蛋白质代谢与运动
• • • • • •
装饰面板 涂料: 模塑粉 纸张 农业化肥 三聚氰胺甲醛树酯与其他原料混配,还可以生 产出织物整理剂、皮革鞣润剂、上光剂和抗水 剂、橡胶粘合剂、助燃剂、高效水泥减水剂、 钢材淡化剂等。
• 蛋白质平均含氮量为16% • 三聚氰胺的含氮量为66.7%左右。是鲜牛奶的 151倍,是奶粉的23倍。 • 常用的蛋白质测试方法“凯氏定氮法” 。 样品蛋白质含量= 样品含氮量×6.25 • 每100g牛奶中添加0.1克三聚氰胺,理论上就 能提高0.625%蛋白质。
α
必需氨基酸
• "借一两本蛋色书来" • 谐音: 借(缬氨酸), 一(异亮氨酸),两(亮氨 酸),本(苯丙氨酸),蛋(蛋氨酸),色(色氨酸), 书(苏氨酸),来(赖氨酸).
①赖氨酸:促进大脑发育,是肝及胆的组成成分, 能促进脂肪代谢,调节松果腺、乳腺、黄体及卵 巢,防止细胞退化; ②色氨酸:促进胃液及胰液的产生; ③苯丙氨酸:参与消除肾及膀胱功能的损耗;
其余的十种氨基酸人体能够自己制造,我 们称之为非必需氨基酸。
• 天然的氨基酸现已经发现的有300多种。 β、γ
、
δ
、
ε-氨基酸
脯氨酸—— 4-羟脯氨酸
20种α-氨基酸 的衍生物 如:
赖氨酸—— 5-羟赖氨酸
组氨酸—— 3-甲基组氨酸 赖氨酸—— 甲基赖氨酸 精氨酸—— 鸟氨酸、瓜氨酸 色氨酸—— 5-羟色氨酸
(四)运动对AA代谢的影响
运动时骨骼肌 丙氨酸量增加 50%~500%
1969年 Felig和Wahler
葡萄糖-丙氨酸循环
• 肌肉内由葡萄糖分解产生的丙酮酸和蛋 白质分解产生的AA,经转氨基作用生成 的丙氨酸,通过血液循环运到肝脏,经 脱氨基作用及糖异生作用生成葡萄糖, 葡萄糖经血液循环又回到肌肉中。这样 就构成了肝脏与肌肉之间的一个代谢联 系,称为葡萄糖-丙氨酸循环。
• 是人体内排除氨毒的主要途径 • 场所:肝脏
CO2
NH3
尿素循环 瓜氨酸 1932年 Krebs
NH3
鸟氨酸
ATP
尿素
CO(NH2)
精氨酸
尿素循环的意义
A、解氨毒。 B、缓解体液酸化。
尿素的排泄
肝脏→血液(血尿素)→肾脏→尿液→体外
通过测定血尿素可了解体内蛋白质的代谢情况。 可反映出运动员负荷量和强度的状况,是运动员机能评 定的重要生化指标。
• 在早期的研究中发现,三聚氰胺毒性很 小,大鼠半致死量为大于3克/千克, • 后来国外已经有医学研究证明长期摄入 三聚氰胺会导致生殖、泌尿系统的损害, 膀胱、肾结石,并可进一步诱发膀胱癌 等疾病同。 • 在治疗方面,目前没有针对三聚氰胺毒 性作用的特效解毒剂。
(三)蛋白质的分子结构
蛋白质的 分子结构
蛋白质和AA的分解
• 蛋白质水解→AA
氧化脱氨基作用
• AA的分解
脱氨基作用
转氨基作用 联合脱氨基作用
嘌呤核苷酸循环
脱羧基作用
1氧化脱氨基作用
2转氨基作用
• 体内合成非必需氨基酸的主要途径。 • 可以使多余的氨基酸脱除氨基,得以分解。 • 此过程只有氨基的转移,没有氨基的脱出。
• 谷丙转氨酶(GPT):丙氨酸:α-酮戊 二酸氨基转移酶 • 谷草转氨酶(GOT):天冬氨酸:α-酮 戊二酸氨基转移酶
α-螺旋 β-折叠
氢键
三级结构
• 在二级结构基础上进一步折叠成紧密的 三维形式。
球状蛋白
氢键 盐键
二硫键
疏水键 范德华力
四级结构
• 由蛋白质亚基结构形成的多于一条多肽 链的蛋白质分子的空间排列。
血红蛋白
四个亚基 4个血红素辅基
蛋白质的结构与功能的关系
蛋白质的一级结构是蛋白质的基本结构, 决定蛋白质的特定空间结构的形成,进 而影响蛋白质的生物学功能。
• 结晶牛胰岛素(crystallized bovine insulin)牛胰岛素 是牛胰脏中胰岛β-细胞所分泌的一种调节糖代谢的蛋白质激 素。 • 1955年由英国桑格(S.Sanger)首先确定其一级结构, 即牛胰岛素中氨基酸的组成和排列顺序。17种51个氨基酸 组成的两条多肽链牛胰岛素的全部结构。桑格也因此荣获 1958年诺贝尔化学奖。 • 1965年9月17日中国完成了结晶牛胰岛素的全合成。这是 世界上第一个人工合成的有活性的蛋白质。 1979年度诺贝尔化学奖
健康成人各组织中GOT和GPT活性 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 组织名称 GOT GPT 单位/每克湿组织 单位/每克湿组织 ────────────────────────────── 心 脏 156000 7100 肝 脏 142000 44000 骨骼肌 99000 4800 肾 脏 91000 19000 胰 腺 28000 2000 脾 脏 14000 1200 肺 脏 10000 700 血 清 20 16 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
