi)肽酶,,氨基酸 +,,

9、,NH,NH,羧基肽酶,,,N-1,n,胃,,小腸,,,小腸黏膜細(xì)胞,,外源蛋白,,,胃蛋白酶,酸性,主要消化場(chǎng)所,（內(nèi)肽酶，外肽酶）,寡肽酶,,,aa,aa,aa,aa,吸收,產(chǎn)物：氨基酸,產(chǎn)物：多肽片段,產(chǎn)物：氨基酸、二肽、三肽,（二）氨基酸通過主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)過程被吸收,吸收部位：主要在小腸 吸收形式：氨基酸、寡肽、二肽 吸收機(jī)制：耗能的主動(dòng)吸收過程,2.γ-谷氨?；h(huán),1.載體吸收機(jī)制(主),,1、氨基酸載體吸收機(jī)制（主）,載體蛋

10、白－氨基酸－Na+組成三聯(lián)體由ATP供能將氨基酸、Na+轉(zhuǎn)入細(xì)胞內(nèi)，Na+再由鈉泵排出細(xì)胞。,七種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,,中性氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白酸性氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白堿性氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白亞氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白β氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白二肽轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白三肽轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,均衡飲食,2、γ-谷氨?；h(huán)吸收機(jī)制,過程：,①GSH對(duì)氨基酸的轉(zhuǎn)運(yùn)②GSH再合成,α,β,γ,半胱氨酰甘氨酸(Cys-Gly),細(xì)胞外,,,,γ-谷 氨酰 基轉(zhuǎn) 移酶,細(xì)胞膜,谷胱甘肽

11、 GSH,細(xì)胞內(nèi),γ-谷氨?；h(huán)過程,氨基酸,,,,,目 錄,谷胱甘肽,利用腸粘膜細(xì)胞上的二肽或三肽轉(zhuǎn)運(yùn)體系此種轉(zhuǎn)運(yùn)也是耗能的主動(dòng)吸收過程吸收作用在小腸近端較強(qiáng),肽的吸收,二、蛋白質(zhì)在腸道發(fā)生腐敗作用,腸道細(xì)菌對(duì)未被消化的蛋白質(zhì)及其消化產(chǎn)物所起的作用。,產(chǎn)物大多有害：胺、氨、苯酚、吲哚等；也可產(chǎn)生少量的脂肪酸及維生素(K/B12/泛酸/生物素/葉酸) 。,蛋白質(zhì)的腐敗作用,（一）脫羧基生成胺類,組氨酸,,組胺,賴氨酸,尸胺,

12、色氨酸,色胺,酪氨酸,酪胺,,,,,降壓,升壓,苯丙氨酸,,苯乙胺,假神經(jīng)遞質(zhì),某些物質(zhì)結(jié)構(gòu)(如苯乙醇胺，β-羥酪胺）與神經(jīng)遞質(zhì)（如兒茶酚胺）結(jié)構(gòu)相似，可取代正常神經(jīng)遞質(zhì)從而影響腦功能，稱假神經(jīng)遞質(zhì)。,苯乙胺,苯乙醇胺,,酪胺,β-羥酪胺,,（二）氨的產(chǎn)生,腸道pH↓，NH3轉(zhuǎn)變?yōu)镹H4+以胺鹽形式排出，氨的吸收↓，這是酸性灌腸的依據(jù)。,虛恭,（三）腐敗作用產(chǎn)生的其它有害物質(zhì),正常情況下，上述有害物質(zhì)大部分隨糞便排出，只有小部分被吸收，

13、經(jīng)肝的代謝轉(zhuǎn)變而解毒，故不會(huì)發(fā)生中毒現(xiàn)象。,第三節(jié)氨基酸的一般代謝,General Metabolism of Amino Acids,一、體內(nèi)蛋白質(zhì)分解生成氨基酸,成人體內(nèi)的蛋白質(zhì)每天約有1%~2%被降解，主要是肌肉蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)降解產(chǎn)生的氨基酸，大約70%~80%被重新利用合成新的蛋白質(zhì)。,蛋白質(zhì)的半壽期(half-life),蛋白質(zhì)降低其原濃度一半所需要的時(shí)間，用t1/2表示。,（一）蛋白質(zhì)以不同的速率進(jìn)行降解,不同的蛋白質(zhì)

