蛋白质降解和氨基酸分解代谢课件.ppt

1、第三十章氨基酸的分解代谢一、蛋白质的降解（一）内源性蛋白质降解的特点（一）内源性蛋白质降解的特点 1、有选择性、有选择性 2、细胞的营养状态、细胞的营养状态每天都有一定量的细胞内蛋白被降解：被异常修饰的非正常蛋白非正常蛋白、突变蛋白需及时灭活的具调节活性的蛋白具调节活性的蛋白（如关键酶）当aa丰富时，蛋白降解加速食物蛋白供应充足或过量饥饿或糖尿病时无法获得充足的糖做燃料 细胞如何有选择地降解细胞如何有选择地降解“过期蛋白过期蛋白”，而，而不影响细胞的正常功能？不影响细胞的正常功能？水解氨基酸氨基酸泛肽识别泛肽识别并在并在溶酶体溶酶体中水解中水解（二）蛋白质降解的反应机制（二）蛋白质降解的反应机

2、制泛肽：泛肽：7676个氨基酸的小肽个氨基酸的小肽溶酶体溶酶体氨基酸氨基酸被标记后被标记后的的内源蛋内源蛋白质白质50500nm各种各种水解水解酶酶单层膜单层膜游离于细胞质中，过于微小难以观察游离于细胞质中，过于微小难以观察小分子单元小分子单元白细胞杀菌时被该细菌同样溶解白细胞杀菌、细胞自白细胞杀菌、细胞自溶也与之有关溶也与之有关蛋白质降解的泛肽途径蛋白质降解的泛肽途径E1E1：泛肽活化酶：泛肽活化酶 E2E2：泛肽载体蛋白：泛肽载体蛋白 E3E3：泛肽：泛肽-蛋白质连接酶蛋白质连接酶（ubiquitin）蛋白质的生理功能蛋白质的生理功能 组织细胞重要的组织细胞重要的组成成分组成成分，维持组织

3、、，维持组织、细胞的生长，更新和修补组织细胞的生长，更新和修补组织 参与多种重要的参与多种重要的生理活动生理活动(如酶、激素如酶、激素)氧化供能氧化供能（17.9KJ/g 17.9KJ/g 蛋白质）蛋白质）可可转化转化为糖和脂肪等为糖和脂肪等 氨基酸为含氮化合物合成的氨基酸为含氮化合物合成的提供氮源提供氮源（三）（三）机体对外源蛋白质的需要及消化机体对外源蛋白质的需要及消化*总氮平衡总氮平衡：摄入氮：摄入氮=排出氮排出氮 即蛋白质分解与合成处于平衡，如即蛋白质分解与合成处于平衡，如成人成人*正氮平衡正氮平衡：摄入氮：摄入氮 排出氮排出氮 即蛋白质合成量多于分解量，如即蛋白质合成量多于分解量，如

4、儿童、孕妇儿童、孕妇*负氮平衡负氮平衡：摄入氮：摄入氮 排出氮排出氮 即蛋白质分解量多于合成量，即蛋白质分解量多于合成量，如如饥饿、消耗性疾病饥饿、消耗性疾病 食物摄入氮食物摄入氮-(-(尿氮尿氮+粪氮粪氮)可反映体内蛋白质合成与分解的动态关系可反映体内蛋白质合成与分解的动态关系氮平衡氮平衡蛋白质的需要量蛋白质的需要量成人每日最低需要量成人每日最低需要量:303050g/d50g/d我国营养学会推荐的我国营养学会推荐的成人每日需要量成人每日需要量:80g/d 80g/d 取决于其含必需氨基酸种类及含量的多少取决于其含必需氨基酸种类及含量的多少 必需氨基酸：必需氨基酸：机体不能合成、必需从食物中

