第六章蛋白质代谢课件.ppt

1、第六章第六章 蛋白质代谢蛋白质代谢 本章简介本章简介 掌握内容讲述掌握内容讲述 本章要点本章要点 本章习题本章习题 本章主要介绍了蛋白本章主要介绍了蛋白质的消化、吸收和氨质的消化、吸收和氨基酸的分解代谢与合基酸的分解代谢与合成代谢。成代谢。重点掌握氨重点掌握氨基酸的一般分解代谢基酸的一般分解代谢途径途径。自学了解个别。自学了解个别氨基酸代谢途径和氨氨基酸代谢途径和氨基酸的合成。基酸的合成。第六章第六章 蛋白质代谢蛋白质代谢6.1 6.1 蛋白质的蛋白质的消化、吸收与腐败消化、吸收与腐败6.2 6.2 氨基酸的一般分解代谢氨基酸的一般分解代谢1.1.氨基酸的氨基酸的脱氨基作用脱氨基作用2.2.氨

2、的氨的代谢代谢3.3.-酮酸代谢酮酸代谢：自学自学4.4.脱羧基作用脱羧基作用：自学：自学6.3 6.3 个别氨基酸代谢：自学个别氨基酸代谢：自学6.4 6.4 氨基酸的合成：氨基酸的合成：6 6种类型种类型,自学自学第六章第六章 蛋白质代谢蛋白质代谢氨基酸氨基酸代谢缺陷症代谢缺陷症蛋白质的消化蛋白质的消化蛋白质必须经过消化降解成蛋白质必须经过消化降解成氨基酸后才能被吸收和利用。氨基酸后才能被吸收和利用。消化从消化从胃胃开始，开始，小肠小肠是主要是主要消化部位，经一系列消化部位，经一系列消化道蛋消化道蛋白酶白酶协同水解成为氨基酸。协同水解成为氨基酸。蛋白质的吸收蛋白质的吸收氨基酸被氨基酸被小肠

3、黏膜小肠黏膜吸收后通过黏膜的吸收后通过黏膜的微血管进入血液输送到肝脏及其它器官微血管进入血液输送到肝脏及其它器官进行代谢，少量由淋巴系统进入血液。进行代谢，少量由淋巴系统进入血液。从食物吸收的氨基酸从食物吸收的氨基酸（必需氨基酸必需氨基酸）是合成蛋白质的主要原料。是合成蛋白质的主要原料。胃蛋白酶胃蛋白酶胰蛋白酶胰蛋白酶胰凝乳蛋白酶胰凝乳蛋白酶弹性蛋白酶弹性蛋白酶急性急性胰腺炎胰腺炎蛋白质的腐败蛋白质的腐败肠道细菌对未被消化吸收的肠道细菌对未被消化吸收的蛋白质所起的作用蛋白质所起的作用腐败腐败。腐败作用大部分产物对人体腐败作用大部分产物对人体有害有害，如胺类、氨、苯酚、吲，如胺类、氨、苯酚、吲哚

4、等有害物质。哚等有害物质。氨基酸的脱氨基作用氨基酸的脱氨基作用1 1、氨基酸的、氨基酸的转氨基作用转氨基作用2 2、L-L-谷氨酸的谷氨酸的氧化脱氨基作用氧化脱氨基作用3 3、联合脱氨基作用联合脱氨基作用氨基酸的氨基转移反应氨基酸的氨基转移反应（转氨基作用）（转氨基作用）在在转氨酶转氨酶的催化下，的催化下，-氨基酸的氨基氨基酸的氨基转移到转移到-酮酸的酮基碳原子上，结果酮酸的酮基碳原子上，结果原来的原来的-氨基酸生成相应的氨基酸生成相应的-酮酸，酮酸，而原来的而原来的-酮酸则形成了相应的酮酸则形成了相应的-氨氨基酸，这种作用称为转氨基作用或氨基基酸，这种作用称为转氨基作用或氨基移换作用。移换作

