10蛋白质的降解和氨基酸的分解代谢课件.ppt
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- 10 蛋白质 降解 氨基酸 分解代谢 课件
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1、2023-8-151蛋白质代谢蛋白质代谢?Metabolism of Amino acids&Proteins Metabolism of Amino acids&ProteinsChapter 10 Chapter 10 蛋白质降解和蛋白质降解和 氨基酸的分解代谢氨基酸的分解代谢.2023-8-152第一节第一节 蛋白质的营养价值与蛋白质的消化及吸收蛋白质的营养价值与蛋白质的消化及吸收必需氨基酸:必需氨基酸:体内需要但自身不能合成,必须由食物供应的氨基酸体内需要但自身不能合成,必须由食物供应的氨基酸一、蛋白质的营养价值一、蛋白质的营养价值 Met Trp Lys Val Ile Leu Ph
2、e Thr Met Trp Lys Val Ile Leu Phe Thr “假假 设设 来来 借借 一一 两两 本本 书书”甲硫氨酸、色氨酸、赖氨酸、缬氨酸甲硫氨酸、色氨酸、赖氨酸、缬氨酸异亮氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸苯丙氨酸、苏氨酸.2023-8-153蛋白质的营养价值蛋白质的营养价值必需必需AAAA种类种类必需必需AAAA含量含量必需必需AAAA的比例的比例具有与人体需求相符的具有与人体需求相符的AAAA组成,其被消化组成,其被消化后在体内被利用的程度越高,营养价值越后在体内被利用的程度越高,营养价值越高。高。.2023-8-154 将几种营养价值较低的食物蛋白质混
3、合后食用,互相将几种营养价值较低的食物蛋白质混合后食用,互相补充必需氨基酸的种类和数量,以提高其营养价值的作用补充必需氨基酸的种类和数量,以提高其营养价值的作用食物蛋白质的互补作用食物蛋白质的互补作用必需氨基酸相互补充必需氨基酸相互补充.2023-8-155二、蛋白质的消化二、蛋白质的消化蛋白质具有种属特异蛋白质具有种属特异性,消化可以消除。性,消化可以消除。蛋白酶:一般为无活性酶原,需蛋白酶:一般为无活性酶原,需HClHCl、蛋白酶或肠激酶、蛋白酶或肠激酶激活激活蛋白酶:水解肽键,专一性不同蛋白酶:水解肽键,专一性不同各种蛋白酶协同作用,生成各种蛋白酶协同作用,生成AAAA、二肽,吸收、二肽
4、,吸收.2023-8-156.2023-8-157 NHNH3 3+COO COO-外肽酶外肽酶氨肽酶氨肽酶特定氨基酸间特定氨基酸间限制性内肽酶限制性内肽酶外肽酶外肽酶羧肽酶羧肽酶最终产物:最终产物:氨基酸、寡肽氨基酸、寡肽.2023-8-158.2023-8-159三、肽和氨基酸的吸收三、肽和氨基酸的吸收(小肠粘膜)(小肠粘膜)氨基酸转运方式:氨基酸转运方式:主动转运(耗能)主动转运(耗能)肠粘膜上皮细胞膜载体肠粘膜上皮细胞膜载体粘膜微粘膜微血管血管血液血液肝脏及其他器官;肝脏及其他器官;-谷氨酰胺循环:在细胞膜上的谷氨酰胺循环:在细胞膜上的-谷氨酰胺转移酶作用谷氨酰胺转移酶作用下,通过与谷
