11 第十一章 氨基酸代谢.ppt

第1页：第十一章 氨基酸代谢

第十一章 氨基酸代谢

• 第十一章氨基酸代谢

第2页：蛋白质的营养作用

蛋白质的营养作用

• 本章内容
• 蛋白质的营养作用
• 蛋白质的消化吸收
• 氨基酸的一般代谢
• 氨基酸合成代谢概况
• 氨基酸代谢缺陷症

第3页：1 蛋白质的生理功能

1 蛋白质的生理功能

• 是组织细胞的构件物质，维持细胞组织的生长、更新和修补
• 参与多种重要的生理活动(如酶、激素)
• 氧化供能（17.9KJ/g ）
• 可转化为糖和脂肪等
• 氨基酸是各种含氮化合物的原料
• 蛋白质的营养作用

第4页：生物合成蛋白质的原料和途径

生物合成蛋白质的原料和途径

• 固氮生物：N2→NH4+(氨盐) →aa →pr
• 植物、微生物：无机氮→pr
• 高等动物：aa→pr

第5页：氮平衡

氮平衡

机体对蛋白质的摄入量等于排出量即为总氮平衡。

• 正氮平衡：摄入量＞排出量；

(儿童、孕妇、恢复期的病人）负氮平衡：摄入量＜排出量.（饥饿、消耗性疾病患者）我国营养学会推荐成人最少需要量：80克/日

第6页：蛋白质的营养价值

蛋白质的营养价值

• 蛋白质的营养价值取决于其含必需氨基酸数量及种类的多少

必需氨基酸：人和动物不能合成，需从食物pro供给。

包括：Lys(赖); Trp(色); Thr(苏); Val(缬);Met(甲硫); Leu(亮); Ile(异亮); Phe(苯丙)

半必需氨基酸：人体可合成，但婴幼儿期合成速度不快，仍需食物供给。

包括：His(组); Ary(精);非必需氨基酸:人和动物机体能够自身合成的氨基酸.酪氨酸和半胱氨酸（可由苯丙和蛋氨酸合成）

第7页：蛋白质营养效价的评价蛋白

蛋白质营养效价的评价蛋白

• 质的营养效价主要与氮素转化有关

蛋白质消化率食物蛋白质在人体内消化率的高底，是评价食物蛋白质营养价值的一个重要方面食物氮-(粪氮-粪代谢氮)蛋白质消化率= ————————————食物氮

第8页：氮的保留量BV=

氮的保留量BV=

• 100%氮的吸收量

蛋白质的互补作用：指营养价值较低的蛋白质混合食用，必需氨基酸互相补充从而提高营养价值蛋白质的生理价值（BV）：指食物蛋白的利用率

• 蛋白质的利用率

第9页：蛋白来源重量% 单食时BV 混

蛋白来源重量% 单食时BV 混

食时BV——————————————————————豆腐干42 65 77面筋58 67 ——————————————————————小麦39 67 小米13 57 89 牛肉26 69 大豆2 2 64—————————————————混合食物蛋白质的互补作用

第10页：蛋白质的消化吸收消化

蛋白质的消化吸收消化

：在胃、主要在小肠进行。

• 胃内消化：
• 胃蛋白酶（pepsin):胃蛋白酶元→胃酸( H+) → 胃蛋白酶自身激活作用

第11页：胃酶作用：蛋白质小分子

胃酶作用：蛋白质小分子

肽→肠道胃酶作用于：Phe(苯丙), Tyr(酪), Trp(色).( 芳香族）Glu(谷), Gln(谷氨酰胺).(酸性氨基酸)。

• 胃蛋白酶

第12页：小肠消化：来自胰腺的酶

小肠消化：来自胰腺的酶

• 小肠消化：

来自胰腺的酶：1）内肽酶：水解pro内部肽键。

• 胰蛋白酶：Lys(赖)、Arg(精)羧基端肽键；
• (碱性）糜蛋白酶：Phe(苯丙)、Tyr(酪)、Trp(色)肽键；
• (芳香族）弹性蛋白酶：Val(缬)、Leu(亮)、Ser(丝)、Ala(丙)肽键（脂肪族）

