第四篇7-氨基酸代谢.ppt

,基础医学概论教研室：李笑岩,：,李笑岩,氨基酸代谢,营养必需氨基酸,(essential amino acid),指体内需要而又不能自身合成，必须由食物供给的氨基酸，共有8种：甲硫氨酸(蛋氨酸)、亮氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、缬氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、苏氨酸,贾六,亮,本,色,携,来,一两,酥,基础医学概论教研室：李笑岩：李笑岩,一、,蛋白质的消化、吸收与腐败,（一）蛋白质的消化,1.胃中的消化,胃蛋白酶原,胃蛋白酶,+多肽碎片,胃酸、胃蛋白酶,(pepsinogen),(pepsin),蛋白质,多肽及少量氨基酸,基础医学概论教研室：李笑岩：李笑岩,2.蛋白质在,小肠,被水解成,小肽和氨基酸,小肠是蛋白质消化的主要部位,胰液中的蛋白酶：,-内肽酶：胰蛋白酶、糜蛋白酶、弹性蛋白酶,-外肽酶：羧基肽酶A和羧基肽酶B,小肠粘膜细胞中的氨基肽酶和二肽酶,基础医学概论教研室：李笑岩：李笑岩,谷氨酸,5-,氧脯,氨酸酶,ATP,ADP+Pi,半胱氨酰甘氨酸,(Cys-Gly),半胱氨酸,甘氨酸,肽酶,-,谷氨,酰环化,转移酶,氨基酸,5-,氧脯氨酸,-,谷氨酰半胱氨酸,-,谷氨酰,半胱氨酸,合成酶,ADP+Pi,ATP,谷胱甘肽,合成酶,ATP,ADP+Pi,细胞外,-谷,氨酰,基转,移酶,细胞膜,谷胱甘肽,GSH,细胞内,-,谷氨酰,氨基酸,氨基酸,COOH,CHNH,2,CH,2,CH,2,C,O,NH,CH,COOH,R,H,2,N,CH,COOH,R,基础医学概论教研室：李笑岩：李笑岩,肠道细菌对未被消化的蛋白质及其消化产物所起的作用,腐败作用的产物大多有害，如胺、氨、苯酚、吲哚等；也可产生少量的脂肪酸及维生素等可被机体利用的物质,（三）蛋白质的腐败作用,基础医学概论教研室：李笑岩：李笑岩,1.胺类的产生,蛋白质,氨基酸,胺类,蛋白酶,脱羧基作用,组氨酸,组胺,赖氨酸,尸胺,色氨酸,色胺,酪氨酸,酪胺,基础医学概论教研室：李笑岩：李笑岩,某些物质结构(如苯乙醇胺，-羟酪胺）与神经递质（如儿茶酚胺）结构相似，可取代正常神经递质从而影响脑功能，称,假神经递质,肝昏迷,基础医学概论教研室：李笑岩：李笑岩,未被吸收的氨基酸,渗入肠道的尿素,氨,脱氨基作用,尿素酶,降低肠道,pH,，,NH,3,转变为,NH,4,+,以胺盐形式排出，可,减少氨的吸收,，这是,酸性灌肠的依据,2.氨的生成,基础医学概论教研室：李笑岩：李笑岩,二、,氨基酸的一般代谢,氨基酸代谢库,食物蛋白质,消化吸收,组织,蛋白质,分解,体内合成氨基酸,(非必需氨基酸),-,酮酸,脱氨基作用,酮 体,氧化供能,糖,胺 类,脱羧基作用,氨,尿素,代谢转变,其它含氮化合物,(嘌呤、嘧啶等),合成,基础医学概论教研室：李笑岩：李笑岩,（一）氨基酸的脱氨基作用,转氨基,氧化脱氨基,联合脱氨基,氨基酸脱去氨基生成相应-酮酸的过程,基础医学概论教研室：李笑岩：李笑岩,1.转氨基作用,在转氨酶的作用下，某一氨基酸去掉-氨基生成相应的-酮酸，而另一种-酮酸得到此氨基生成相应的氨基酸的过程,R,1,R,2,R,1,R,2,基础医学概论教研室：李笑岩：李笑岩,反应可逆,体内除,甘氨酸、赖氨酸、脯氨酸和羟脯氨酸,外，大多数氨基酸都可进行转氨基作用,转氨酶均以,磷酸吡哆醛,为辅酶，其在反应中起传递氨基的作用,体内重要的转氨酶,ALT,AST,谷丙转氨酶,谷草转氨酶,基础医学概论教研室：李笑岩：李笑岩,2.L-谷氨酸氧化脱氨基作用,存在于肝、脑、肾中,辅酶为,NAD,+,或,NADP,+,L-谷氨酸脱氢酶,L-谷氨酸,NH,3,-,酮戊二酸,NAD(P),+,NAD(P)H+H,+,H,2,O,基础医学概论教研室：李笑岩：李笑岩,3.