第11章蛋白质的分解代谢课件.ppt

1、第11章 蛋白质的分解代谢2022-8-5生物化学 第6章 生物氧化2第一节第一节 蛋白质的消化和吸收蛋白质的消化和吸收第二节第二节 氨基酸的分解氨基酸的分解第三节第三节 氨基酸分解产物的转化氨基酸分解产物的转化第四节第四节 氨基酸的生物合成氨基酸的生物合成目录目录2022-8-5生物化学 第6章 生物氧化32022-8-5生物化学 第6章 生物氧化4第一节第一节 蛋白质的消化和吸收蛋白质的消化和吸收2022-8-5生物化学 第6章 生物氧化52022-8-5生物化学 第6章 生物氧化62022-8-5生物化学 第6章 生物氧化72022-8-5生物化学 第6章 生物氧化8（Phe.Tyr.T

2、rpPhe.Tyr.Trp）（Arg.LysArg.Lys）糜蛋白酶糜蛋白酶羧肽酶羧肽酶胰蛋白酶胰蛋白酶氨肽酶氨肽酶羧肽酶羧肽酶（GluGlu）消化道内几种蛋白酶的专一性胃蛋白酶胃蛋白酶弹性蛋白酶弹性蛋白酶2022-8-5生物化学 第6章 生物氧化9蛋白质的消化过程蛋白质的消化过程2022-8-5生物化学 第6章 生物氧化10第二节第二节 氨基酸的分解氨基酸的分解一、一、氨基酸代谢概况氨基酸代谢概况三、三、氨基酸的脱羧基作用氨基酸的脱羧基作用二、二、氨基酸的脱氨基作用氨基酸的脱氨基作用2022-8-5生物化学 第6章 生物氧化11一、氨基酸代谢概况2022-8-5生物化学 第6章 生物氧化12

3、2022-8-5生物化学 第6章 生物氧化13-氨基酸氨基酸 氨基酸氧化酶（氨基酸氧化酶（FAD、FMN）-酮酸酮酸 R-CH-COO-NH+3|R-C-COO-+NH3 O|H2O+O2H2O2L-谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶H2O NH32022-8-5生物化学 第6章 生物氧化142022-8-5生物化学 第6章 生物氧化15-氨基酸氨基酸1 R1-CH-COO-NH+3|-酮酸酮酸1 R1-C-COO-O|R2-C-COO-O|-酮酸酮酸2 R2-CH-COO-NH+3|-氨基酸氨基酸22022-8-5生物化学 第6章 生物氧化162022-8-5生物化学 第6章 生物氧化172022-8

4、-5生物化学 第6章 生物氧化18谷丙转氨酶和谷草转氨酶谷丙转氨酶和谷草转氨酶谷丙转氨酶谷丙转氨酶（GPT）谷草转氨酶谷草转氨酶(GOT)2022-8-5生物化学 第6章 生物氧化19a a、转氨酶转氨酶与与L-L-谷氨酸脱氢酶作用相偶联谷氨酸脱氢酶作用相偶联b b、转氨基作用与嘌呤核苷酸循环相偶联转氨基作用与嘌呤核苷酸循环相偶联2022-8-5生物化学 第6章 生物氧化202022-8-5生物化学 第6章 生物氧化21转氨酶与转氨酶与L-L-谷氨酸脱氢酶作用相偶联谷氨酸脱氢酶作用相偶联转氨酶L-谷氨酸脱氢酶-酮酸酮酸-氨基酸氨基酸-酮戊二酸酮戊二酸L-L-谷氨酸谷氨酸2022-8-5生物化学