第13页：几种蛋白酶原的激活

几种蛋白酶原的激活

（本页内容以图示为主，文字要点较少）

第14页：消化道蛋白酶作用位点

消化道蛋白酶作用位点

（本页内容以图示为主，文字要点较少）

第15页：外肽酶：羧肽酶：从C端水解

外肽酶：羧肽酶：从C端水解

• 羧肽酶A：水解中性aa为C端的肽键；
• 羧肽酶B：水解碱性aa为C端的肽键；

第16页：来自小肠粘膜细胞

来自小肠粘膜细胞

的寡肽酶：1）氨肽酶：从N端水解，形成二肽。

二肽酶：作用于二肽。

寡肽的水解主要在小肠粘膜细胞进行。

第17页：小肠腔的消化：肽小肽氨基

小肠腔的消化：肽小肽氨基

• 小肠腔的消化：肽小肽小肽氨基酸至此：球蛋白几乎完全分解；

纤维蛋白、角蛋白部分水解。

• 胰蛋白酶、糜蛋白酶、弹性蛋白酶羧肽酶、氨肽酶

第18页：吸收aa →肠黏膜细胞

吸收aa →肠黏膜细胞

→血液循环→肝脏这是一需能需氧的主动运输过程。

由肠黏膜细胞上的需氧氨基酸载体来完成.不同氨基酸的吸收由不同的载体完成.1)中性氨基酸载体2)碱性氨基酸载体3)酸性氨基酸载体4)亚氨基酸及甘氨酸载体

第19页：氨基酸的一般代谢氨基酸生物

氨基酸的一般代谢氨基酸生物

• 合成分解代谢蛋白质脱氨α-酮酸脱羧胺（碳骨架）三大代谢能源

第20页：脱氨基作用主要有氧化脱氨、转氨、联合脱氨

脱氨基作用主要有氧化脱氨、转氨、联合脱氨

氧化脱氨作用：1）概念：α-aa在酶催化下氧化成α-酮酸，反应需氧并产氨此为~。

此作用普遍存在于动物细胞中，主要在肝中进行。

第21页：反应：先脱氢再水解脱氨

反应：先脱氢再水解脱氨

。

第22页：类型：A、L-aa氧化

类型：A、L-aa氧化

酶：有两类，分别以FAD、FMN（人和动物）为辅基。

B、D-aa氧化酶：以FAD为辅基，脊椎动物在肝肾细胞中，有些微生物也有。

第23页：氧化专一

氧化专一

C、aa的酶：如：Glu脱氢酶广泛分布在生物细胞质和线粒体中，以NAD+或NADP +为辅酶，可直接脱氨，活性最强。

第24页：转氨作用：1）概念

转氨作用：1）概念

：将一种aa 的α-氨基转给另一α-酮酸，生成相应酮酸和1分子α-aa的作用。

第25页：转氨酶

转氨酶

以谷丙转氨酶(GPT)和谷草转氨酶(GOT)分布最广、活性最大。

临床以此判断肝功能是否正常。

第26页：辅酶：所有转氨酶辅酶

辅酶：所有转氨酶辅酶

为吡哆醛磷酸，并作为:脱羧作用、消旋作用及醇醛裂解反应的辅酶。

第27页：转氨作用

转氨作用

（本页内容以图示为主，文字要点较少）

第28页：转氨作用的意义：1.是aa

转氨作用的意义：1.是aa

• 分解代谢与非必需aa合成代谢的重要步骤；

沟通了糖代谢与蛋白质代谢。

第29页：联合脱氨作用：1）概念

联合脱氨作用：1）概念

：体内氨基酸的脱氨主要靠转氨和氧化脱氨联合进行，简称联合脱氨。

• 反应：主要在肝、肾组织

第30页：嘌呤核苷酸循环

嘌呤核苷酸循环

：主要发生在骨骼肌、心肌、脑等组织。

第31页：脱羧基作用：概念、酶

脱羧基作用：概念、酶

• 脱羧基作用

概念：aa在aa脱羧酶作用下生成CO2和一个相应一级胺类化合物的作用。

酶：专一性强，且只对L-氨基酸起作用。

除组氨酸脱羧酶不需辅酶外，余均以吡哆醛磷酸为辅酶。

第32页：脱羧形成的胺有许多重要生化作用

脱羧形成的胺有许多重要生化作用

• ：谷氨酸—γ-氨基丁酸：重要的神经介质，抑制神经中枢；
• 组氨酸—组胺：有降压、刺激胃液分泌的作用酪氨酸—酪胺：有升压作用

第33页：胺的去向：大多数胺类对动物有毒

胺的去向：大多数胺类对动物有毒

• ，去向：1）随尿排出；
• 在胺氧化酶作用下可进一步氧化分解：胺氨醛脂肪酸合成尿素CO2H2O新氨基酸

第34页：氨基酸分解产物

氨基酸分解产物

• 的代谢氨基酸分解脱氨脱羧氨α-酮酸胺CO2

第35页：氨的去路

氨的去路

：水生动物—直接排氨鸟类、爬行动物—尿酸形式排氨脊椎动物—尿素形式排氨以上生物依次称：排氨生物、排尿酸生物和排尿素生物。

第36页：尿素形成部位的实验

尿素形成部位的实验

• 有关尿素形成的实验：
• 尿素形成部位的实验：a、蛋白质膳食：尿中尿素↑；
• b、切除肝：血、尿中尿素↓c、aa喂养切肝动物：aa多半在血中，少部分在尿中；
• d、切肾：血中尿素↑；