联合脱氨基作用,两种脱氨基方式的联合作用，使氨基酸脱下-氨基生成-酮酸的过程,类型：,转氨基偶联氧化脱氨基作用,转氨基偶联嘌呤核苷酸循环,基础医学概论教研室：李笑岩：李笑岩,(1)转氨基偶联氧化脱氨基作用,此种方式既是氨基酸脱氨基的主要方式，也是体内合成非必需氨基酸的主要方式,主要在肝、肾组织进行,基础医学概论教研室：李笑岩：李笑岩,(2)转氨基偶联嘌呤核苷酸循环,此种方式主要在肌肉组织进行,基础医学概论教研室：李笑岩：李笑岩,（二）-酮酸的代谢,氨基酸,类,基础医学概论教研室：李笑岩：李笑岩,三、,氨的代谢,（一）氨的来源与去路,(谷氨酰胺),基础医学概论教研室：李笑岩：李笑岩,（二）氨的转运,血中的NH,3,主要是以无毒的,丙氨酸,及,谷氨酰胺,两种形式运输的,1.丙氨酸-葡萄糖循环,基础医学概论教研室：李笑岩：李笑岩,丙,氨,酸,葡,萄,糖,肌肉,蛋白质,氨基酸,NH,3,谷氨酸,-,酮戊,二酸,丙酮酸,糖酵解途径,肌肉,丙氨酸,血液,丙氨酸,葡萄糖,-,酮戊二酸,谷氨酸,丙酮酸,NH,3,尿素,尿素循环,糖异生,肝,葡萄糖,是肌肉与肝之间氨的转运形式,意义：既使肌肉中的氨以无毒的,Ala,形式运到肝，肝又为肌肉提供生成丙酮酸的葡萄糖,丙氨酸-葡萄糖循环,基础医学概论教研室：李笑岩：李笑岩,谷氨酸 +NH,3,谷氨酰胺,谷氨酰胺合成酶,ATP,ADP+Pi,谷氨酰胺酶,在,脑、肌肉,合成谷氨酰胺，运输到,肝和肾,后再分解为氨和谷氨酸，从而进行解毒,生理意义,谷氨酰胺是氨的解毒产物，也是氨的储存及运输形式,2.谷氨酰胺的运氨作用,基础医学概论教研室：李笑岩：李笑岩,部位：,主要在,肝细胞的线粒体及胞液中,1.尿素合成的鸟氨酸循环学说,（三）尿素的生成,大鼠肝切片与NH,4,+,保温数小时，NH,4,+,，尿素,加入鸟氨酸、瓜氨酸和Arg后，尿素,上述三种氨基酸结构上彼此相关,早已证实肝中有精氨酸酶,基础医学概论教研室：李笑岩：李笑岩,鸟氨酸循环,2ADP+Pi,CO,2,+,NH,3,+H,2,O,氨基甲酰磷酸,2ATP,N-乙酰谷氨酸,Pi,鸟氨酸,瓜氨酸,精氨酸,延胡索酸,氨基酸,草酰乙酸,苹果酸,-,酮戊,二酸,谷氨酸,-,酮酸,精氨酸代,琥珀酸,瓜氨酸,天冬氨酸,ATP,AMP+PPi,鸟氨酸,尿素,线粒体,胞 液,2.尿素合成的反应,基础医学概论教研室：李笑岩：李笑岩,原料：,2,分子氨，一个来自于,游离氨,，另一个来自,天冬氨酸,过程：先在,线粒体,中进行，再在,胞液,中进行,耗能：,3,个,ATP,，,4,个高能磷酸键,反应小结：,基础医学概论教研室：李笑岩：李笑岩,血氨浓度升高称高氨血症，常见于肝功能严重损伤时，尿素合成酶的遗传缺陷也可导致高氨血症,高氨血症时可引起脑功能障碍，称氨中毒,3.高氨血症和氨中毒,基础医学概论教研室：李笑岩：李笑岩,TAC,脑供能不足,-酮戊二酸,谷氨酸,谷氨酰胺,NH,3,NH,3,脑内-酮戊二酸,氨中毒的可能机制,基础医学概论教研室：李笑岩：李笑岩,四、个别,氨基酸的代谢,（一）氨基酸的脱羧基作用,氨基酸脱羧酶,基础医学概论教研室：李笑岩：李笑岩,1.