5、摄取：机体不能合成、必需从食物中摄取：赖、缬、异亮、苯丙、蛋、亮、赖、缬、异亮、苯丙、蛋、亮、色、苏氨酸色、苏氨酸 非必需氨基酸：非必需氨基酸：体内可合成的氨基酸体内可合成的氨基酸 半必需氨基酸：半必需氨基酸：婴幼儿时期合成量不能满足需要婴幼儿时期合成量不能满足需要 组氨酸和精氨酸组氨酸和精氨酸蛋白质的营养价值蛋白质的营养价值 氮的保留量氮的保留量BV=BV=100%100%氮的吸收量氮的吸收量蛋白质的互补作用蛋白质的互补作用 指营养价值较低的蛋白质若与必需氨基酸指营养价值较低的蛋白质若与必需氨基酸互相补充混合食用时则可大大提高营养价值。互相补充混合食用时则可大大提高营养价值。蛋白质的生理价值

6、（蛋白质的生理价值（BVBV）：）：指食物蛋白的利用率指食物蛋白的利用率蛋白质营养价值的蛋白质营养价值的化学评分化学评分 蛋白来源蛋白来源 重量重量%单食时单食时BV 混食时混食时BV 豆腐干豆腐干 42 65 77 面面 筋筋 58 67 小小 麦麦 39 67 小小 米米 13 57 89 牛牛 肉肉 26 69 大大 豆豆 2 2 64 混合食物蛋白质的互补作用混合食物蛋白质的互补作用水解胞外酶胞外酶氨基酸氨基酸 吸收入作为作为氮氮源和能源进行代谢源和能源进行代谢蛋白质不能储备蛋白质不能储备1、蛋白质的消化、蛋白质的消化内肽酶：内肽酶：胃蛋白酶、胰蛋白酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶、糜

7、蛋白酶、弹性蛋白酶弹性蛋白酶 （水解蛋白质内部肽键）（水解蛋白质内部肽键）外肽酶：外肽酶：氨基肽酶、羧基肽酶氨基肽酶、羧基肽酶 （从肽链两端开始水解肽键）（从肽链两端开始水解肽键）主要的酶类：主要的酶类：据水解肽键部位的不同分为两类：据水解肽键部位的不同分为两类：NH3+NH3+COO-COO-外切外切酶酶氨肽酶氨肽酶随机内切内切酶酶特定氨基酸间限制性内切限制性内切酶酶外切外切酶酶羧肽酶羧肽酶最终产物最终产物氨基酸氨基酸胃蛋白酶原胃蛋白酶原H H+蛋白质蛋白质 多肽（主）多肽（主）酶原的激活酶原的激活水解水解2、消化过程（1 1）胃中消化）胃中消化胃蛋白酶胃蛋白酶胃蛋白酶胃蛋白酶 胰蛋白酶原胰

8、蛋白酶原 肠激酶肠激酶 糜蛋白酶糜蛋白酶 弹性蛋白酶弹性蛋白酶 羧基肽酶羧基肽酶（+）蛋白质蛋白质 肽肽 氨基酸氨基酸内肽酶内肽酶外肽酶外肽酶 酶原的激活酶原的激活 胰蛋白酶胰蛋白酶水解水解（2）小肠内消化（主要部位）消化道内几种蛋白酶的专一性消化道内几种蛋白酶的专一性（Phe.Tyr.Trp）（Arg.Lys）（脂肪族）（脂肪族）胰凝乳胰凝乳蛋白酶蛋白酶胃蛋白酶胃蛋白酶弹性蛋白酶弹性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（Phe.Trp）（1 1）主要部位：主要部位：小肠小肠A A 氨基酸运载蛋白氨基酸运载蛋白碱性碱性氨基酸运载蛋白氨基酸运载蛋白酸性酸性氨基酸运载蛋白氨基

9、酸运载蛋白亚氨基酸亚氨基酸运载蛋白运载蛋白B B -谷氨酸循环谷氨酸循环（2 2）吸收机制吸收机制中性中性氨基酸运载蛋白氨基酸运载蛋白3、氨基酸的吸收氨氨基基酸酸-谷谷氨酰氨酰基转基转移酶移酶谷胱谷胱甘肽甘肽半胱氨酰甘氨酸半胱氨酰甘氨酸-谷氨酰谷氨酰氨基酸氨基酸-谷氨酸谷氨酸环化酶环化酶5-氧脯氧脯氨酸氨酸氨基酸氨基酸谷胱甘肽谷胱甘肽合成酶合成酶甘氨酸甘氨酸-谷氨酰谷氨酰半胱氨酸半胱氨酸-谷氨酰谷氨酰半胱氨酸半胱氨酸合成酶合成酶谷氨酸谷氨酸5-氧脯氧脯氨酸酶氨酸酶半胱氨酸半胱氨酸肽酶肽酶细胞膜细胞膜细胞内细胞内|细细胞胞外外-谷氨酰基循环氨基酸吸收General Metabolism of A