5、用。氨基酸的转氨基作用氨基酸的转氨基作用CHNH2R1COOHCR2COOHOCR1COOHOCHNH2R2COOH+转氨酶aminotransferases氨基酸氨基酸1氨基酸氨基酸2酮酸酮酸1酮酸酮酸2辅酶辅酶磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛 *转氨酶辅酶都是转氨酶辅酶都是磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛Two important aminotransferases谷丙转氨酶谷丙转氨酶(ALT/GPT)和和谷草转氨酶谷草转氨酶(AST/GOT)-COOHCH2CH2C=OCOOH+CH3NH2CHCOOHGPT）（COOHHCNH2CH3+COOHC=OCH2CH2COOH-COOHCH2CH2C=OCOOH+C

6、H3NH2CHCOOHGPT）（COOHHCNH2CH3+COOHC=OCH2CH2COOH-COOHCH2CH2C=OCOOH+CH3NH2CHCOOHGPT）（COOHHCNH2CH3+COOHC=OCH2CH2COOHTwo important aminotransferases谷丙转氨酶谷丙转氨酶(ALT/GPT)和和谷草转氨酶谷草转氨酶(AST/GOT)COOHCH2CH2C=OCOOH+COOHCH2NH2CHCOOH（GOT）COOHHCNH2CH2COOH+COOHC=OCH2CH2COOH-正常人组织中正常人组织中ALT/GPT和和AST/GOT的的数值数值(U/L)ALT/

7、GPT、AST/GOT 40，正常血清含量甚少，正常血清含量甚少酒精肝脂肪肝肝炎心肌炎心肌梗塞等，使肝脏心肌组织酒精肝脂肪肝肝炎心肌炎心肌梗塞等，使肝脏心肌组织坏死细胞破裂坏死细胞破裂,大量大量ALT/AST释放入血液，测得数值升高释放入血液，测得数值升高组织组织ALTAST组织组织GPTGOT心脏心脏7100156000胰脏胰脏20002800肝脏肝脏44000 142000脾脏脾脏1201400骨骼肌骨骼肌480099000肺肺761000肾脏肾脏1900091000血液血液1620谷丙转氨酶谷丙转氨酶(ALT/GPT)谷草转氨酶谷草转氨酶(AST/GOT)*反应反应可逆可逆氨基酸转氨基作

8、用的氨基酸转氨基作用的特点特点谷丙转氨酶谷丙转氨酶(ALT/GPT)谷草转氨酶谷草转氨酶(AST/GOT)氨基酸转氨基作用的氨基酸转氨基作用的特点特点*只有只有氨基的转移氨基的转移，并没有氨基的真正脱落并没有氨基的真正脱落谷丙转氨酶谷丙转氨酶(ALT/GPT)谷草转氨酶谷草转氨酶(AST/GOT)氨基酸转氨基作用的氨基酸转氨基作用的特点特点*具优势的酮酸是具优势的酮酸是-酮戊二酸酮戊二酸，接受，接受转氨氨基形成转氨氨基形成谷氨酸谷氨酸接受氨基的主要酮酸：接受氨基的主要酮酸：是体内合成非必需氨基酸的重要途径，是体内合成非必需氨基酸的重要途径，也是联系糖代谢与氨基酸代谢的桥梁。也是联系糖代谢与氨基

9、酸代谢的桥梁。丙酮酸丙酮酸 -酮戊二酸酮戊二酸 草酰乙酸草酰乙酸转氨基作用意义转氨基作用意义L-谷氨酸氧化脱氨基作用谷氨酸氧化脱氨基作用L-谷氨酸脱谷氨酸脱氢氢酶酶谷氨酸谷氨酸H2O-酮戊二酮戊二 酸酸+NH3L-谷氨酸脱氢酶是谷氨酸脱氢酶是不需氧不需氧脱氢酶脱氢酶在在肝脏肝脏和和肾脏肾脏中含量丰富且酶活性高中含量丰富且酶活性高此酶也可催化逆反应此酶也可催化逆反应发酵法生产发酵法生产味精味精NH3淀粉淀粉谷氨酸钠谷氨酸钠味精味精*在人体的转氨反应中，为什么最具优势在人体的转氨反应中，为什么最具优势的酮酸是的酮酸是-酮戊二酸？酮戊二酸？*怎么解决众多氨基酸的真正脱氨呢？怎么解决众多氨基酸的真正脱