e、同时切肝、肾：血中尿素恒定。

证实肝为尿素形成部位。

第37页：尿素形成实验依据

尿素形成实验依据

• A、肝切片+铵盐混合保温：铵盐↓尿素↑B、肝切片+ aa：脱下的氨几乎全成尿素；

C、肝切片+ aa+鸟aa（Orn)或瓜aa （Cit）：尿素合成量及速度↑D、肝切片+ Orn或Cit：无尿素↑说明Orn或Cit起促进作用。

第38页：氨是尿素合成

氨是尿素合成

的前体的实验：15N标记铵盐饲喂动物证明：15N出现在Ary（精）的胍基、及全部的尿素上。

第39页：尿素的生成：A、氨的活化

尿素的生成：A、氨的活化

在线粒体中进行，耗能。

• 氨甲酰磷酸合成酶催化形成氨甲酰磷酸

N-乙酰谷氨酸为别构激活剂。

第40页：形成瓜氨酸

形成瓜氨酸

• 在线粒体内；

鸟氨酸转氨甲酰酶将氨甲酰磷酸交给鸟氨酸，进入细胞质。

第41页：精氨琥珀酸生成

精氨琥珀酸生成

• 在胞质；
• 精氨琥珀酸合成酶催化瓜氨酸与Asp缩合；

消耗2个高能键。

第42页：形成精氨酸

形成精氨酸

• 精氨琥珀酸酶催化精氨琥珀酸上Asp骨架以延胡索酸形式移去，

第43页：尿素形成、鸟氨酸再生

尿素形成、鸟氨酸再生

精氨酸酶作用于精氨酸。

第44页：鸟氨酸循环的意义：A、有利于生物

鸟氨酸循环的意义：A、有利于生物

• 体的自身保护；

B、防止过量氨积累于血液而引起神经中毒。

• 尿素循环与TCA的关系

第45页：2酰胺的合成：Gln和Asn

2酰胺的合成：Gln和Asn

2酰胺的合成：（在脑、肝、肌肉中）Gln（谷酰胺）和Asn（天冬酰胺）在许多合成（如蛋白质合成）代谢中起的作用：A、氨基供体；

• B、体内解毒方式；

C、氨以酰胺形式储存，在脑、肝、肌肉等组织。

肾谷酰胺酶将Gln分解成Glu和氨，氨随尿排出。

• 3 嘧啶环的合成：

第46页：氨基酸碳骨架——α-酮酸的命运合成

氨基酸碳骨架——α-酮酸的命运合成

• aa、转化成糖、脂肪、氧化成CO2 和H2O

第47页：氨基酸合成代谢概况

氨基酸合成代谢概况

• 氨基酸生物合成途径的类型
• 酸性氨基酸家族的合成途径：

第48页：脂肪酸家族氨基酸的合成途径

脂肪酸家族氨基酸的合成途径

• 2

第49页：赤藓糖-4-磷酸

赤藓糖-4-磷酸

• 芳香族氨基酸合成途径1）赤藓糖-4-磷酸和烯醇式丙酮酸磷酸衍生类型2）组氨酸生物合成

第50页：氨基酸生物合成的调节二种途径

氨基酸生物合成的调节二种途径

• 由终产物对途径第一酶的别构或反馈抑制作用
• 通过同工酶进行调控

本页源文件为图片化表格，文字抽取后列结构已粘连，暂按原文罗列，建议对照原图还原为表格。

第51页：同工酶——能催化相同的化学反应

同工酶——能催化相同的化学反应

同工酶(isoenzyme)——能催化相同的化学反应，但在蛋白质分子的结构、理化性质和免疫性能等方面都存在明显差异的一组酶。

第52页：氨基酸与一碳单位

氨基酸与一碳单位

概念：生物化学将具一个碳原子的基团称~，是生物体各种化合物甲基化的甲基来源。

其转移靠四氢叶酸（FH4）。

第53页：许多aa可作一碳单位来源

许多aa可作一碳单位来源

• 来源：

许多aa可作一碳单位来源，如：甘、苏、丝、组等。

• 上：转亚甲基下：转甲基

第54页：氨基酸与生物活性物质

氨基酸与生物活性物质

• 苯丙氨酸代谢：

第55页：酪氨酸代谢多巴胺羟化

酪氨酸代谢多巴胺羟化

• 2

第56页：半胱氨酸与牛磺酸

半胱氨酸与牛磺酸

• 3

第57页：氨基酸代谢缺陷症

氨基酸代谢缺陷症

酪氨酸代谢异常：白化病、尿黑酸症、帕金森氏病。

• 苯丙氨酸代谢异常：苯丙酮尿症（PKU）

第58页：

第59页：白化鳄

白化鳄

（本页内容以图示为主，文字要点较少）