10、mino Acid氨基酸代谢库氨基酸代谢库(metabolic pool)食物蛋白质食物蛋白质消化吸收消化吸收组织蛋白质组织蛋白质分解分解合成合成合成合成脱氨基作用脱氨基作用NH3-酮酸酮酸尿素尿素糖糖氧化供能氧化供能酮体酮体脱羧基作用脱羧基作用CO2胺类胺类其他含氮化合物其他含氮化合物(purine,pyrimide)转变转变二、氨基酸的分解代谢二、氨基酸的分解代谢氨基酸氨基酸 酮酸酮酸1、氧化氧化：CO2、H2O、ATP2、提供可转化为、提供可转化为G（燃料）（燃料）的的3碳和碳和4碳单位碳单位NH4+1、再利用生成再利用生成AA2、排泄：排泄：NH4+、尿素、尿酸、尿素、尿酸（一）一）脱

11、氨基作用脱氨基作用(Deamination of Amino Acid)1、转氨基作用转氨基作用 氨基转移酶氨基转移酶(aminotransferase)转氨酶转氨酶(transaminase)转氨酶转氨酶R2CCOOHNH2HR1CCOOHOR2CCOOHOR1CCOOHNH2H氨基酸氨基酸-酮酸-酮酸氨基酸氨基酸-酮酸-酮酸(Donor amino acid)(New amino acid)(New keto acid)(Accepter keto acid)(transaminase)（1）体内比较重要的转氨基反应：）体内比较重要的转氨基反应：谷丙转氨酶(glutamic pyruvic

12、 transaminase,GPT)谷草转氨酶(glutamic oxaloacetic transaminase,GOT)GluPyruvate-Ketoglutarate(-KG)AlaGPTCOOHCH2CH2CHCOOHNH2COOHCH2CH2COCOOHCH3COCOOHCH3CHNH2COOH 肝细胞中转氨酶活力比其他组织高出许多，肝细胞中转氨酶活力比其他组织高出许多，是血液的是血液的100100倍倍 抽血化验若抽血化验若转氨酶比正常水平偏高转氨酶比正常水平偏高则有可能：则有可能：肝组织受损破裂肝组织受损破裂 结合乙肝抗原等指标进一步确定原因结合乙肝抗原等指标进一步确定原因查肝功

13、抽血化验转氨酶指数查肝功抽血化验转氨酶指数（2 2）转氨基作用的机制）转氨基作用的机制+NCH3OHCH2OPO3H2COH磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛CHCOOHR1NH2氨基酸氨基酸H2O+H2OSchiffs碱碱转氨基作用机制（醛亚胺醛亚胺）NCH3OHCH2OPO3H2CH2NH2磷酸吡哆胺磷酸吡哆胺-酮酸酮酸+CHCOOHR1OH2O+H2O分子重排分子重排Schiffs碱异构体碱异构体(主要是肌肉)（3）葡萄糖-丙氨酸循环各组织各组织细胞细胞脱氨脱氨谷氨酸谷氨酸-酮戊二酸酮戊二酸谷谷氨氨酸酸肝脏肝脏以以Gln、Ala转运氨转运氨经济性高效经济性高效（一举两得）（一举两得）肌肉剧烈运动肌肉剧