5、 第6章 生物氧化22转氨基作用与嘌呤核苷酸循环相偶联转氨基作用与嘌呤核苷酸循环相偶联-氨基酸氨基酸-酮酸酮酸-酮戊二酸酮戊二酸谷氨酸谷氨酸草酰乙酸草酰乙酸天冬氨酸天冬氨酸腺苷酰琥珀酸腺苷酰琥珀酸苹果酸苹果酸延胡索酸延胡索酸腺苷酸腺苷酸次黄苷酸次黄苷酸2022-8-5生物化学 第6章 生物氧化232022-8-5生物化学 第6章 生物氧化242022-8-5生物化学 第6章 生物氧化252022-8-5生物化学 第6章 生物氧化26CH-COOHHOOC-CHHOOC-CH2-CH-COOHNH2天冬氨酸酶天冬氨酸酶2022-8-5生物化学 第6章 生物氧化272022-8-5生物化学 第6章

6、 生物氧化282022-8-5生物化学 第6章 生物氧化292022-8-5生物化学 第6章 生物氧化301 1、概念概念3 3、脱羧产物的进一步转化（次生物质代谢脱羧产物的进一步转化（次生物质代谢）氨基酸在脱羧酶的氨基酸在脱羧酶的作用下脱掉羧基生成相作用下脱掉羧基生成相应的一级胺类化合物应的一级胺类化合物的作用。脱羧酶的辅的作用。脱羧酶的辅酶为磷酸吡哆醛。酶为磷酸吡哆醛。直接脱羧直接脱羧 胺胺羟化脱羧羟化脱羧 羟胺羟胺 2 2、类型、类型:2022-8-5生物化学 第6章 生物氧化312022-8-5生物化学 第6章 生物氧化322022-8-5生物化学 第6章 生物氧化332022-8-5

7、生物化学 第6章 生物氧化342022-8-5生物化学 第6章 生物氧化352022-8-5生物化学 第6章 生物氧化362022-8-5生物化学 第6章 生物氧化372022-8-5生物化学 第6章 生物氧化38一、氨的去路1 1、氨的排泄方式氨的排泄方式2 2、氨的转运氨的转运 （1 1）谷氨酰胺形式）谷氨酰胺形式 （2 2）丙氨酸形式）丙氨酸形式3 3、尿素的生成尿素的生成尿素循环尿素循环4 4、合成其他含合成其他含N N物质物质2022-8-5生物化学 第6章 生物氧化39氨的毒性氨的毒性l 血液中1%的氨就可引起中枢神经系统中毒。其机理是：v 高浓度的氨使TCA中间产物-酮戊二酸转变

8、成L-Glu，使大脑内-酮戊二酸大量减少，甚至缺乏，而导致TCA无法运转，ATP生成受到严重的阻碍，引起脑功能受损。v 以上反应还使NADPH大量消耗，严重地影响需要还原力(NADPH+H+)反应的正常进行。l 因此动物体内游离氨形成后需立即进行代谢2022-8-5生物化学 第6章 生物氧化402022-8-5生物化学 第6章 生物氧化41谷氨酰氨谷氨酰氨+ADP（1）谷氨酸形式转运氨2022-8-5生物化学 第6章 生物氧化42（2）丙氨酸形式转运氨2022-8-5生物化学 第6章 生物氧化433 3、尿素的生成、尿素的生成（1）尿素循环）尿素循环l 在排尿动物体内由NH3合成尿素是在肝脏中

9、通过一个循环机制完成的，这一个循环称为尿素循环（鸟氨酸循环）。2022-8-5生物化学 第6章 生物氧化44l 尿素的合成部位：合成在肝脏的线粒体及胞液中，尿素是中性、无毒、水溶性很强的物质。由血液运输至肾，从尿中排出。2022-8-5生物化学 第6章 生物氧化45(1)(1)氨甲酰磷酸的合成氨甲酰磷酸的合成COCO2 2+NH+NH3 3+H+H2 2O+2ATPO+2ATP氨基甲酰磷酸合成酶氨基甲酰磷酸合成酶（N-N-乙酰谷氨酸乙酰谷氨酸，MgMg2+2+）C COOH H2 2NNOO POPO3 32-2-+2ADP+Pi 2ADP+Pi氨甲酰磷酸氨甲酰磷酸反应在线粒体中进行反应在线粒