14、降解速率不同，降解速率隨生理需要而變化。,不依賴ATP和泛素；利用溶酶體中的組織蛋白酶降解外源性蛋白、膜蛋白和長(zhǎng)壽蛋白質(zhì)。,1、蛋白質(zhì)在溶酶體通過ATP-非依賴途徑被降解,（二）真核細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的降解有兩條重要途徑,2、蛋白質(zhì)在蛋白酶體通過ATP-依賴途徑被降解,依賴ATP和泛素 降解異常蛋白和短壽蛋白質(zhì),泛素(ubiquitin),76個(gè)氨基酸組成的多肽(8.5kD) 廣泛存在于真核生物而得名 一級(jí)結(jié)構(gòu)高度保守,,泛素介導(dǎo)的蛋

15、白質(zhì)降解機(jī)理,①E1催化的依賴ATP供能的泛素（Ub）活化；②泛素分子轉(zhuǎn)移到E2；③E3識(shí)別要降解的靶蛋白（Target），E2-泛素復(fù)合物與靶蛋白結(jié)合并使泛素分子標(biāo)記從E2轉(zhuǎn)移到靶蛋白；④蛋白酶體識(shí)別多泛素化的靶蛋白，靶蛋白進(jìn)入蛋白酶體被降解為小肽。,泛素活化酶E1泛素結(jié)合酶E2泛素連接酶E3,二、氨基酸代謝庫,①食物蛋白質(zhì)經(jīng)消化吸收的氨基酸（外源性氨基酸）與②體內(nèi)組織蛋白質(zhì)降解產(chǎn)生的氨基酸及③體內(nèi)合成的非必需氨基酸（內(nèi)源性

16、氨基酸）混在一起，分布于體內(nèi)各處參與代謝，稱為氨基酸代謝庫。,氨基酸代謝庫,氨基酸的來源與去路,三、氨基酸脫氨基作用,脫氨基作用：指氨基酸脫去α-氨基生成相應(yīng)α-酮酸和NH3的過程。,,脫氨基方式：,轉(zhuǎn)氨基作用氧化脫氨基聯(lián)合脫氨基非氧化脫氨基,,,（一）轉(zhuǎn)氨基作用（transamination）,1、定義,在轉(zhuǎn)氨酶(transaminase)的作用下，某一氨基酸去掉α-氨基生成相應(yīng)的α-酮酸，而另一種α-酮酸得到此氨基生成相應(yīng)的

17、氨基酸的過程。,反應(yīng)式,大多數(shù)氨基酸可參與轉(zhuǎn)氨基作用，但賴氨酸、蘇氨酸、脯氨酸、羥脯氨酸除外。,正常人各組織中GPT及GOT 活性 (單位/克濕組織),血清轉(zhuǎn)氨酶活性，臨床上可作為疾病診斷和預(yù)后的指標(biāo)之一。,CH3H-C-NH2 COOH,COOH（CH2）2 C=O COOH,,,,,,CH3 C=O COOH,,,COOH（CH2）2 HC-NH2 COOH,,,,+,+,丙

18、氨酸 α-酮戊二酸 丙酮酸 谷氨酸,GPT：谷丙轉(zhuǎn)氨酶，急性肝炎時(shí) 血清ALT活性顯著增高。,,,,GPT,COOH CH2H-C-NH2 COOH,,,,,COOH（CH2）2 C=O COOH,,,,+,,,,,GOT,COOH CH2 C=O COOH,,,,,,COOH（CH2）2 HC-NH2 COOH,,,,天冬氨酸

19、α-酮戊二酸 草酰乙酸 谷氨酸,GOT：谷草轉(zhuǎn)氨酶，心肌梗塞時(shí) 血清AST含量明顯增高.,+,2、轉(zhuǎn)氨酶作用機(jī)制,轉(zhuǎn)氨酶的輔酶是磷酸吡哆醛,,CHO HO CH2OH3C,,,,N,,,,,,CH2NH2 HO CH2OH3C,,,,,,P,,P,,,,,R1H-C-NH2 COOH,,,R1C=OCOOH,,,R2H-