14、烈运动丙酮酸丙酮酸NH3糖异生糖异生脱氨脱氨酵解酵解蛋白质分蛋白质分解产能解产能L-氨基酸氧化酶氨基酸氧化酶（活性低，分布于肝及肾脏，（活性低，分布于肝及肾脏，辅基为辅基为FMN）D-氨基酸氧化酶氨基酸氧化酶（活性强，但体内（活性强，但体内D-氨基酸少，氨基酸少，辅基为辅基为FAD）氨基酸氧化脱氨的主要酶：2 2、（谷氨酸的）氧化脱氨基（谷氨酸的）氧化脱氨基L-谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶氨基酸氨基酸 +FAD+H2O -酮酸酮酸+NH3+FADH2FADH2+O2 FAD+H2O D 或或 L 氨基酸氧化酶氨基酸氧化酶L-Glu氧化脱氨基作用 L-谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶(L-glutamate

15、 dehydrogenase）分布分布：Liver，Kidney，Brain不需氧脱氢酶，不需氧脱氢酶，辅酶辅酶：NAD+or NADP+()：GTP、ATP()：GDP、ADP+H2O_H2O+NH3 -酮戊二酸酮戊二酸(CH2)2COOHC=OCOOHL-L-谷氨酸谷氨酸(CH2)2COOHCHNH2COOHL-L-谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶 NAD+NADH+H+(CH2)2COOHC=NHCOOH L-谷氨酸氧化脱氨基作用（三）脱酰胺基作用（四）非氧化脱氨基反应主要在微生物中进行主要在微生物中进行1 1、还原脱氨基还原脱氨基2、脱水脱氨基3、裂解脱氨基转氨基作用转氨基作用转氨酶转氨酶种类

16、多、分布广、活性高种类多、分布广、活性高但氨基酸但氨基酸没有真正脱掉氨基没有真正脱掉氨基氧化脱氨基作用氧化脱氨基作用氨基酸氧化酶氨基酸氧化酶只有只有Glu脱氢酶分布广、活性高，但肌肉缺乏脱氢酶分布广、活性高，但肌肉缺乏不是体内主要的脱氨基方式不是体内主要的脱氨基方式最佳脱氨基的方式是？最佳脱氨基的方式是？联合脱氨基联合脱氨基=转氨基转氨基+氧化脱氨基氧化脱氨基转氨酶与转氨酶与Glu脱氢酶的联合脱氨基脱氢酶的联合脱氨基 肝、脑、肾肝、脑、肾嘌呤核苷酸循环嘌呤核苷酸循环 肌肉、脑、肾肌肉、脑、肾（五）联合脱氨基作用COOHCH2CH2CHCOOHNH2RCCOOHNH2HRCCOOHOCOOHCH

17、2CH2COCOOHNH3H2ONADHH+NAD+氨基酸氨基酸-酮酸-酮酸-KG谷氨酸谷氨酸转氨酶转氨酶谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶肌肉、肝、脑、肾中的嘌呤核苷酸循环肌肉、肝、脑、肾中的嘌呤核苷酸循环产物-NNNNRNHCHCH2COOCOO5P-腺苷酸琥珀酸腺苷酸琥珀酸COOCOCH2COO-草酰乙酸草酰乙酸嘌呤核苷酸循环谷氨酸谷氨酸-酮戊二酸酮戊二酸转氨酶转氨酶-氨基氨基酸酸-酮酸酮酸NH3NH3COCOOHCHNH3CH2COO-+天冬氨酸天冬氨酸NNNNROH5P次黄嘌呤次黄嘌呤核苷酸核苷酸NAD+NADH+H+NNNNRNH25P腺苷酸腺苷酸COOCHCHCOO延胡索酸延胡索酸COOC

18、HOHCOOCH2苹果酸苹果酸HH谷谷-草草转转氨酶氨酶反应物嘌呤核苷酸循环（purine nucleotide cycle）腺苷酸代琥珀酸合成酶腺苷酸代琥珀酸合成酶H H2 2O OO OC CC CO OO OH HR RC CO OO OH HC CH H2 2C CH H2 2C CC CO OO OH HO OC CO OO OH HC CH H2 2C CC CO OO OH HO OC CO OO OH HC CH H2 2C CH HO OH HC CO OO OH HH HO OO OC C C CH H2 2C CC CO OO OH HN NH H2 2H HH HN N

