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蛋白质的分解代谢


L-谷氨酸脱氢酶
COOH (CH 2)2 CHNH 2 COOH COOH
L-谷氨酸脱氢酶
NAD+ NADH+H+
COOH
(CH 2)2 C=NH COOH
L-谷氨酸
+ H2O
_H O 2
(CH 2)2 C=O
+ NH
3
COOH-酮戊二酸
2. 转氨基作用
R1 H C NH2
R2
+
转氨酶
C
O
COOH
-酮酸
磷酸吡哆胺
转氨基作用
特点:
* 只有氨基的转移,没有氨的生成 * 催化的反应可逆 * 其辅酶都是磷酸吡哆醛
生理意义:
是体内合成非必氨基酸的重要途径 接受氨基的主要酮酸有:
*丙酮酸
*-酮戊二酸 *草酰乙酸
3. 联合脱氨基作用
转氨基作用和谷氨酸氧化脱氨基作用的联合
R H 2N C
氨基酸
COOH -酮戊二酸
(二) 生理需要量
1、每天最低分解量 成人每日最低分解量约为20g/d蛋白质。
2、最低生理需要量 成人每日最低需要量: 30~50g/d
我国营养学会推荐的 成人每日需要量: 80g/d
(三) 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: 体内需要而又不能自身合成,必须由食物 供应的氨基酸,称为必需氨基酸。 缬、异亮、亮、苯丙、蛋、色、苏、赖氨酸 共8种(口诀:借一两本淡色书来) *婴儿期组氨酸也是必需的。
谷氨酸
-酮戊二酸
2. 谷氨酰胺的运氨作用
NH3 + ATP
(脑、肌肉)
ADP + Pi
COOH (CH 2)2 CHNH 2 COOH
L-谷氨酸
NH3
谷氨酰胺 合成酶
CHNH2 (CH2)2 CHNH2 COOH
谷氨酰胺
谷氨酰酶 (肝、肾) H2O
尿素、铵盐等
临床上用谷氨酸盐 降低血氨
COOH
NH 2 C=O NH (CH 2)3 CH-NH 2 COOH
H2N COOH CH CH 2
NH 2
COOH N CH CH 2 COOH
精氨酸代琥珀 酸合成酶, Mg2+
C NH
+
COOH ATP
(CH 2)3
AMP + PPi
*天冬氨酸 可由转氨基 作用提供
CH-NH 2 COOH
瓜氨酸
精氨酸代琥珀酸
3. 精氨酸的合成-2
NH 2 C NH
COOH CH
精氨酸代琥 珀酸裂解酶
NH
+
(CH 2 ) 3 CH-NH 2 COOH
CH HOOC
延胡索酸
精氨酸
4. 精氨酸水解为尿素
NH 2 C NH NH
NH 2
精氨酸酶
NH 2
+ H2O
C=O NH 2
+
(CH 2) 3 CH-NH 2 COOH
鸟氨酸
组织蛋白质
消化吸收
分解
体内合成
(非必需 氨基酸 )
蛋白质(主) 氨 酮体 脱氨 (生成尿素) 基 -酮酸 氧化供能 分解 酸 糖 脱羧 代 胺类 转变 谢 其它含氮化合物 库 经肾排出 (1g/d)
合成
氨基酸代谢概况
一、氨基酸的脱氨基作用
1 氧化脱氨基作用(特点:有氨生成)
R CH NH2 COOH 氨基酸氧化酶
COOH
HOOC O C
1R
R2
+
H C NH2 COOH
(1)转氨酶(其辅酶为磷酸吡哆醛)
*丙氨酸氨基转移酶(ALT) 又称谷丙转氨酶(GPT) 谷氨酸 + 丙酮酸
ALT
-酮戊二酸
+ 丙氨酸
临床意义:急性肝炎患者血清ALT升高
*天冬氨酸氨基转移酶(AST)又称谷草转氨酶(GOT) 谷氨酸 + 草酰乙酸 AST -酮戊二酸 +天冬氨酸
三、蛋白质的腐败作用
定义:肠道细菌对未被消化的蛋白质及 未被吸收的消化产物进行的代谢过程 1、胺的生成(组胺、尸胺、酪胺等)
R CH NH2 COOH
–CO2
氨基酸
RCH 2NH 2 胺
2 肠道氨的生成(肠道氨的两种主要来源)
*氨基酸脱氨
R CH NH2 COOH
肠菌
R
CH 2 COOH
+ NH3
尿素
鸟氨酸
NH3 + CO2
H2O
瓜氨酸
精氨酸酶
H2O
精氨酸
H2O
NH3
(三) 鸟氨酸循环的详细步骤
