第九章 氨基酸代谢.docx

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第九章氨基酸代谢

第九章氨基酸代谢

第一节概述

1.1、蛋白质的消化p406

蛋白质在内切蛋白酶的作用下水解为小肽，再在外切蛋白酶的作用下即可水解为氨基酸。

1.2、氨基酸的功能p406

1、构成蛋白质的基础。

2、合成嘧啶、嘌呤的原料。

3、降解产能。

4、异生为糖。

第二节氨基酸的分解代谢p407

2.1、概况

2.2、AA的脱氨作用p407

1、氧化脱氨作用p407

⑴、概念：

先脱氢再脱氨的作用。

⑵、例：

L-谷氨酸脱氢酶：

辅酶NAD+（NADP+），为别构酶。

主要存在于线粒体，胞液中也有少量。

为机体中最重要的催化氨基酸氧化脱氨的酶。

催化的反应如下：

意义：

对Glu的分解和合成具重要意义；为沟通AA代谢与糖代谢的一个桥梁。

2、转氨作用（氨基移换作用）p408-409

⑴、概念：

将AA上的-NH2转移到α-酮酸上生成新AA的作用。

磷酸吡哆醛

⑵、转氨酶的特点

a、线粒体和胞液中均有，除Lys，Thr，Gly，Pro外，其余AA都能在专一转氨酶的催化下发生转氨

b、辅酶：

磷酸吡哆醛。

c、专一性：

对α-KG或L-Glu具特异性。

d、为可逆反应，只能催化-NH2的转移，不能最终脱去-NH2。

⑶、例：

磷酸吡哆醛

⑷、意义

a、在AA分解和合成上的意义

b、为沟通AA代谢与糖代谢的桥梁。

3、联合脱氨作用p409-410

由转氨作用与氧化脱氨作用（或嘌呤核苷酸循环）相偶联而发生的脱氨作用。

它可使转氨效率大大提高，并可脱去AA中的-NH2。

通过L-谷氨酸脱氢酶的联合脱氨作用：

a、脱氨过程

联合脱氨作用为AA脱氨的主要途径。

存在于肝、肾中。

b、意义

Ⅰ、对AA的分解和合成具重要意义。

Ⅱ、为沟通AA代谢和糖代谢的桥梁。

2.3、AA脱氨产物的去路

参p414图

2.4、氨的去路

1、尿素的合成-尿素循环（鸟氨酸循环）p411-414

见于人、哺乳动物。

由KrebsH.和HenseleitK.提出，为解除NH3毒性的重要途径。

⑴、合成过程：

共5步反应，其中前2步在线粒体中进行，后3步在胞液中进行。

氨甲酰磷酸的合成：

氨甲酰磷酸合成酶Ⅰ

整个尿素循环过程如下：

尿素循环的特点：

p412

i、合成部位

肝细胞的细胞液和线粒体。

ii、1分子NH3转变为1分子尿素需耗4分子ATP。

iii、形成1分子尿素可清除2分子氨基氮（氨甲酰磷酸、Asp），此外，还可清除1分子CO2。

iiii、调控部位：

氨甲酰磷酸合成酶Ⅰ（别构酶）

2、酰氨的合成和脱酰氨作用p410，p407-408

哺乳动物中，NH3只能用来合成Gln，Asn是通过Gln的转酰氨作用合成，植物、微生物中，则能用NH3合成Asn。

（带负电荷，不能透过胞膜）

（中性无毒，可透过胞膜）

合成尿素（特别是来自于肝外组织的NH3）

合成AA

意义：

⑴、解除NH3的毒性。

⑵、运输和贮存NH3。

（特别是肝外组织）

⑶、合成嘌呤、嘧啶。

P427，p431

此外，肌肉组织中NH3还可通过葡萄糖-丙氨酸循环途径转运到肝脏中。

P411

2.5、AA的脱羧作用p409-410

1、反应式

磷酸吡哆醛

2、特点

⑴、辅酶：

除His脱羧酶不需辅酶外，其它AA脱羧酶的辅酶都是磷酸吡哆醛。

脱羧

⑵、脱羧产物有机胺具多种生理功能。

如：

脱羧

Gluγ-氨基丁酸（神经递质）

Trp吲哆乙酸（植物激素）

绝大多数胺类对动物有毒，可通过胺氧化酶使其氧化为醛和氨而解毒。

第三节氨基酸与一碳单位代谢

3.1、一碳单位代谢的概念p418

凡涉及一碳单位的转移和转变的过程。

一碳单位（C1单位，一碳基团）：

只含一个碳原子的基团。

C1单位不能游离存在，必须与载体结合才能转运及代谢。

3.2、一碳单位的载体p418

1、FH4（四氢叶酸）

⑴、结构

⑵、活性部位：

N5，N10

2、SAM

⑴、结构

⑵、活性部位：

-CH3

3.3、一碳单位代谢与氨基酸代谢的关系p418

一碳单位来源于丝氨酸、甘氨酸、组氨酸及色氨酸的分解代谢。

其中丝氨酸是一碳单位的主要来源。

3.4、一碳单位代谢的重要性

1、参与嘌呤、嘧啶、胆碱等的合成。

2、参与蛋白质合成中AA残基、核酸合成中核苷酸残基的修饰。

3、许多带甲基的化合物具重要生理功能。

第四节氨基酸的合成代谢

4.1、必需氨基酸和非必需氨基酸p420

1、必需氨基酸

人和动物不能自身合成，必需由食物供给的氨基酸。

有9种：

Val，Leu，Ile，Phe，Trp，Thr，Lys，Met，His。

2、非必需氨基酸

人和动物可自身合成的氨基酸。

其它11种。

其中Arg又称为半必需氨基酸。

4.2、非必需氨基酸的合成p420

通过谷氨酸脱氢酶、转氨作用和联合脱氨作用的逆过程进行。

其中Glu、Gln和

L-谷氨酸脱氢酶在AA的合成上具重要意义。

当机体中NH3多时，可通过合成Gln贮存NH3；

当机体需要NH3时，可通过Gln水解供给NH3。

NH3与α-KG在L-谷氨酸脱氢酶的作用下合成Glu

Glu再与其它的α-酮酸通过转氨作用即可合成其它AA。

4.2、必需氨基酸的合成p420

以植物体内芳香族AA（Phe，Tyr，Trp）的合成为例：

1、原料：

4-磷酸赤藓糖（HMP）；磷酸烯醇式丙酮酸（EMP）

2、合成途径：

莽草酸途径。

莽草酸为三者的共同前体。

20种AA的合成方式见图