-氨基丁酸,(GABA),L-谷氨酸,GABA,CO,2,L-谷氨酸脱羧酶,GABA,是抑制性神经递质,基础医学概论教研室：李笑岩：李笑岩,2.牛磺酸,牛磺酸是结合胆汁酸的组成成分,L-半胱氨酸,磺酸丙氨酸,牛磺酸,磺酸丙氨酸脱羧酶,CO,2,基础医学概论教研室：李笑岩：李笑岩,3.组胺,L-组氨酸,组胺,组氨酸脱羧酶,CO,2,组胺是强烈的血管舒张剂，可增加毛细血管的通透性，还可刺激胃蛋白酶及胃酸的分泌,基础医学概论教研室：李笑岩：李笑岩,4.5-羟色胺(5-HT),色氨酸,5-羟色氨酸,5-HT,色氨酸羟化酶,5-羟色氨酸脱羧酶,CO,2,5-HT在脑内作为神经递质，起抑制作用；在外周组织有收缩血管的作用,基础医学概论教研室：李笑岩：李笑岩,5.多胺,鸟氨酸,腐胺,S-腺苷甲硫氨酸,(SAM),脱羧基SAM,鸟氨酸脱羧酶,CO,2,SAM脱羧酶,CO,2,精脒,丙胺转移酶,5,-甲基-硫-腺苷,丙胺转移酶,精胺,多胺是调节细胞生长的重要物质。在生长旺盛的组织（如胚胎、再生肝、肿瘤组织）含量较高,基础医学概论教研室：李笑岩：李笑岩,某些氨基酸代谢过程中产生的,只含有一个碳原子,的基团，称为一碳单位(,one carbon unit),（二）一碳单位的代谢,体内的一碳单位有：,甲基(-CH,3,)、甲烯基(-CH,2,-)、甲炔基(=CH-)、甲酰基(-CHO)和亚氨甲基(-CH=NH),基础医学概论教研室：李笑岩：李笑岩,四氢叶酸（FH,4,）,是一碳单位的载体，其功能部位是,N,5,和N,10（,N,5,-,CH,3,-FH,4,，N,5,、N,10,-,CH,2,-FH,4,）,一碳单位的生理功能,作为合成嘌呤和嘧啶的原料,把氨基酸代谢和核酸代谢联系起来,基础医学概论教研室：李笑岩：李笑岩,胱氨酸,甲硫氨酸,半胱氨酸,含硫氨基酸,（三）含硫氨基酸的代谢,基础医学概论教研室：李笑岩：李笑岩,1.甲硫氨酸的代谢,腺苷转移酶,PPi+Pi,+,甲硫氨酸,ATP,S腺苷甲硫氨酸(SAM),甲基供体,基础医学概论教研室：李笑岩：李笑岩,2.半胱氨酸与胱氨酸的代谢,含硫氨基酸分解可产生硫酸根，半胱氨酸是主要来源,SO,4,2-,+,ATP,AMP,-,SO,3,-,(腺苷-5,-磷酸硫酸),3-PO,3,H,2,-,AMP,-,SO,3,-,（3,-磷酸腺苷-5,-磷酸硫酸，PAPS）,PAPS,为活性硫酸，是体内硫酸基的供体,基础医学概论教研室：李笑岩：李笑岩,芳香族氨基酸,苯丙氨酸,酪氨酸,色氨酸,（四）芳香族氨基酸的代谢,基础医学概论教研室：李笑岩：李笑岩,1.苯丙氨酸和酪氨酸的代谢,苯丙氨酸 +O,2,酪氨酸 +H,2,O,苯丙氨酸羟化酶,四氢生物蝶呤,二氢生物蝶呤,NADPH+H,+,NADP,+,基础医学概论教研室：李笑岩：李笑岩,苯丙酮酸尿症(phenyl keronuria,PKU),体内苯丙氨酸羟化酶缺陷，苯丙氨酸不能正常转变为酪氨酸，苯丙氨酸经转氨基作用生成苯丙酮酸、苯乙酸等，并从尿中排出的一种遗传代谢病,基础医学概论教研室：李笑岩：李笑岩,酪氨酸羟化酶,酪氨酸酶,酪氨酸转氨酶,基础医学概论教研室：李笑岩：李笑岩,2.色氨酸代谢,色氨酸,5-羟色胺,一碳单位,丙酮酸 +乙酰乙酰CoA,维生素 PP,基础医学概论教研室：李笑岩：李笑岩,掌握：,氨基酸脱氨基的主要方式,血氨的来源和去路,3.,血氨的两种转运形式,4.,尿素生成的部位及反应小结,5.,一碳单位的概念及生理功能,6.,甲基供体,(SAM),活性硫酸根形式（,PAPS,）,基础医学概论教研室：李笑岩：李笑岩,