10、体中进行尿素循环分步反应尿素循环分步反应2022-8-5生物化学 第6章 生物氧化46(2)(2)瓜氨酸的合成瓜氨酸的合成鸟氨酸氨基甲酰转移酶鸟氨酸氨基甲酰转移酶H H3 3POPO4 4+氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸NH2(CH2)3CHCOOHNH2鸟鸟氨氨酸酸NH2(CH2)3CHCOOHNH2鸟鸟氨氨酸酸NH2COOPO32-NH2COOPO32-NHCHCOOHNH2NH2CO瓜瓜氨氨酸酸(CH2)32022-8-5生物化学 第6章 生物氧化47(3)(3)精氨酸的合成精氨酸的合成反应在胞液中进行。反应在胞液中进行。精氨酸代琥珀酸合成酶精氨酸代琥珀酸合成酶ATPATPAMP+PPiAMP

11、+PPiH H2 2OOMgMg2+2+天冬氨酸天冬氨酸精氨酸代琥珀酸精氨酸代琥珀酸NHCHCOOHNH2NH2CO瓜瓜氨氨酸酸(CH2)3COOHCHH2NCH2COOHNH(CH2)3CHCOOHNH2NH2CNCOOHCHCH2COOH2022-8-5生物化学 第6章 生物氧化48COOHCHCHHOOC+NH(CH2)3CHCOOHNH2NH2CNHNH(CH2)3CHCOOHNH2NH2CNCOOHCHCH2COOHNH(CH2)3CHCOOHNH2NH2CNCOOHCHCH2COOH精氨酸精氨酸延胡索酸延胡索酸精氨酸代琥精氨酸代琥珀酸裂解酶珀酸裂解酶精氨酸代琥珀酸精氨酸代琥珀酸20

12、22-8-5生物化学 第6章 生物氧化49(4)(4)精氨酸水解生成尿素精氨酸水解生成尿素尿素尿素鸟氨酸鸟氨酸精氨酸精氨酸2022-8-5生物化学 第6章 生物氧化50尿素循环部位肝脏细胞氨基酸氨基酸（外来的或自身的）（外来的或自身的）-酮戊二酸酮戊二酸（转氨作用）（转氨作用）谷氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸酮戊二酸酮戊二酸NH4+CO22ADP+Pi+H+2ATPPi鸟氨酸鸟氨酸瓜瓜氨氨酸酸氨氨甲甲酰酰磷磷酸酸Pi瓜氨酸瓜氨酸天冬氨酸天冬氨酸精氨琥珀酸精氨琥珀酸ATPAMP+PPi延延胡胡索索酸酸鸟氨酸鸟氨酸精氨酸精氨酸H2OCONH2NH22022-8-5生物化学 第6章 生物氧化512022-8

13、-5生物化学 第6章 生物氧化52（2 2）总反应和总反应和过程过程l 循环实质循环实质：尿素分子中的两个氮原子，：尿素分子中的两个氮原子，一个来自氨一个来自氨，另一个则来自天冬氨酸另一个则来自天冬氨酸，而而AspAsp又由其它又由其它aaaa通过转氨基作用而通过转氨基作用而生成，因此，尿素分子中两个生成，因此，尿素分子中两个NN的来的来源都直接或间接来自各种源都直接或间接来自各种aaaa。2022-8-5生物化学 第6章 生物氧化53二、氨基酸碳骨架的转化途径1 1、再氨基化生成氨基酸再氨基化生成氨基酸2 2、转变成糖或脂肪转变成糖或脂肪 生糖氨基酸生糖氨基酸 生酮氨基酸生酮氨基酸 生酮兼生