20、C-NH2 COOH,,,R2C=OCOOH,,,AA,磷酸吡哆醛(氨基傳遞體),AA′,α-酮酸,磷酸吡哆胺,α-酮酸′,氨基傳遞過程,轉(zhuǎn)氨酶輔酶：磷酸吡哆醛,N,轉(zhuǎn)氨基作用不僅是體內(nèi)多數(shù)氨基酸脫氨基的重要方式，也是機(jī)體合成非必需氨基酸的重要途徑。,通過轉(zhuǎn)氨基并未產(chǎn)生游離的氨,轉(zhuǎn)氨基作用的生理意義,（二）L-谷氨酸氧化脫氨基作用,催化酶： L-谷氨酸脫氫酶,L-谷氨酸,NH3,α-酮戊二酸,,NAD(P)+,NAD(

21、P)H+H+,,,,H2O,,,氧化伴隨脫氨基,存在于肝、腎、腦中 輔酶： NAD+ 或NADP+ GTP、ATP為其抑制劑 GDP、ADP為其激活劑,（三）聯(lián)合脫氨基作用,兩種脫氨基方式的聯(lián)合作用，使氨基酸脫下α-氨基生成氨和α-酮酸的過程。,2. 類型,①轉(zhuǎn)氨基偶聯(lián)氧化脫氨基作用,1. 定義,②轉(zhuǎn)氨基偶聯(lián)嘌呤核苷酸循環(huán),,,,① 轉(zhuǎn)氨基偶聯(lián)氧化脫氨基作用,H2O+NAD+,轉(zhuǎn)氨酶,此種方式既是氨基酸脫氨基的主要方式， 也是體

22、內(nèi)合成非必需氨基酸的主要方式。,,,主要在肝、腎、腦組織進(jìn)行。,② 轉(zhuǎn)氨基偶聯(lián)嘌呤核苷酸循環(huán),蘋果酸,腺苷酸代琥珀酸,次黃嘌呤 核苷酸 (IMP),腺苷酸代琥珀酸合成酶,此種方式主要在肌肉組織進(jìn)行。,一些氨基酸可以進(jìn)行非氧化脫氨基作用,產(chǎn)生NH3和α-酮酸,1.脫H2O脫氨（蘇、絲）2.脫H2S脫氨（半胱）3.直接脫氨（天冬）,（四）非氧化脫氨基,四、α-酮酸的代謝,（二）經(jīng)氨基化生成非必需氨基酸,（三）轉(zhuǎn)變成糖

23、及脂類,,甘氨酸、絲氨酸、纈氨酸、組氨酸、精氨酸、,半胱氨酸、脯氨酸、丙氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、,天冬氨酸、天冬酰胺、甲硫氨酸,類別,氨,基,酸,,生糖氨基酸,生糖兼生酮氨基酸,異亮氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、蘇氨酸、色氨酸,,,氨基酸生糖及生酮性質(zhì)的分類,類別,氨,基,酸,,生糖氨基酸,生糖兼生酮氨基酸,異亮氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、蘇氨酸、色氨酸,,,類別,氨,基,酸,,生酮氨基酸,生糖兼生酮氨基酸,異亮氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、蘇氨酸、色

24、氨酸,,,類別,氨,基,酸,,亮氨酸、賴氨酸,,,氨基酸生糖及生酮性質(zhì)的分類,（一）氧化供能,一 兩 色 素 本 來 老,,琥珀酰CoA,延胡索酸,草酰乙酸,α-酮戊二酸,檸檬酸,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,,,,,,,,,,酮體,,,,,CO2,,,CO2,,,,,,,氨基酸、糖及脂肪代謝的聯(lián)系,T A C,,,,,