19、N NN NN NO OR R5 5P P H HO OO OC CC CH H2 2C CH H C CO OO OH HN NH HP P5 5R RN NN NN NN N N NN NN NN NR R5 5P PN NH H2 2 C CH HN NH H2 2C CO OO OH HR RH HO OO OC CC CH HH HC CC CO OO OH HC CH H2 2C CH H2 2C CH HN NH H2 2C CO OO OH HC CO OO OH HN NH H3 3（六）氨基酸的脱羧基作用（六）氨基酸的脱羧基作用1 1、直接脱羧基、直接脱羧基PLP2 2、羟

20、化脱羧基、羟化脱羧基Putrefaction（腐败）of Protein 胺类胺类(amines)的生成的生成组胺、组胺、氨基丁酸等氨基丁酸等生理活性生理活性物质物质 氨氨(ammonia)的生成的生成 其它其它有害物质有害物质的生成的生成苯酚、吲哚、硫化氢等苯酚、吲哚、硫化氢等有毒！有毒！L-L-谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶NAD+H2OCOO(CH2)2OCCOONADH+H+NH4+-谷氨酸谷氨酸-酮戊二酸酮戊二酸COO(CH2)2CHNH3COO+谷氨酸谷氨酸氧化脱氨氧化脱氨(七七)氨的转运与排泄氨的转运与排泄血氨过高可引起中枢神经系统中毒！血氨过高可引起中枢神经系统中毒！1、体内氨的、体

21、内氨的来源来源 Amino Acid 脱氨基脱氨基(Deamination)肠道细菌的肠道细菌的腐败作用腐败作用与与尿素尿素(Urea)的分解的分解*肾小管上皮分泌肾小管上皮分泌Gln的分解的分解G Gl ln nG Gl lu u谷谷氨氨酰酰胺胺酶酶H2ONH3CONH2CH2CH2CHNH2COOHCOOHCH2CH2CHNH2COOH若外环境NH3大量进入细胞，或细胞内NH3大量积累 酮戊二酸大量转化酮戊二酸大量转化 NADPH大量消耗大量消耗 TCA循环中断，能量供应受阻，循环中断，能量供应受阻，某些敏感器官（如神经、大脑）某些敏感器官（如神经、大脑）功能障碍功能障碍 表现：语言障碍、

22、视力模糊、表现：语言障碍、视力模糊、昏迷、死亡昏迷、死亡三羧酸三羧酸循环循环丙酮酸丙酮酸酮戊二酸2、氨中毒的可能机制、氨中毒的可能机制L-L-谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶NAD+H2OCOO(CH2)2OCCOONADH+H+NH4+-谷氨酸谷氨酸 -酮戊二酸酮戊二酸COO(CH2)2CHNH3COO+血氨正常参考值：血氨正常参考值：5.545.546565 mol/Lmol/L 降低血氨的措施：降低血氨的措施：限制蛋白进食量限制蛋白进食量 给于肠道抑菌药物给于肠道抑菌药物 给予给予GluGlu使其与氨结合为使其与氨结合为GlnGln3 3、氨的转运、氨的转运Gln合成酶谷氨酰磷酸谷氨酰磷酸Gln

23、合成酶以中性以中性GlnGln形式转运形式转运肝脏肝脏4 4、氨的排泄、氨的排泄水生生物直接扩散脱氨水生生物直接扩散脱氨（NH3）哺乳、两栖动物排尿素哺乳、两栖动物排尿素各种生物根据安全、价廉的原则排氨各种生物根据安全、价廉的原则排氨直接排氨，不消耗能量；排氨形式越复杂、越耗能？体内水循环迅速，体内水循环迅速，NHNH3 3浓度低，扩散流失快，浓度低，扩散流失快，毒性小。毒性小。CONH2NH2？体内水循环较慢，体内水循环较慢，NHNH3 3浓度较高，需要消耗浓度较高，需要消耗能量使其转化为较简能量使其转化为较简单，低毒的尿素形式。单，低毒的尿素形式。NNNNOOO-鸟类、爬虫排尿酸均来自转均