5、胱甘肽作用而转运入细胞。每转运下,通过与谷胱甘肽作用而转运入细胞。每转运1 1分子分子氨基酸消耗氨基酸消耗3 3分子分子ATPATP。.2023-8-1510.2023-8-1511 多肽转运方式:多肽转运方式:依赖氢离子或钙离子浓度的主动转运,消耗依赖氢离子或钙离子浓度的主动转运,消耗ATPATP。依赖依赖pHpH的氢离子或钠离子的交换转运体系,不消的氢离子或钠离子的交换转运体系,不消耗耗ATPATP。谷胱甘肽转运系统。谷胱甘肽转运系统。.2023-8-1512蛋白质的腐败作用蛋白质的腐败作用(putrefactionputrefaction)肠道细菌对消化过程中不被消化、吸收部分蛋白质及肠
6、道细菌对消化过程中不被消化、吸收部分蛋白质及其消化产物所起的作用。无氧分解,涉及脱羧、脱氨、氧其消化产物所起的作用。无氧分解,涉及脱羧、脱氨、氧化、还原、水解反应。大部分产物对人体有害。化、还原、水解反应。大部分产物对人体有害。.2023-8-1513第二节第二节 细胞内蛋白质的降解细胞内蛋白质的降解 外源性蛋白降解:消化道内,不需要能量,蛋白外源性蛋白降解:消化道内,不需要能量,蛋白酶参与。酶参与。内源性蛋白质降解:细胞内,衰老蛋白质,需要内源性蛋白质降解:细胞内,衰老蛋白质,需要能量,高效率、指向性强。能量,高效率、指向性强。人及动物体内蛋白质处于不断人及动物体内蛋白质处于不断降解和合成的
7、动态平衡降解和合成的动态平衡成人:每天有成人:每天有1%1%2%2%总蛋白被总蛋白被降解、更新降解、更新蛋白半寿期蛋白半寿期(t t1/21/2)人血浆蛋白质:人血浆蛋白质:1010天天肝脏蛋白质:肝脏蛋白质:1 18 8天天结缔组织蛋白:结缔组织蛋白:180180天天关键性的调节酶:很短关键性的调节酶:很短.2023-8-1514一一 细胞内蛋白质降解的重要物质细胞内蛋白质降解的重要物质 泛素,与目标蛋白质结合,被蛋白酶体识别。泛素,与目标蛋白质结合,被蛋白酶体识别。酶酶E1E1(泛素活化酶)激活泛素(泛素活化酶)激活泛素 酶酶E2E2(泛素结合酶)将泛素与目标蛋白质绑定(泛素结合酶)将泛素
8、与目标蛋白质绑定 酶酶E3E3(泛素蛋白连接酶)辨认蛋白质(泛素蛋白连接酶)辨认蛋白质 蛋白酶体,降解蛋白质蛋白酶体,降解蛋白质19S20S.2023-8-1515二、降解过程二、降解过程.2023-8-1516三、泛素三、泛素-蛋白酶体系统的生物学意义蛋白酶体系统的生物学意义 对新合成的蛋白质进行质量检查对新合成的蛋白质进行质量检查 清除衰老蛋白质清除衰老蛋白质 参与细胞周期调控,细胞周期蛋白经泛素参与细胞周期调控,细胞周期蛋白经泛素-蛋白酶体途径降解导致细胞退出有丝分裂蛋白酶体途径降解导致细胞退出有丝分裂 泛素泛素-蛋白酶体系统与癌症和多种疾病的发蛋白酶体系统与癌症和多种疾病的发生有密切关
9、系。生有密切关系。.2023-8-1517第三节第三节 氨基酸分解代谢氨基酸分解代谢 吸收到体内的吸收到体内的AAAA可部分合成蛋白质,另一部分则被分解。可部分合成蛋白质,另一部分则被分解。氨基酸在体内不能被储存,也不能直接排泄。氨基酸在体内不能被储存,也不能直接排泄。3 3)酰胺)酰胺形式形式储存储存,或转变为其他含氮物,或转变为其他含氮物 1 1)生物合成蛋白质)生物合成蛋白质2 2)分解)分解脱氨基脱氨基-酮戊二酸酮戊二酸糖代谢糖代谢彻底氧化或转变为糖和脂肪彻底氧化或转变为糖和脂肪.2023-8-1518氨基酸代谢概况氨基酸代谢概况氨基酸氨基酸代谢库代谢库食物蛋白质食物蛋白质消化吸收消化
10、吸收 组织组织蛋白质蛋白质分解分解 体内合成氨基酸体内合成氨基酸 (非必需氨基酸非必需氨基酸)-酮酸酮酸 脱氨基作用脱氨基作用 酮体酮体氧化供能氧化供能糖糖胺类胺类脱羧基作用脱羧基作用氨氨 尿素尿素代谢转变代谢转变其它含氮化合物其它含氮化合物 (嘌呤、嘧啶等嘌呤、嘧啶等)合成合成 .2023-8-1519.2023-8-1520一、氨基酸的转氨基作用一、氨基酸的转氨基作用 一种氨基酸的一种氨基酸的-氨基经转氨酶催化转移给氨基经转氨酶催化转移给-酮酸的作酮酸的作用;原来的氨基酸生成相应的酮酸,而原来的酮酸则形成相用;原来的氨基酸生成相应的酮酸,而原来的酮酸则形成相应的氨基酸。催化转氨基作用的酶为