25、目 錄,第四節(jié)氨的代謝,Metabolism of Ammonia,氨是機(jī)體正常代謝產(chǎn)物，具有毒性。體內(nèi)的氨主要在肝合成尿素(urea)而解毒。正常人血氨濃度一般不超過 60μmol/L。,,一、血氨的來源與去路,1. 血氨的來源,①氨基酸脫氨基作用產(chǎn)生的氨是體內(nèi)氨主要來源, 胺類的分解也可以產(chǎn)生氨,②腸道吸收的氨,③腎小管上皮細(xì)胞分泌的氨(主要來自谷氨酰胺),——血氨主要來源,血氨的來源與去路,,尿液,二、氨的轉(zhuǎn)運(yùn),

26、（一）丙氨酸-葡萄糖循環(huán)(alanine-glucose cycle),,丙氨酸,葡萄糖,肌肉蛋白質(zhì),,氨基酸,NH3,,谷氨酸,,α-酮戊 二酸,丙酮酸,,糖酵解途徑,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,,,尿素循環(huán),,糖異生,肝,丙氨酸-葡萄糖循環(huán),葡萄糖,,,（二）谷氨酰胺的運(yùn)氨作用,在腦、肌肉合成谷氨酰胺，運(yùn)輸?shù)礁魏湍I,臨床上對(duì)氨中毒的病人可服用或輸入谷氨酸鹽，以降

27、低氨的濃度 谷氨酰胺還可以提供其酰胺基使天冬氨酸轉(zhuǎn)變成天冬酰胺。 機(jī)體細(xì)飽能夠合成足量的天冬酰胺以供蛋白質(zhì)合成的需要，但白血病細(xì)胞卻不能或很少能合成天冬酰氨，必須依靠血液從其他器官運(yùn)輸而來。因此，臨床上應(yīng)用天冬酰胺酶以減少血中天冬酰胺，達(dá)到治療白血病的目的,三、尿素的合成,尿素生成的過程稱為尿素循環(huán)或鳥氨酸循環(huán)，1932年由Hans Krebs 和Kurt Henseleit 提出，故又稱Krebs-Henseleit循

28、環(huán)。,1） 切除肝臟，血氨升高；,2） 切除腎臟，血中尿素升高；,3） 同時(shí)切除肝臟、腎臟，血氨升高。,結(jié)論：肝臟是合成尿素的主要器官 腎臟是排泄尿素的主要器官,尿素的合成器官,實(shí)驗(yàn)：,實(shí)驗(yàn)根據(jù)如下：,①大鼠肝切片與NH4+保溫?cái)?shù)小時(shí)，NH4+↓，尿素↑；②加入鳥氨酸、瓜氨酸和精氨酸后，尿素↑；③上述三種氨基酸結(jié)構(gòu)上彼此相關(guān)；④早已證實(shí)肝中有精氨酸酶。,鳥氨酸,基本反應(yīng)：,鳥氨酸循環(huán)學(xué)說,

29、(需活化),(天冬氨酸),1. 氨基甲酰磷酸的合成,NH3+CO2,氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ(carbamoyl phosphate synthetaseⅠ,CPS-Ⅰ),（線粒體）,鳥氨酸循環(huán)的步驟-1,N-乙酰谷氨酸為其激活劑,2. 瓜氨酸的合成,NH2 ┃(CH2)3 ┃ CH-NH2 ┃ COOH,瓜氨酸,+,鳥氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶 (OCT),,鳥氨酸,（線粒體）,鳥氨酸循環(huán)的步驟-2,3. 精氨酸的合成,精氨

30、酸代琥珀酸合成酶,NH2 ┃ C=O ┃ NH ┃(CH2)3 ┃ CH-NH2 ┃ COOH,瓜氨酸,天冬氨酸,,,精氨酸代琥珀酸,（胞液）,鳥氨酸循環(huán)的步驟-3、4,5. 精氨酸水解生成尿素,NH2 ┃ C=NH ┃ NH ┃(CH2)3 ┃ CH-NH2 ┃ COOH,,尿素,精氨酸,鳥氨酸,鳥氨酸循環(huán)的步驟-5,（胞液）,,鳥氨酸循環(huán),線粒體,胞 液,,,,,目 錄