24、来自转氨氨不溶于水不溶于水毒性很小毒性很小需更多能量需更多能量为什么这类生物如此排氨？为什么这类生物如此排氨？水循环太慢，水循环太慢，保留水分同时不中毒保留水分同时不中毒，付出高能量代价，付出高能量代价。高等植物，高等植物，以以Gln/Asn形式形式储存氨储存氨，不排氨。，不排氨。1932年年Hans Krebs提出提出尿素循环尿素循环(urea cycle)鸟氨酸循环鸟氨酸循环(ornithine cycle)NH2(CH2)3HCCOOHNH2NH(CH2)3HCCOOHNH2CONH2NH(CH2)3HCCOOHNH2CNHNH2鸟氨酸瓜氨酸精氨酸NH2CONH2尿素鸟氨酸瓜氨酸 精氨酸

25、NH3CO2NH3+尿素H2OH2OH2O5、尿素(urea)的生成 实验：实验：动物切除肝脏，输入动物切除肝脏，输入AA后，血氨浓度升高后，血氨浓度升高动物保留肝脏、切除肾脏，输入动物保留肝脏、切除肾脏，输入AA后，血后，血中尿素浓度升高中尿素浓度升高动物肝脏、肾脏同时切除，输入氨基酸后，动物肝脏、肾脏同时切除，输入氨基酸后，血中尿素含量较低，但血氨浓度升高血中尿素含量较低，但血氨浓度升高 结论：结论：肝脏肝脏是合成尿素的主要器官是合成尿素的主要器官Urea Biosynthesis-1+CO2NH3H2O2ATP+H2NCOOP+2ADPPi氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸(Carbamoyl p

26、hosphate)CPS-AGA（1）氨基甲酰磷酸的合成：氨甲酰磷酸合成酶氨基甲酰磷酸的合成：氨甲酰磷酸合成酶 (carbamoyl phophate synthetase,CPS-)AGA）AGA）（N-乙酰谷氨酸N-乙酰谷氨酸CH3CONHCHCOOHCH2CH2COOH(N-acetyl glutamatic acid,AGA)反应部位：线粒体蛋白质降解蛋白质降解 转氨反应转氨反应 Glu浓度浓度 AGA最终促进最终促进CPSCPS活性活性Urea Biosynthesis-2（2）瓜氨酸的合成瓜氨酸的合成(Carbamoyl phosphate)(Ornithine)(Citrulli

27、ne)Urea Biosynthesis-3（3 3）精氨酸的合成（）精氨酸的合成（胞质胞质）NH(CH2)3HCCOOHNH2CONH2瓜氨酸+COOHC HH2NCH2COOHNH(CH2)3HCCOOHNH2CNNH2精氨酸代琥珀酸CHCOOHCH2COOH精氨酸代琥珀酸合成酶ATPAMPPPiH2O天冬氨酸精氨酸代琥珀酸裂解酶NH(CH2)3HCCOOHNH2CNHNH2精氨酸+HCCHCOOHHOOC延胡索酸(Citrulline)(Asp)(Argininosuccinate)(Argininosuccinate)(Arginine)(Fumarate)Urea Biosynthe

28、sis-4（4 4）精氨酸水解生成尿素）精氨酸水解生成尿素精氨酸酶NH(CH2)3HCCOOHNH2CNHNH2精氨酸+NH2CONH2尿素NH2(CH2)3HCCOOHNH2鸟氨酸+H2O(Arginine)(Urea)(Ornithine)尿素生成的尿素生成的要点要点亚细胞定位：线粒体与细胞质亚细胞定位：线粒体与细胞质限速酶：限速酶：氨甲酰磷酸合成酶氨甲酰磷酸合成酶耗能过程：耗能过程：4 4ATP/ureaATP/ureaN N与与C C来源：来源：氨基酸脱氨和氨基酸脱氨和COCO2 2 尿素合成的尿素合成的调节调节食物蛋白质食物蛋白质的影响的影响CPS-CPS-的调节的调节尿素合成酶系尿