10、氨呢？氨基酸氨基酸氨基氨基的分解代谢的分解代谢氨基酸的氨基酸的转转氨基作用氨基作用L-谷氨酸的谷氨酸的氧化氧化脱脱氨基作用氨基作用联合联合脱脱氨基作用氨基作用联合脱氨基作用联合脱氨基作用（1 1）概概 念念（2 2）类类 型型a、转氨酶与转氨酶与L-谷氨酸脱氢酶作用相偶联谷氨酸脱氢酶作用相偶联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转氨酶与转氨酶与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转氨酶L-谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶H2O+NAD+NH3+NADH-酮酸酮酸-氨基酸氨基酸-酮戊二酸酮戊二酸L-L-谷氨酸谷氨酸意义：意义：可以脱去除可以脱去除Pro和

11、和Lys外的任意外的任意AA的氨基的氨基转氨酶转氨酶在肝、肾在肝、肾组织中进行组织中进行转氨基作用与腺嘌呤核苷酸循环相偶联转氨基作用与腺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酸代琥珀酸腺苷酸代琥珀酸苹果酸苹果酸延胡索酸延胡索酸腺苷酸腺苷酸AMP次黄苷酸次黄苷酸IMP此种方式主要此种方式主要在在骨骼肌和心肌等骨骼肌和心肌等肌肉组织中进行肌肉组织中进行是生物体内三大分子即是生物体内三大分子即蛋白质、糖蛋白质、糖和和核酸核酸，进，进行相互联系的方式行相互联系的方式氨氨 的的 代代 谢谢（1）氨的来源：）氨的来源：AA分解、肠道吸

12、分解、肠道吸收、肾脏收、肾脏Gln水解水解（2）氨的转运：）氨的转运：Ala运氨、运氨、Gln运氨运氨（3）氨的）氨的主要去路主要去路：形成尿素形成尿素 （尿素尿素/鸟氨酸循环）鸟氨酸循环）（4）高血氨与氨中毒：高血氨与氨中毒：p114氨基酸氨基代谢后的排氨氨基酸氨基代谢后的排氨（1）转氨基作用：）转氨基作用：氨基的转移氨基的转移（2）L-谷氨酸的氧化脱氨基谷氨酸的氧化脱氨基（3）联合脱氨基基）联合脱氨基基转氨酶与谷氨酸脱氢酶的转氨酶与谷氨酸脱氢酶的联合脱氨联合脱氨(肝脏、肾肝脏、肾)转氨酶与嘌呤核苷酸的转氨酶与嘌呤核苷酸的联合脱氨联合脱氨(肌肉肌肉)脱氨脱氨游离氨基的生成游离氨基的生成氨对中

13、枢神经系统有毒性氨对中枢神经系统有毒性不同生物排不同生物排氨方式不同氨方式不同无无 毒毒直接排氨直接排氨尿素或氨尿素或氨固体尿酸固体尿酸尿尿 素素氨氨 的的 排排 泄泄肝脏合成肝脏合成肾脏排泄肾脏排泄尿尿 素素 的的 生生 成成a a、概念、概念b b、循环过程、循环过程在排尿动物体内由在排尿动物体内由NH3合成尿素合成尿素,是在是在肝脏肝脏中通过一个循环机制完中通过一个循环机制完成的，称为尿素成的，称为尿素/鸟氨酸鸟氨酸循环。循环。氨基酸氨基酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸氨甲酰磷酸氨甲酰磷酸鸟氨酸鸟氨酸(Orn)(Orn)瓜氨酸瓜氨酸(Cit)(Cit)瓜氨酸瓜氨酸精氨琥珀酸精氨琥珀酸鸟氨酸鸟氨