第三章
蛋白质代谢与运动
• 一、蛋白质概述
• 二、运动与蛋白质代谢
一、蛋白质的概述
(一)概念 蛋白质(protein)是指由氨基酸组 成的高分子有机化合物。 氨基酸(amino acid, 简写AA): :是指含有 的氨基的羧酸。
-NH2 -COOH
蛋白质的基本组成单位是AA
• 天然蛋白质由20种 α -氨基酸组成
• 意义
1将肌肉中的氨以无毒的形式运到肝脏, 避免血氨浓度过度升高。 2防止运动肌丙酮酸浓度升高所导致的乳 酸增加,保障糖代谢畅通。 3丙氨酸在肝脏异生为糖,有利于维持血 糖稳定,和葡萄糖的重新利用。 4促进了AA的氧化代谢。
三大细胞燃料的相互关系
1糖、脂肪、蛋白质之间相互转换
糖极易转换为脂肪,脂肪中的甘油可 转换为糖。 糖代谢产生的酮酸可合成氨基酸,某 些氨基酸也可异生为糖。
一级结构
空间结构 二级结构 三级结构 四级结构
一级结构:
• 又称蛋白质的初级结构,是指构成蛋白 质的氨基酸的种类、数量、排列顺序和 连接方式。
肽键(主键) 二肽、三肽、……多肽、蛋白质 多肽链
蛋白质的一级结构是蛋白质的基本结构,决定蛋白质的 特定空间结构的形成,进而影响蛋白质的生物学功能。
镰刀型细胞贫血症
只有当蛋白质以特定的适当空间构象存在
时才具有生物活性 。
(四)蛋白质的分类
• 分子形状
球状蛋白 纤维状蛋白
• 分子组成
简单蛋白 结合蛋白养和储存类、收缩或运 动类、保护或防御能力类、激素类、结构 蛋白类等
(五)蛋白质的生物学功能
占人体干重80%
• 机体最主要的结构成分
在长于30分钟的运 动中供能,最多不 超过总能耗的18%
AA的糖异生作用加强,调节血 糖及间接供能。
(二)运动和恢复期蛋白质的 代谢特点
• 氮平衡 人体摄入的食物中的含氮量和排泄物中 的含氮量相等的情况称为氮平衡。 正氮平衡 儿童、孕妇、恢复期病人
运动员
负氮平衡 老人、饥饿、消耗性病人
运动员
• 运动时蛋白质的净降解
氨的去路
• (1)生成尿素 • (2)生成酰胺 • (3)重新生成AA或其它含氮物质
高血氨对运动能力的影响
• 影响中枢神经系统 使运动能力下降,思维连贯性差,最后 失去意识。
• 对许多生化反应起不良作用 降低丙酮酸的利用和减少摄氧量,抑制 丙酮酸羧化作用和线粒体的呼吸作用, 危及三羧酸循环。
(1)生成尿素
亮氨酸 异亮氨酸 缬氨酸
转氨酶
α -酮异已酸 α-酮—甲基戊酸 α -酮异戊酸
脱氢酶 相应的 脂酰辅酶A 氧化 乙酰辅酶A TCA CO2+H2O + 42分子ATP 43分子ATP 32分子ATP
脱羧基作用
• 生物体内大部分氨基酸可进行脱羧作用,生成相应的一级胺。氨基酸脱羧酶 专一性很强,每一种氨基酸都有一种脱羧酶,辅酶都是磷酸吡哆醛。氨基酸 脱羧反应广泛存在于动、植物和微生物中,有些产物具有重要生理功能。 • 但大多数胺类对动物有毒,体内有胺氧化酶,能将胺氧化为醛和氨。 • 如:谷氨酸→r-氨基丁酸,是重要的神经介质。 • 如:组氨酸→组胺(又称组织胺),有降低血压的作用。 • 如:色氨酸→5-羟色胺,作为神经递质具有抑制作用;在外围组织具有收缩 血管的功能 • 多胺 某些氨基酸脱羧基可产生多胺类物质。如鸟氨酸脱羧基生成腐胺, 然后再转变为精脒和精胺。精脒和精胺属多胺类,是调节细胞生长的重要物 质。凡生长旺盛的组织及肿瘤组织多胺类含量较多。临床上利用测定肿瘤病 人血、尿中多胺含量作为观察病情的指标之一
谷氨酸——
γ-氨基丁酸
•
因此,氨基酸在人体中的存在,不 仅提供了合成蛋白质的重要原料,而且 对于促进生长,进行正常代谢、维持生 命提供了物质基础。如果人体缺乏或减 少其中某一种,人体的正常生命代谢就 会受到障碍,甚至导致各种疾病的发生 或生命活动终止。
(二)蛋白质的元素组成
•C H O N
标志元素
1、所有蛋白质均含N,生物体内的N主要存在于蛋白质里。
2、所有蛋白质含N量较恒定,一般为了15%~17.6%, 平均为16%。
N
=
16 100
Pr
样品蛋白质含量=样品含氮量×6.25 凯氏定氮法Kjeldal Method
三聚氰胺毒奶粉的原理
• 三聚氰胺(Melamine)俗称密胺、 蛋白精,是白色单斜晶体,几乎无味, 微溶于水(3.1g/L常温),它的分子 式是C3H6N6,含氮量高达66.7% 。
如:生物膜、骨骼肌 催化功能 运输储存功能
• 承担多种重要生理功能
• 机体能源物质之一
调节功能 免疫功能 运动功能
• 1g糖完全氧化产能16.9kj • 1g脂肪完全氧化产能38.9kj • 1g蛋白质完全氧化产能16.76kj