31、,尿素合成小結(jié)：,,1. 底物: NH3、CO2 、天冬氨酸 2. 過程:鳥氨酸循環(huán) 3. 限速酶：精氨酸代琥珀酸合成酶4. 部位: 肝臟（線粒體、胞液）5. 排泄: 腎臟 6. 意義: 解氨毒7. 耗能：4ATP,,總反應(yīng):,2. CPS-Ⅰ的調(diào)節(jié),CPS -Ⅰ,N-乙酰谷氨酸,AGA,乙酰CoA + Glu,(變構(gòu)酶),精氨酸代琥珀酸合成酶,1. 食物蛋白質(zhì)的影響,高蛋白：

32、合成加速（變化大）,3. 尿素合成酶系的調(diào)節(jié),（限速酶）,尿素合成的調(diào)節(jié),+ NO,+ O2,,,NADPH+H+ NADP+,一氧化氮合酶（NOS）,精氨酸,瓜氨酸,一氧化氮,,,,,目 錄,相關(guān)知識(shí),（四）高氨血癥和氨中毒,高氨血癥時(shí)可引起腦功能障礙，稱氨中毒,當(dāng)肝功能嚴(yán)重?fù)p傷時(shí)，尿素合成發(fā)生障礙，血氨濃度升高，稱為高血氨癥。,TAC ↓,腦供能不足,,腦內(nèi)α-酮戊二酸↓,,氨中毒的可能機(jī)

33、制,,高血氨的治療,治療原則：降血氨減少蛋白質(zhì)攝入減少腸道產(chǎn)氨降低腸道pH，減少氨的吸收給予谷氨酸鹽、精氨酸,第五節(jié) 個(gè)別氨基酸的代謝,Metabolism of Individual Amino Acids,一、氨基酸的脫羧基作用,氨基酸脫羧酶的輔酶是磷酸吡哆醛,胺是體內(nèi)的生理活性物質(zhì)，主要在肝中滅活。,①轉(zhuǎn)氨酶②AA脫羧酶③ALA合酶,（一）谷氨酸脫羧生成γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid, GAB

34、A),GABA是抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，對(duì)中樞神經(jīng)有抑制作用。,VitB6治療嬰兒驚厥、妊娠嘔吐。,VitB6,,（二）組氨酸脫羧生成組胺,組胺是強(qiáng)烈的血管舒張劑，可增加毛細(xì)血管的通透性，還可刺激胃蛋白酶原及胃酸的分泌。,（三）色氨酸經(jīng)5-羥色胺酸脫羧生成5-羥色胺 (5-hydroxytryptamine, 5-HT),5-HT在腦內(nèi)作為抑制性神經(jīng)遞質(zhì)； 在外周組織有收縮血管的作用。,（四）鳥氨酸的脫羧生成多胺,多胺是調(diào)節(jié)細(xì)胞生長(zhǎng)的重要

35、物質(zhì)。,（五）半胱氨酸脫羧生成?；撬?牛磺酸是結(jié)合型膽汁酸的組成成分另外發(fā)現(xiàn)腦組織中有較多的?；撬?氧化,二、一碳單位代謝,一碳單位的定義,（一）四氫葉酸作為一碳單位的運(yùn)載體參與一碳單位代謝,某些氨基酸在分解代謝過程中產(chǎn)生的只含有一個(gè)碳原子的基團(tuán)，稱為一碳單位。,,一碳單位的種類,,甲基 (methyl) -CH3甲烯基 (methylene) -CH2-甲炔基

36、(methenyl) -CH=甲?；?(formyl) -CHO亞胺甲基 (formimino) -CH=NH,四氫葉酸的結(jié)構(gòu),FH4的生成,FH4攜帶一碳單位的形式,（一碳單位通常是結(jié)合在FH4分子的N5、N10位上）,一碳單位主要來源于絲氨酸、甘氨酸、組氨酸及色氨酸的分解代謝,,（二）由氨基酸產(chǎn)生的一碳單位可相互轉(zhuǎn)變,,甘組色絲肝阻塞死,一碳單位的互相