14、酸精氨酸精氨酸延胡索酸延胡索酸草酰乙酸草酰乙酸氨基酸氨基酸谷氨酸谷氨酸-酮戊二酸酮戊二酸天冬氨酸天冬氨酸ATPAMP+PPiH2O2ATP+CO2+NH3+H2O2ADP+Pi基质基质线线粒粒体体胞液胞液尿素尿素2NH3+CO2+3ATP+3H2OCO（NH2）2+2ADP+AMP+2Pi+PPi鸟鸟氨氨酸酸循循环环耗耗能能u 主要器官：主要器官：肝脏肝脏胞浆和线粒体中合成，肾脏胞浆和线粒体中合成，肾脏排泄排泄u 原料：合成原料：合成1分子尿素需分子尿素需1CO2、2NH3（其中（其中1分子来自于分子来自于Asp）、）、3ATP的的4个个高能磷酸键高能磷酸键u调节酶：调节酶：氨甲酰磷酸合成酶氨

15、甲酰磷酸合成酶/CPS-u意义：体内氨主要去路，意义：体内氨主要去路，解氨毒解氨毒的重要途径的重要途径尿素循环小结尿素循环小结1.血氨正常参考值：血氨正常参考值：5.5465 mol/L2.引起高血氨症主要原因：引起高血氨症主要原因：肝功能严重损伤、肝功能严重损伤、或缺欠酶使尿素合成障碍等或缺欠酶使尿素合成障碍等3.机制机制：脑中氨升高，消耗脑中氨升高，消耗-酮戊二酸（转变为酮戊二酸（转变为谷氨酸），使三羧酸循环减弱，谷氨酸），使三羧酸循环减弱，ATP合成减少，合成减少，引起大脑功能障碍，严重时昏迷引起大脑功能障碍，严重时昏迷肝昏迷肝昏迷4.降低血氨的措施：降低血氨的措施：限制蛋白进食量、给予

16、限制蛋白进食量、给予Glu使其与氨结合为使其与氨结合为Gln高血氨症与肝昏迷高血氨症与肝昏迷TCA Cycle-酮戊二酸酮戊二酸谷氨酸谷氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺NH3NH3脑内脑内-酮戊二酸酮戊二酸氨氨中中毒毒的的可可能能机机制制脑供能不足脑供能不足脑水肿脑水肿脑中累积引起脑脑中累积引起脑血管扩张血管扩张 正常人的血氨浓度正常人的血氨浓度 0.1 mg/100mL高血氨症高血氨症 肝昏迷肝昏迷 肝昏迷肝昏迷-酮酮 酸酸 代代 谢谢（1 1）生成非必需氨基酸）生成非必需氨基酸（2 2）转变成糖或脂肪：）转变成糖或脂肪：生糖生糖AAAA、生酮生酮AAAA、生糖兼生酮、生糖兼生酮AAAA（3 3）氧化供

17、能氧化供能氨基酸碳链氨基酸碳链骨架的代谢骨架的代谢生糖氨基酸和生酮氨基酸生糖氨基酸和生酮氨基酸有些有些AA在分解过程中转变为乙酰乙酰在分解过程中转变为乙酰乙酰CoA或乙酰或乙酰CoA，就可转变为，就可转变为酮体酮体生酮氨基酸生酮氨基酸凡能形成丙酮酸、凡能形成丙酮酸、-酮戊二酸、琥珀酰酮戊二酸、琥珀酰CoA、延胡索酸和草酰乙酸，就可转变、延胡索酸和草酰乙酸，就可转变为为葡萄糖葡萄糖和和糖原糖原生糖氨基酸生糖氨基酸中间产物既能生成中间产物既能生成酮体酮体又可生成又可生成糖糖生酮和生糖氨基酸生酮和生糖氨基酸氨基酸碳骨架进入三羧酸循环的途径氨基酸碳骨架进入三羧酸循环的途径 草酰乙酸草酰乙酸磷酸烯磷酸烯

