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氨基酸代谢0.ppt

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第八章 氨基酸代谢,Chapter 7 Metabolism of Amino Acids,第一节 蛋白质的酶促降解,人体内蛋白质处于不断降解与合成的动态平衡中。 成人每天约有1%—2%的体内蛋白质被降解。,蛋白质的最低生理需要量,在糖和脂肪等物质充分供应的条件下,为维持氮的总平衡,至少必需摄入的蛋白质的量,称为蛋白质的最低生理需要量。 成人每日最低蛋白质需要量为30—50g 我国营养学会推荐成人每日蛋白质需要量为80g。,(一)真核细胞中存在两条不同的降解途径: 1. 不依赖ATP的降解途径: 在溶酶体内进行,主要降解外源性蛋白质、膜蛋白和长寿命的胞内蛋白质。,一、体内蛋白质的降解,2. 依赖ATP和泛素的降解途径: 在胞液中进行,主要降解异常蛋白质和短寿命的蛋白质。需ATP和泛素参与 泛素(ubiquitin)是一种小分子蛋白质,普遍存在于真核细胞中。,(二)蛋白质水解酶,(1)内肽酶(蛋白酶,肽链内切酶)形成各种短肽,(2)端肽酶(肽酶),羧肽酶 氨肽酶 二肽酶,,(三)蛋白质酶促降解,需内肽酶、羧肽酶、氨肽酶和二肽酶的共同作用,蛋白质,多肽,AA,合成新蛋白质,,,,,,,,二、氨基酸代谢库,食物蛋白经消化吸收的氨基酸(外源性氨基酸)与体内组织蛋白降解产生的氨基酸(内源性氨基酸)混在一起,分布于体内各处参与代谢,称为氨基酸代谢库(metabolic pool)。,氨基酸代谢库,氨基酸代谢概况,氨基酸的分解代谢概况,第二节 氨基酸的分解与转化,一、脱氨基作用,氨基酸失去氨基的作用叫脱氨基作用 氨基酸主要通过五种方式脱氨基氧化脱氨基非氧化脱氨基 脱酰胺作用转氨基作用联合脱氨基,,㈠ 氧化脱氨基作用,定义:-AA在酶的作用下,氧化生成-酮酸,同时消耗氧并产生氨的过程。,氧化脱氨基的反应过程包括脱氢和水解两步,脱氢反应需酶催化,而水解反应则不需酶的催化。,AA氧化酶的种类L-AA氧化酶:催化L-AA氧化脱氨,体内分布不广泛,最适pH10左右,以FAD或FMN为辅基。D-AA氧化酶:体内分布广泛,以FAD为辅基。但体内D-AA不多。L-谷氨酸脱氢酶:专一性强,分布广泛(动、植、微生物),活力强,以NAD+或NADP+为辅酶。,还原脱氨基、脱水脱氨基、水解脱氨基、脱硫氢基脱氨基等。(在微生物中个别AA进行,但不普遍),㈡ 非氧化脱氨,例:脱水脱氨基(只适于含一个羟基的AA),上述两种酶广泛存在于微生物、动物、植物中,有相当高的专一性。,㈢ 氨基酸的脱酰胺作用,指α-AA和酮酸之间氨基的转移作用, α-AA的α-氨基借助转氨酶的催化作用转移到酮酸的酮基上,结果原来的AA生成相应的酮酸,而原来的酮酸则形成相应的氨基酸。,(四)转氨基作用,转氨基作用(transamination)可以在各种氨基酸与-酮酸之间普遍进行。除Lys,Pro外,均可参加转氨基作用。 各种转氨酶(transaminase)均以磷酸吡哆醛(胺)为辅酶。,,(五) 联合脱氨基(动物组织主要采取的方式),由于转氨基作用不能最后脱掉氨基,氧化脱氨中只有谷氨酸脱氢酶活力高,转氨基作用与氧化脱氨基作用联合在一起才能迅速脱氨,这种作用就称为联合脱氨作用。,,二、脱羧基作用,脱羧基作用(decarboxylation),由氨基酸脱羧酶(decarboxyase)催化,辅酶为磷酸吡哆醛,产物为CO2和胺。所产生的胺可由胺氧化酶氧化为醛、酸,酸可由尿液排出,也可再氧化为CO2和水。,,主要讲Tyr代谢与黑色素形成问题,,Tyr酶,,聚合,黑色素,,,,,动物,植物,激素,生物碱,多巴,多巴醌,三、氨基酸的羟化作用,多巴胺,Tyr酶,,多巴,多巴醌,帕金森病(Parkinson disease)患者多巴胺生成减少。 在黑色素细胞中,酪氨酸可经酪氨酸酶等催化合成黑色素。 人体缺乏酪氨酸酶,黑色素合成障碍,皮肤、毛发等发白,称为白化病(albinism)。,四、氨基酸分解产物的代谢,,排氨生物:NH3转变成酰胺(Gln),运到排泄部位后再分解。(原生动物、线虫和鱼类) 以尿酸排出:将NH3转变为溶解度较小的尿酸排出。通过消耗大量能量而保存体内水分。(陆生爬虫及鸟类) 以尿素排出:经尿素循环(肝脏)将NH3转变为尿素而排出。(哺乳动物) 重新利用合成AA: 合成酰胺(高等植物中) 嘧啶环的合成(核酸代谢),(一)氨的去路,(二)尿素的生成,体内氨的主要代谢去路是用于合成无毒的尿素(urea)。 合成尿素的主要器官是肝,但在肾及脑中也可少量合成。 尿素合成是经称为鸟氨酸循环(ornithine cycle)的反应过程来完成的。催化这些反应的酶存在于胞液和线粒体中。,(1)氨基甲酰磷酸的合成 此反应在线粒体中进行,由氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ(carbamoyl phosphate syn
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