37、轉(zhuǎn)變,N10—CHO—FH4,N5, N10=CH—FH4,N5, N10—CH2—FH4,N5—CH3—FH4,N5—CH=NH—FH4,,H+,H2O,,NADPH+H+,NADP+,,NADH+H+,NAD+,,,NH3,（三）一碳單位的主要功能是參與嘌呤、嘧啶的合成,N10-CHO-FH4：嘌呤C2N5,N10=CH-FH4：嘌呤C8N5,N10-CH2-FH4：胸腺嘧啶甲基 一碳單位代謝障礙或FH4不足，可引起巨幼紅

38、細(xì)胞性貧血等疾病；利用磺胺類藥物干擾細(xì)菌FH4的合成而抑菌；應(yīng)用葉酸類似物如氨甲蝶呤等抑制FH4生成，從而抑制核酸生成達(dá)到抗癌作用。,三、含硫氨基酸的代謝是相互聯(lián)系的,胱氨酸,甲硫氨酸,半胱氨酸,（一）甲硫氨酸參與甲基轉(zhuǎn)移,1、甲硫氨酸轉(zhuǎn)甲基作用與甲硫氨酸循環(huán)有關(guān),,腺苷轉(zhuǎn)移酶,,PPi+Pi,+,甲硫氨酸,ATP,S—腺苷甲硫氨酸(SAM),,甲基轉(zhuǎn)移酶,RH,R—CH3,,,腺苷,SAM,S—腺苷同型半胱氨酸,同型半胱氨酸,SAM為

39、體內(nèi)甲基的直接供體,甲硫氨酸循環(huán)(methionine cycle),甲硫氨酸循環(huán)的生理意義： 1）提供甲基：SAM——甲基直接供體 N5-CH3-FH4——甲基間接供體 2）FH4再生 ：與同型半胱氨酸生成Met的反應(yīng)是體內(nèi)唯一能利用N5-CH3-FH4的反應(yīng)。 葉酸、VB12缺乏——巨幼紅細(xì)胞貧血,,1.在維生素B12及葉酸的調(diào)控下，同型半胱氨酸再轉(zhuǎn)化為甲硫氨酸(50%)；

40、 2.在維生素B6的幫助下，可以促使同型半胱氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)殡琢蛎?50%) ，從尿中排出體外或再分解。,同型半胱氨酸代謝的兩條途徑：,若缺乏維生素B6、維生素B12及葉酸 ，同型半胱氨酸將會(huì)在體內(nèi)積累，成為導(dǎo)致動(dòng)脈粥樣硬化的元兇 。,2、甲硫氨酸為肌酸合成提供甲基,肌酸和磷酸肌酸是能量?jī)?chǔ)存、利用的重要化合物。肝是合成肌酸的主要器官。肌酸以甘氨酸為骨架，由精氨酸提供脒基，SAM提供甲基而合成。肌酸在肌酸激酶的作用下，轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿峒∷帷?/p>

41、肌酸和磷酸肌酸代謝的終產(chǎn)物為肌酸酐,,精氨酸,甘氨酸,SAM,（三）半胱氨酸代謝可產(chǎn)生多種重要的生理活性物質(zhì),1、半胱氨酸與胱氨酸可以互變,2、半胱氨酸可轉(zhuǎn)變成?；撬?牛磺酸是結(jié)合膽汁酸的組成成分之一。,3、半胱氨酸可生成活性硫酸根,PAPS——活性硫酸根，是體內(nèi)硫酸基的供體。,四、芳香族氨基酸代謝可產(chǎn)生神經(jīng)遞質(zhì),,1、苯丙氨酸羥化生成酪氨酸,此反應(yīng)為苯丙氨酸的主要代謝途徑。,（一）苯丙氨酸和酪氨酸代謝有聯(lián)系又有區(qū)別,苯酮酸尿癥(phe

42、nyl keronuria, PKU),體內(nèi)苯丙氨酸羥化酶缺陷，苯丙氨酸不能正常轉(zhuǎn)變?yōu)槔野彼?，苯丙氨酸?jīng)轉(zhuǎn)氨基作用生成苯丙酮酸、苯乙酸等，并從尿中排出的一種遺傳代謝病。,苯酮酸尿癥（PKU）,我國(guó)發(fā)病率約為1／16500。臨床表現(xiàn)：患兒出生時(shí)都正常，通常在3－6個(gè)月時(shí)始初現(xiàn)癥狀。1歲時(shí)癥狀明顯。1、神經(jīng)系統(tǒng) 以智能發(fā)育落后為主，可有行為異常、多動(dòng)甚或有肌痙攣或癲癇小發(fā)作，少數(shù)呈現(xiàn)肌張力增高和健反射亢進(jìn)。如不經(jīng)治療，常在幼兒期死亡