29、素合成酶系的调节的调节尿素循环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瓜氨酸瓜氨酸转氨基转氨基氨氨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H2OCONH2NH2三、氨基酸碳骨架的氧化途径 生成生成 non-essential amino acid 转变成转变成Carbohydrate及及Lipids 生糖氨基酸生糖氨基酸(glucogenic amino

30、 acid)生酮氨基酸生酮氨基酸(ketogenic amino acid)生糖兼生酮氨基酸生糖兼生酮氨基酸(glucogenic and ketogenic amino acid)氧化供能氧化供能碳骨架的氧化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CoASH乙酰乙酰CoA-酮戊二酸酮戊二酸琥珀酰琥珀酰CoACoA乙酰乙酰乙酰乙酰CoA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

31、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酰胺天冬酰胺谷氨酰胺谷氨酰胺氧化供能或转变成糖类及脂类酮体酮体Asp Asn甘油甘油糖糖磷酸丙糖磷酸丙糖脂肪酸脂肪酸脂肪脂肪Phe TyrLeu Lys PheTyr TrpArg Gln His ProIle Met Ser Thr ValIle Leu TrpAla Cys GlySer Thr TrpPEP丙酮酸丙酮酸GluGlu乙酰乙酰-CoA乙酰-CoA柠檬酸柠檬酸-酮戊二酸-酮戊二酸琥珀酰-CoA延胡索酸延胡索酸草酰乙酸草酰乙酸TCATCAcyclecycle生糖氨基酸：生糖氨基酸：甘、丝、丙甘、丝、丙等多种氨基酸等多种氨基酸生酮氨

32、基酸：生酮氨基酸：亮、赖亮、赖、苯丙、色、酪、苯丙、色、酪 生酮兼生糖氨基酸：生酮兼生糖氨基酸：苯丙、酪苯丙、酪 （一）形成乙酰（一）形成乙酰-CoA-CoA 丙氨酸丙氨酸色氨酸色氨酸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CoA 丝氨酸丝氨酸半胱氨酸半胱氨酸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羟丁酸琥珀酸琥珀酸-CoA-CoA苏氨酸苏氨酸缬氨酸缬氨酸异

33、亮氨酸异亮氨酸缬氨酸缬氨酸 亮氨酸亮氨酸 异亮氨酸异亮氨酸转氨基作用转氨基作用相应的相应的-酮酸酮酸氧化脱羧基作用氧化脱羧基作用相应的脂肪酰相应的脂肪酰CoACoA缬氨酸缬氨酸琥珀酸单琥珀酸单酰酰CoACoA亮氨酸亮氨酸乙酰辅酶乙酰辅酶A A及乙及乙酰乙酰辅酶酰乙酰辅酶A A异亮氨酸异亮氨酸乙酰辅酶乙酰辅酶A A及琥及琥珀酸单酰辅酶珀酸单酰辅酶A A支链氨基酸的代谢 （4 4）形成延胡索酸）形成延胡索酸 乙酰乙酸乙酰乙酸两条路径进入两条路径进入（5 5）形成草酰乙酸）形成草酰乙酸（一）一碳单位(one carbon unit,OCU)代谢 概念：含一个碳原子的基团概念：含一个碳原子的基团四、由

34、氨基酸产生的其他重要物质四、由氨基酸产生的其他重要物质methylmethylenemethenylformylformimino叶酸、碟酰谷氨酸叶酸、碟酰谷氨酸NNNNNH2OHCH2NHCONHCHCOOHCH2CH2COOH123456789102-氨基氨基-4-羟基羟基-6-亚甲基蝶呤亚甲基蝶呤对氨基苯甲酸对氨基苯甲酸谷氨酸谷氨酸叶酸叶酸蝶酰谷氨酸蝶酰谷氨酸蝶酸蝶酸NNNNNH2OHCH2NHCO12345678910谷氨酸谷氨酸存在形式存在形式四氢叶酸四氢叶酸功能：功能：一碳单位脱除酶的辅酶一碳单位脱除酶的辅酶 传递一碳基团传递一碳基团 NNN+NNH2OHCH2NCH2HHHCO传