1. 氨基甲酰磷酸的合成(反应部位:线粒体) CO2 氨基甲酰磷酸合成酶I(CPS-І) O + NH3 H2N C O ~PO32N-乙酰谷氨酸 + 2ATP Mg2+ 2ADP+Pi 氨基甲酰磷酸 H2O
– 2H
R
C COOH NH
氨基酸
亚氨基酸
R2 C O COOH
+ H2O
+ NH
3
-酮酸
氨基酸氧化脱氨的主要酶:
* L-氨基酸氧化酶(活性低,分布于肝及 肾脏,辅基为FMN) * D-氨基酸氧化酶(活性强,但体内D-氨基 酸少,辅基为FAD) * L-谷氨酸脱氢酶 活性强,分布于肝、肾及脑组织 为变构酶,受ATP、ADP等调节, 辅酶为NAD+或NADP+ 专一性强,只作用于谷氨酸,催化 的反应可逆
氨基酸 蛋白水解酶作用示意图
二、 氨基酸的吸收
1 主要部位:小肠
2 吸收机制
(1)氨基酸吸收载体
*中性氨基酸运载蛋白(主) *碱性氨基酸运载蛋白 *酸性氨基酸运载蛋白 *亚氨基酸运载蛋白
(2)-谷氨酰基循环对氨基酸的转运作用
(3)肽的吸收
K+-ATP酶
K+ Na+
外 膜
Na+
氨基酸
载体蛋白质
腺苷酸代 琥珀酸
N
H2O
N R-5`-p
N R-5`-p
CH 2COOH
HOOC CH
CHOHCOOH
AMP
延胡索酸
苹果酸
HCCOOH
二、-酮酸的代谢
1. 经氨基化生成非必需氨基酸 2. 经三羧酸循环氧化供能 3. 转变为糖及脂类 生酮氨基酸:亮氨酸、赖氨酸 生糖氨基酸:甘、丝、丙……等多种氨基酸
4. 嘌呤核苷酸循环脱氨反应
骨骼肌和心肌组织主要由该途径脱氨
嘌呤核苷酸循环(1)
COOH -酮戊二酸 (CH 2)2 C=O COOH COOH (CH2)2 CHNH 2 COOH
COOH H2N CH CH 2
氨基酸
-酮酸
2 HNHC
HOOC R R C=O COOH
AST
COOH
天冬氨酸
主要的酶类:
内肽酶
胰蛋白酶 糜蛋白酶 弹性蛋白酶
外肽酶
羧基肽酶A 羧基肽酶B
氨基肽酶
内肽酶
羧基肽酶
O O O H2N CH C NH CH- - -NH CH C NH CH- - -NH CH C NH CH COOH R1 R2
R3
R4
R5
R6
二肽酶 氨基酸 +
O H2N CH C NH CH COOH R' R"
CH 2COOH COCOOH 草酰乙酸
谷氨酸
COOH H2N CH CH 2 COOH
天冬氨酸
转氨基作用
CH 2COOH COCOOH
腺苷酸代 琥珀酸合 HN 成酶
O N
嘌呤核苷酸循环(2)
NH3
N R
H HOOC CH 2 C COOH
NH N N
|
IMP
-5`-p
腺苷酸 脱氨酶
NH 2 N
草酰乙酸
谷氨酰胺
CH 2 CHNH 2 COOH Asp
CONH 2
临床上用此酶分解血 的Asn治疗白血病 NH3
白血病细胞不能
天冬酰胺酶
CH 2 CHNH 2 COOH
H2O
谷氨酸
Asn
三、 尿素的生成
(一) 尿素合成的主要器官:肝脏 (二) 尿素合成的鸟氨酸循环
2分子氨与1分子 CO2结合生成1分 子尿素及1分子水
第四节 氨的代谢
一、 体内氨的来源
*来源: •氨基酸脱氨(主) •从肠道吸收的氨 •肾脏产生的氨(主要来自谷氨酰胺分解的氨)
该部分氨分泌到肾小管腔中主要与尿中的H+结合 成铵盐由尿排出,当尿pH升高时,分泌受阻, 被吸收入血。
肝功能严重障碍的病人,不宜使用碱性利尿药, 以免血氨升高。
氨的去路:
合成尿素排出(主)
H
(CH 2)2 C=O
COOH
NH3
谷氨酸脱氢酶
+ NADH+H+
R C O
转氨酶
COOH
COOH CH 2 CH 2
COOH
-酮酸
H2O + NAD+
H2N C H
COOH 谷氨酸
3. 联合脱氨基作用
特点:有氨生成,反应过程可逆 生理意义:
*体内合成非必需氨基酸的主要途径 * 肝、肾等组织主要脱氨途径
第八章
蛋白质的分解代谢
本章主要内容
• • • • • 一 二 三 四 五 蛋白质的营养作用 蛋白质的消化、吸收与腐败 氨基酸的一般代谢 氨的代谢 个别氨基酸的代谢
第一节 蛋白质的营养作用
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