18、醇式酸醇式酸-酮戊二酸酮戊二酸天冬氨酸天冬氨酸天冬酰胺天冬酰胺丙酮酸丙酮酸 延胡索酸延胡索酸琥珀酰琥珀酰CoA乙酰乙酰CoA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谷氨酸谷氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺精氨酸精氨酸组氨酸组氨酸脯氨酸脯氨酸异亮氨酸异亮氨酸亮氨酸亮氨酸缬氨酸缬氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸酪氨酸酪氨酸天冬氨酸天冬氨酸异亮氨酸异亮氨酸甲硫氨酸甲硫氨酸缬氨酸缬氨酸葡萄糖葡萄糖柠檬酸柠檬酸 -N NH H3 3 苯苯丙丙氨氨酸酸 苯苯丙丙酮酮酸酸 四四氢氢生生物物蝶蝶呤呤 +O O2 2 苯苯丙丙

19、氨氨酸酸羟羟化化酶酶 二二氢氢生生物物蝶蝶呤呤 +H H2 2O O 酪酪氨氨酸酸 四四氢氢生生物物蝶蝶呤呤 +O O2 2 酪酪氨氨酸酸(羟羟化化)酶酶 二二氢氢生生物物蝶蝶呤呤 +H H2 2O O 3 3,4 4-二二羟羟苯苯丙丙氨氨酸酸(多多巴巴)苯丙氨酸羟化酶苯丙氨酸羟化酶/单氧化酶单氧化酶遗传性缺陷可致遗传性缺陷可致苯丙酮酸尿症苯丙酮酸尿症酪氨酸酶酪氨酸酶遗传性缺陷可致遗传性缺陷可致白化病白化病。PKU是常染色体隐性遗传是常染色体隐性遗传基因突变导致肝脏中苯丙氨酸羟基因突变导致肝脏中苯丙氨酸羟化酶化酶(PAH)缺陷从而引起缺陷从而引起Phe代谢代谢障碍，引起中枢神经系统损伤。障碍，

20、引起中枢神经系统损伤。患儿尿液中常有令人不快的鼠尿患儿尿液中常有令人不快的鼠尿味。同时，患儿易合并有湿疹、味。同时，患儿易合并有湿疹、呕吐、腹泻等。呕吐、腹泻等。低苯丙氨酸饮食疗法低苯丙氨酸饮食疗法是目前治疗是目前治疗经典型经典型PKU的惟一方法，降低中的惟一方法，降低中枢神经系统的损伤，还应补充多枢神经系统的损伤，还应补充多种神经介质，如多巴、种神经介质，如多巴、5-羟色胺、羟色胺、叶酸叶酸等。等。3 3,4 4-二二 羟羟 苯苯 丙丙 氨氨 酸酸(多多 巴巴)多多 巴巴 醌醌 酪酪 氨氨 酸酸 酶酶 多多 巴巴 脱脱 羧羧 酶酶 -C CO O2 2 3 3,4 4-二二 羟羟 苯苯 乙乙 胺胺(多多 巴巴 胺胺)吲吲 哚哚 醌醌 O O2 2 -羟羟 化化 酶酶 V Vi it tC C H H2 2O O 去去 甲甲 肾肾 上上 腺腺 素素 黑黑 色色 素素 S SA AM M 转转 甲甲 基基 酶酶 S S-腺腺 苷苷 同同 型型 半半 胱胱 氨氨 酸酸 肾肾 上上 腺腺 素素 白白 化化 病病1 1、氨基酸的、氨基酸的转氨基转氨基、氧化、氧化脱氨基和联合脱氨基作用脱氨基和联合脱氨基作用2 2、尿素形成尿素形成要要 点点 回回 顾顾待后面章节待后面章节讲完再一起做讲完再一起做本本 章章 习习 题题