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第一节 蛋白质的降解及其他
一、相关概念
• 氮平衡：体内蛋白质的合成与分解及每日氮的摄入与排出 需维持动态平衡，即氮平衡(nitrogen balance)。
• 氮摄入量代表蛋白质摄入量，成人每日蛋白需求量80g。 • 总氮平衡：每日摄入氮量与排出氮量大致相等，表示体内
蛋白质的合成与分解量大致相等。分正氮平衡（摄入氮大 于排出氮）与负氮平衡（摄入氮小于排出氮）
R’-C-COOH
R”-CH-COOH
O
NH2
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• 除Lys，Pro外，其他氨基酸均可参加转氨基 作用。
• 各转氨酶均以磷酸吡哆醛(胺)为辅酶。 • 分布最广泛的两种转氨酶：谷草转氨酶（
GOT）和谷丙转氨酶（GPT） • GPT含量为重要的肝炎检测指标 • 是机体合成非必需氨基酸的重要途径
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（一）氧化脱氨基作用：
• 氧化脱氨基的反应过程包括脱氢和水解两步， • 催化氧化脱氨基的酶：Ｌ-氨基酸氧化酶、D-氨基
酸氧化酶、L-谷氨酸脱氢酶（分布最广泛）
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L-谷氨酸脱氢酶(L-glutamate dehydrogenase) 特点： • 以NAD+或NADP+为辅酶，产物NADH或NADPH 可进入呼吸链。 • 属于变构酶，其活性受ATP，GTP的抑制，受 ADP，GDP的激活。 • 酶活性高，分布广
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相关概念
• 蛋白质的半衰期：细胞中蛋白质降解至原浓度一半所 需的时间。人血浆蛋白质半衰期约10天，肝脏t1/2约1 ～8天，结缔组织蛋白t1/2约180天。
• 氨基酸代谢库：食物蛋白质与组织蛋白质经降解为氨 基酸，然后进入血液循环及全身各组织，总称为氨基 酸代谢库。
• 生物体无多余氨基酸
目录
第一节 蛋白质的酶促降解过程 第二节 氨基酸的分解代谢 第三节 氨基酸的生物合成 第四节 蛋白质的生物合成
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复习
• 氨基酸（amino acids)是蛋白质(protein)的基本 组成单位
• 蛋白质是生命活动的重要物质基础 • 蛋白质的功能
催化功能；结构功能；调节功能；防御功能； 运动功能；运输功能；信息功能；储藏功能
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4、氨基酸的吸收
吸收组织：小肠 吸收过程：主动转动过程 氨基酸吸收载体
中性氨基酸载体 碱性氨基酸载体 酸性氨基酸载体 亚氨基酸与甘氨酸载体
部分小肽亦可耗能主动转运
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5、蛋白酶促降解的应用 —酶制剂
• 酶制剂指从生物中提取的具有酶特性的一类物质，主要作 用是催化食品加工过程中各种化学反应，改进食品加工方法 • 我国已批准生产的有木瓜蛋白酶、α-淀粉酶制剂、精制果 胶酶、β—葡萄糖酶等。
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催化反应酶及反应过程
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（二）转氨基作用：
• 定义：由转氨酶(transaminase)催化，将α-氨基 酸的氨基转移到α-酮酸酮基的位置上，生成相 应的α-氨基酸，而原来的α氨基酸则转变为相应 的α-酮酸。
R’-CH-COOH NH2
R”-C-COOH O
转氨酶
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联合脱氨过程
α-氨基酸
α- 酮戊二酸
转氨酶
NH3 +
NADH + H+
L-谷氨酸脱氢酶
α-酮酸
谷氨酸
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H2O + NAD+
嘌呤核苷酸的联合脱氨基作用
• 嘌呤核苷酸循环（purine nucleotide cycle, PNC） 存在于骨骼肌、心肌、肝脏与脑等一种特殊的联 合脱氨基作用方式。
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2、蛋白质营养价值的决定因素
必需氨基酸的含量 必需氨基酸的种类 必需氨基酸的比例
动物蛋白营养价值较植物高！
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3、蛋白质的酶促降解
（口腔到胃）蛋白质
胃蛋白酶
多肽
胰脏的水解酶 如：胰蛋白酶 胰凝蛋白酶
小肽
肠黏膜二肽酶、 氨肽酶等
吸收
氨基酸 血液、体液等
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转变为糖和 脂肪
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转变为 其他含氮物
二、氨基酸的脱氨基作用
• 细胞内分解部位：肝脏 • 定义：氨基酸在酶的催化下脱去氨基生成相应α-酮酸的过程 • 分解代谢过程：
脱氨基——脱氨产物进入TCA或是糖、脂肪合成过程— —NH3转变成尿素或其他 • 脱氨基方式：氧化脱氨基，联合脱氨基和非氧化脱氨基
生产酶 制剂的 生物种类
动物：消化道酶 促消化（来源有限） 植物：果实中丰富的蛋白酶 ，如菠萝蛋白酶、木瓜蛋
白酶、无花果蛋白酶等 微生物：丝状真菌、酵母、细菌3大类，主要为好氧微生物
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微生物酶制剂生产工艺
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第二节 氨基酸的分解代谢
体蛋白
食物蛋白
氨基酸
其他途径
碱基
生物固氮 硝酸还原
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两类转氨酶参与的反应
谷丙转氨酶
谷草转氨酶
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（三）联合脱氨基作用
• 定义：转氨基作用与脱氨基作用联合进行，从 而使氨基酸脱去氨基生成α-酮酸的过程。
• 作用组织：肝、肾等 • 体内主要脱氨基的方式。 • 催化反应酶：转氨酶和谷氨酸脱氢酶 • 辅因子：磷酸 吡哆醛和NAD+（NADP+ ）
NH4+
肾上腺素、 尿酸 α-酮酸 CO2 胺 甲状腺等
NH3 糖及其代谢
鸟氨酸 中间产物 循环
脂肪及其代 谢中间产物
NH4+ 尿素
TCA
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H2O + CO2 + ATP
一、氨基酸的来源与去路
食物蛋白质 消化吸收
组织蛋白质 分解
非必需氨基酸 合成
合成蛋白质 和多肽
氨基酸
脱氨基作用 脱羧基作用
内源蛋白质的降解
有许多种，真核细胞了解较清楚的主要有两条： 1、溶酶体蛋白质降解途径
溶酶体——具有单层膜被的细胞器，约有50种水解酶。 营养充足时进行无选择性降解胞吞入的蛋白质 饥饿状态时进行选择性途径 2、泛素介导的蛋白质降解途径 泛素：76个氨基酸残基组成的小分子碱性蛋白质（泛肽） 途径：蛋白质被泛素化后由蛋白酶体降解。可逆，依赖ATP
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相关概念
• 体内不能合成，必须由食物蛋白质供给的氨基酸称必 需氨基酸(essential)。
必需氨基酸（8种）：赖氨酸（Lys）、色氨酸（Trp）、 苯丙氨酸（Phe）、蛋氨酸（Met）、苏氨酸（Thr） 亮氨酸（Leu）、异亮氨酸（Ile）、缬氨酸（Val）。
半必需氨基酸（2种）：酪氨酸（苯丙氨酸为原料合成） 半胱氨酸（蛋氨酸为原料来合成）