43、。2、外貌 患兒在出生數(shù)月后因黑色素合成不足，毛發(fā)、皮膚和虹膜色澤變淺。3、其他 嘔吐和皮膚濕疹常見；尿和汗液有鼠尿臭味。治療：診斷一旦肯定，應(yīng)立即給予積極治療，治療開始時(shí)年齡愈小，效果愈好。 低苯丙氨酸飲食 對(duì)嬰兒可喂給特制的低苯丙氨酸奶粉；為幼兒添加輔食時(shí)應(yīng)以淀粉類、蔬菜和水果等低蛋白質(zhì)食物為主。由于苯丙氨酸是合成蛋白質(zhì)的必需氨基酸，缺乏時(shí)亦會(huì)導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)損害，故仍應(yīng)按每日30－50mg／kg適量供給，

44、以能維持血中苯丙氨酸濃度在 0.12～0.6mmol／L（2～10mg／dl）為宜。飲食控制至少需持續(xù)到青春期以后。,2、酪氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)閮翰璺影泛秃谏鼗驈氐籽趸纸?,多巴醌,,,吲哚醌,黑色素,聚合,,黑色素(melanin) 的生成,人體缺乏酪氨酸酶，黑色素合成障礙，皮膚、毛發(fā)等發(fā)白，稱為白化病,,,酪氨酸酶,兒茶酚胺(catecholamine) 的生成,,S-腺苷同型半胱氨酸,帕金森病(Parkinson disease)患者多

45、巴胺生成減少。,帕金森病(Parkinson’s disease, PD)又名震顫麻痹，是一種常見的神經(jīng)功能障礙疾病，主要影響中老年人，多在60歲以后發(fā)病。其癥狀表現(xiàn)為靜止時(shí)手、頭或嘴不自主地震顫，肌肉僵直、運(yùn)動(dòng)緩慢以及姿勢(shì)平衡障礙等，導(dǎo)致生活不能自理。 它對(duì)患者生活能力的危害僅次于腫瘤、心腦血管疾病，從而被稱為中老年人的“第三殺手”、“慢性癌癥”。 最早系統(tǒng)描述這種疾病的是英國(guó)內(nèi)科醫(yī)生詹姆斯·帕金森博

46、士（1817年）。 目前65歲以上人群的帕金森病患病率為2%。,帕金森病,酪氨酸的分解代謝,體內(nèi)代謝尿黑酸的酶先天缺陷時(shí)，尿黑酸分解受阻，可出現(xiàn)尿黑酸尿癥。（褐黃?。?褐黃病性骨關(guān)節(jié)炎，為特殊類型的骨關(guān)節(jié)病，藥物治療無效，可行人工關(guān)節(jié)置換術(shù)。,Phe和Tyr的代謝,去甲腎上腺素,酪氨酸,苯丙氨酸,多巴胺,多巴,對(duì)羥苯丙氨酸,腎上腺素,黑色素,多巴醌,尿黑酸,延胡索酸、乙酰乙酸,酪氨酸酶,酪氨酸羥化酶(神經(jīng)、腎上腺),羥化酶

47、,,苯乙酸,苯丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶,,,,,,,,,,,,,多巴（DOPA）,,,,甲狀腺激素,氧化酶,脫羧酶,①,②,③,④,苯丙酮酸尿癥,白化病,Parkinson disease,尿黑酸尿癥,（二）色氨酸的分解代謝可產(chǎn)生丙酮酸和乙酰乙酰CoA,色氨酸,5-羥色胺,一碳單位,丙酮酸 + 乙酰乙酰CoA,維生素 PP,,褪黑激素,五、支鏈氨基酸的分解有相似的代謝過程,骨骼肌,支鏈氨基酸的分解代謝,,,,,目 錄,氨基酸的重要含