14、糖氨基酸生酮兼生糖氨基酸3 3、氧化供能生成氧化供能生成COCO2 2和和H H2 2O O2022-8-5生物化学 第6章 生物氧化54异柠檬酸异柠檬酸柠檬酸柠檬酸延胡索酸延胡索酸苹果酸苹果酸草酰乙酸草酰乙酸CoASHCoASH乙酰乙酰CoACoA-酮戊二酸酮戊二酸琥珀酰琥珀酰CoACoA乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA苯丙氨酸苯丙氨酸酪氨酸酪氨酸亮氨酸亮氨酸赖氨酸赖氨酸色氨酸色氨酸丙氨酸丙氨酸苏氨酸苏氨酸甘氨酸甘氨酸丝氨酸丝氨酸半胱氨酸半胱氨酸丙酮酸丙酮酸精氨酸精氨酸组氨酸组氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺脯氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸异亮氨酸异亮氨酸甲硫氨酸甲硫氨酸缬氨酸缬氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸酪氨酸酪氨酸天冬

15、氨酸天冬氨酸天冬酰胺天冬酰胺2022-8-5生物化学 第6章 生物氧化55 丙氨酸丙氨酸色氨酸色氨酸（一）形成乙酰（一）形成乙酰-CoA-CoA2022-8-5生物化学 第6章 生物氧化56丝氨酸丝氨酸甘氨酸甘氨酸苏氨酸苏氨酸丝/苏氨酸转羟甲基酶丝氨酸转羟甲基酶乙酰CoA2022-8-5生物化学 第6章 生物氧化57 丝氨酸丝氨酸半胱氨酸半胱氨酸2022-8-5生物化学 第6章 生物氧化58精氨酸精氨酸谷氨酸谷氨酸脯氨酸脯氨酸（二）形成（二）形成-酮戊二酸酮戊二酸谷氨酸半醛鸟氨酸鸟氨酸2022-8-5生物化学 第6章 生物氧化59组氨酸组氨酸-酮戊二酸酮戊二酸谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酸谷氨酸202

16、2-8-5生物化学 第6章 生物氧化60同型同型/高半胱氨酸高半胱氨酸甲硫氨酸甲硫氨酸苏氨酸苏氨酸（三）形成琥珀酸（三）形成琥珀酸-CoA-CoA-酮丁酸2022-8-5生物化学 第6章 生物氧化61琥珀酸琥珀酸-CoA-CoA苏氨酸苏氨酸缬氨酸缬氨酸异亮氨酸异亮氨酸2022-8-5生物化学 第6章 生物氧化62CH2CHCOOHNH2CH2CO-COOHOH（4 4）形成延胡索酸）形成延胡索酸CH2-CH-COOHOHNH2CH2COOHOHOHCH3-C-CH2-COOHOCH-COOHHOOC-CH苯丙氨酸苯丙氨酸酪氨酸酪氨酸对羟苯丙对羟苯丙酮酸酮酸尿黑酸尿黑酸乙酰乙酸乙酰乙酸延胡索酸延

17、胡索酸2022-8-5生物化学 第6章 生物氧化63（5 5）形成草酰乙酸）形成草酰乙酸天冬酰胺天冬酰胺天冬氨酸天冬氨酸草酰乙酸草酰乙酸2022-8-5生物化学 第6章 生物氧化642022-8-5生物化学 第6章 生物氧化65-CH=NH 亚氨甲基亚氨甲基H-CO-甲酰基甲酰基-CH2OH 甲醇基甲醇基-CH=次甲基次甲基-CH2-亚甲基亚甲基-CH3 甲基甲基2022-8-5生物化学 第6章 生物氧化66叶酸和 四氢叶酸（FH4或THFA）四四氢氢叶叶酸酸HH105叶叶酸酸56782022-8-5生物化学 第6章 生物氧化67HH1052022-8-5生物化学 第6章 生物氧化68一碳基团的来源与转变2022-8-5生物化学 第6章 生物氧化692022-8-5生物化学 第6章 生物氧化70谷氨酸族谷氨酸族天冬氨天冬氨酸族酸族丙氨丙氨酸族酸族丝氨丝氨酸族酸族His 和和芳香族芳香族