11、应的氨基酸。催化转氨基作用的酶为转氨酶转氨酶。.2023-8-15212 2、转氨酶(氨基转移酶)的特点、转氨酶(氨基转移酶)的特点1 1)大多数需)大多数需-酮戊二酸作为氨基的受体,而对另一个底物则酮戊二酸作为氨基的受体,而对另一个底物则 无严格的专一性(除甘氨酸、赖氨酸和组氨酸外)无严格的专一性(除甘氨酸、赖氨酸和组氨酸外)2 2)一般只催化)一般只催化L-AAL-AA氨基酸和氨基酸和-酮戊二酸的转氨作用酮戊二酸的转氨作用3 3)催化反应可逆)催化反应可逆4 4)所有的转氨酶辅酶都是磷酸吡哆醛)所有的转氨酶辅酶都是磷酸吡哆醛重要的酶:谷丙转氨酶(重要的酶:谷丙转氨酶(GPTGPT)、谷草转
12、氨酶()、谷草转氨酶(GOTGOT).2023-8-15223 3、转氨酶的辅酶及其作用机制、转氨酶的辅酶及其作用机制.2023-8-1523 多数氨基酸脱氨的方式多数氨基酸脱氨的方式 机体合成非必需氨基酸的途径机体合成非必需氨基酸的途径 临床疾病诊断和治疗时必要的参考指标临床疾病诊断和治疗时必要的参考指标 正常情况下,转氨酶分布在细胞内,特别是肝脏和心脏,正常情况下,转氨酶分布在细胞内,特别是肝脏和心脏,血清中活性最低。疾病可导致细胞膜通透性增加,组织坏血清中活性最低。疾病可导致细胞膜通透性增加,组织坏死或细胞破裂,大量的转氨酶从细胞释放入血。心肌梗死死或细胞破裂,大量的转氨酶从细胞释放入血
13、。心肌梗死血清血清GOTGOT异常升高,急性传染性肝炎血清异常升高,急性传染性肝炎血清GPTGPT和和GOTGOT皆异常皆异常升高。升高。4 4、转氨作用的机制、转氨作用的机制.2023-8-1524二、二、AAAA的脱氨基作用的脱氨基作用氧化脱氨基作用(动、植物)氧化脱氨基作用(动、植物)非氧化脱氨基作用(微生物)非氧化脱氨基作用(微生物).2023-8-1525L-L-氨基酸氧化酶氨基酸氧化酶第一步:脱氢第一步:脱氢第二步:加水、脱氨第二步:加水、脱氨 (一)氧化脱氨基作用(一)氧化脱氨基作用氨基酸氧化酶氨基酸氧化酶甘氨酸氧化酶甘氨酸氧化酶L-L-谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶H2O2.2023
14、-8-1526L-L-谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶.2023-8-1527L-L-氨基酸氧化酶(氨基酸氧化酶(L-amino acid oxidase)L-amino acid oxidase):需氧脱氢酶,辅基需氧脱氢酶,辅基FADFAD或或FMNFMN脱下的脱下的2HO2HO2 2HH2 2O O2 2酶活性不高,组织器官分布局限,作用不大酶活性不高,组织器官分布局限,作用不大L-L-谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶 (L-glutamate dehydro-genase)(L-glutamate dehydro-genase)不需氧脱氢酶,辅酶不需氧脱氢酶,辅酶NADNAD+或或NADPNADP+N
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