35、递亚甲基传递亚甲基谷氨酸谷氨酸NNN+NNH2OHCH2NHCH3HHHCO谷氨酸谷氨酸传递甲基传递甲基谷氨酸谷氨酸NNN+NNH2OHCH2NCHHHHCO传递甲川基传递甲川基一碳单位的产生OCU与Amino Acid MetablismCH2OHCHNH2COOHCH2NH2COOHN5CH2FH4,N10+FH4H2O+丝氨酸丝氨酸甘氨酸甘氨酸CH2NH2COOHFH4+N5,N10-CH2-FH4NAD+NADHCO2 NH3+甘氨酸甘氨酸OCU与Amino Acid MetablismNNCH2CH COOHNH2N5-CH=NH-FH4COOHCH2CH2CHNH2COOH组氨酸组

36、氨酸谷氨酸谷氨酸NCH2CHCOOHHNH2HCOOHN10-CHO-FH4犬尿氨酸+FH4ATPADP+Pi色氨酸色氨酸OCU相互转变与生理功能N5-CH=NH-FH4-NH3+NH3 FH4FH4FH4TrpHisSer,GlyCHOFH4N10,N10CHFH4N5,N10CH2FH4N5C CH H3 3F FH H4 4N N5 5嘌呤嘌呤合成（C合成（C2 2）嘌呤嘌呤合成（C合成（C8 8）dTMP（-CHdTMP（-CH3 3）OCU与核苷酸合成CNCHCCOOdRNH5PCH3N N5 5,N,N1010-CH-CH2 2-FH-FH4 4987654321N N5 5,N

37、N1 10 0 C CH H F FH H4 4N N1 10 0C CH HO O F FH H4 4NCNCCCNCN（二）含硫氨基酸的代谢（二）含硫氨基酸的代谢1、Met2、Cys（三）肌酸（三）肌酸(creatine)的合成的合成(CH2)3CHNH2COOHNHCNH2HNCH2NH2COOH+(CH2)3CHNH2COOHNH2NH2CNHNHCH2COOH+精精氨氨酸酸甘甘氨氨酸酸鸟鸟氨氨酸酸胍胍乙乙酸酸NH2CNHNCH2COOHCH3NHPCNHNCH2COOHCH3CNHCNCH2OH3CHNH2OPiH2O+ADPATPSAMS-腺苷同型 半胱氨酸肌肌酸酸磷磷酸酸肌肌酸酸

38、肌肌酸酸酐酐（四）Phe、Tyr和Trp的代谢酪酪氨氨酸酸酶酶黑黑色色素素细细胞胞苯苯丙丙酮酮酸酸3吲吲哚哚醌醌多多巴巴醌醌神神经经组组织织肾肾上上腺腺苯苯乙乙酸酸CH2COHOCH2CCOOHO黑黑色色素素CH2HCCOOHNH2OOCH2HCCOOHNH2CH2HCCOOHNH2HOBH4BH2NADPHNADP+CH2HCCOOHNH2HOHOCH2CH2NH2HOHOHCCH2NH2HOHOOHHCCH2NH2HOHOOHCH3苯苯丙丙氨氨酸酸酪酪氨氨酸酸多多巴巴胺胺去去甲甲肾肾上上腺腺素素肾肾上上腺腺素素酪酪氨氨酸酸羟羟化化酶酶CH2HCCOOHNH2HOHO多多巴巴多多巴巴苯苯丙丙氨氨酸酸羟羟化化酶酶对对羟羟苯苯丙丙氨氨酸酸尿尿黑黑酸酸延延胡胡索索酸酸+乙乙酰酰乙乙酸酸（五）（五）多胺多胺(polyamines)(polyamines)腐胺、精眯，精胺腐胺、精眯，精胺H2N(CH2)3CHCOOHH2N(CH2)3CH2H2N(CH2)4NH(CH2)3NH2H2N(CH2)3NH(CH2)4NH(CH2)3NH2CO2L-鸟氨酸腐胺精脒精胺NH2NH2腺苷S+CH3（CH2）3NH2腺苷S+CH3（CH2）3NH2脱羧SAM脱羧SAM