生化课件-氨基酸代谢.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第8章 氨基酸代谢,*,氨 基 酸 代 谢,Metabolism of Amino Acids,第 八 章,2/20/2026,1,第8章 氨基酸代谢,掌握,营养必需氨基酸、氮平衡、蛋白质腐败作用的,概念,，氨基酸转氨基反应与辅酶，,氨的来源与去路，尿素,合成的部位、主要过程、关键酶及其生理意义。,一碳单位,的概念、载体、生成原料及主要生理作用，S-腺苷甲硫氨酸的生成、作用及生理意义。甲基与硫酸根的,活化形式,。,熟悉,蛋白质功能、氧化脱氨、联合脱氨基作用，生糖、生酮氨基酸概念，氨的运输形式，脱羧基作用，芳香族氨基酸代谢过程。,教学大纲对本章的要求,P78,2/20/2026,2,第8章 氨基酸代谢,蛋白质的生物学功能,营养功能：,1.提供氮元素：,是人体氮元素最重要来源；,2.提供能量：,人体每天18%能量由蛋白质提供,。,物质运输,催化作用,代谢调控,信号转导,免疫防御,结构与运动,2/20/2026,3,第8章 氨基酸代谢,蛋白质的营养作用,Nutritional Function of Protein,第一节,2/20/2026,4,第8章 氨基酸代谢,大量（克）：糖、脂肪、蛋白质、水；,微量（mg、g）：维生素、无机盐、,金属元素等。,营养物,按Armstrong的观点：,水不是营养物，而它比这些营养物更重要。,糖：,C.H.O,不能代替,蛋白质,脂：,C.H.O,蛋白质含元素：,C、H、O、,N。,2/20/2026,5,第8章 氨基酸代谢,高等动植物都,不能,利用空气中的,N,2,，而,只能利用带负电荷的氮,。,糖,食物蛋白质,脂肪,N,非营养必需氨基酸,根瘤菌,和,兰绿藻,可以固定N,雷,，可以使N,2,变成,NH,3,消耗大量能量,固定,雷（,Re）,N,2,NH,3,2/20/2026,6,第8章 氨基酸代谢,（二）生理需要量,成人每日最低蛋白质需要量为3050g，我国营养学会推荐成人每日蛋白质需要量为80g。,三、蛋白质的营养价值,（一）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：Val、Ile、Leu、Thr、Met、Lys、Phe、Trp。,其余,12,种氨基酸体内可以合成，称非必需氨基酸。,2/20/2026,8,第8章 氨基酸代谢,（二）营养必需氨基酸决定蛋白质的营养价值(nutrition value),食物蛋白质的营养价值：指食物蛋白质在体内的利用率。而食物蛋白质利用率的高低,取决于必需氨基酸的数量、种类和比例。,（三）食物蛋白质的互补作用,几种营养价值较低的食物蛋白，经混合食用后，可以提高食物蛋白质营养价值的现象。,2/20/2026,9,第8章 氨基酸代谢,第二节,蛋白质的消化、吸收和腐败,Digestion,Absorption and Putrefaction of Proteins,2/20/2026,10,第8章 氨基酸代谢,一、蛋白质的消化,食物蛋白质,胃、小肠,蛋白水解酶,氨基酸、小肽,（产物）,2/20/2026,11,第8章 氨基酸代谢,消化过程,（一）胃中的消化作用,胃蛋白酶的最适,pH,为,1.5,2.5,，对蛋白质肽键作用特异性差，产物主要为多肽及少量氨基酸。,胃蛋白酶原,胃蛋白酶+多肽碎片,胃酸、胃蛋白,酶,(pepsinogen),(pepsin),2/20/2026,12,第8章 氨基酸代谢,（二）小肠中的消化,小肠是蛋白质消化的主要部位。,1.胰酶及其作用,胰酶是消化蛋白质的主要酶，最适pH为7.0左右，包括内肽酶和外肽酶。,内肽酶,(,endopeptidase,),水解蛋白质肽链内部的一些肽键，如胰蛋白酶、糜蛋白酶、弹性蛋白酶。,外肽酶,(,exopeptidase,),自肽链的末段开始每次水解一个氨基酸残基，如羧基肽酶,(A,、,B),、,氨基肽酶。,2/20/2026,13,第8章 氨基酸代谢,2/20/2026,14,第8章 氨基酸代谢,肠液中酶原的激活,胰蛋白酶原 糜蛋白酶原 羧基肽酶原 弹性蛋白酶原,肠激酶(enterokinase),胰蛋白酶 糜蛋白酶 羧基肽酶 弹性蛋白酶,(trypsin)(exopeptidase)(carboxypeptidase)(elastase,),可保护胰组织免受蛋白酶的自身消化作用。,保证酶在其特定的部位和环境发挥催化作用。,酶原还可视为酶的贮存形式。,酶原激活的意义,2/20/2026,15,第8章 氨基酸代谢,二、氨基酸的吸收,吸收部位：主要在小肠,吸收形式：氨基酸、寡肽、二肽,吸收机制：耗能的主动吸收过程,2/20/2026,16,第8章 氨基酸代谢,（一）氨基酸吸收载体,2/20/2026,17,第8章 氨基酸代谢,（二）-谷氨酰基循环对氨基酸的转运作用,-谷氨酰基循环(-glutamyl cycle,)过程：,谷胱甘肽对氨基酸的转运,谷胱甘肽再合成,2/20/2026,18,第8章 氨基酸代谢,半胱氨酰甘氨酸,(Cys-Gly),半胱氨酸,甘氨酸,肽酶,-,谷氨,酸环化,转移酶,氨基酸,5-,氧脯氨酸,谷氨酸,5-,氧脯,氨酸酶,ATP,ADP+Pi,-,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,-谷氨酰基循环过程,-,谷氨酰,氨基酸,氨基酸,2/20/2026,19,第8章 氨基酸代谢,利用肠粘膜细胞上的二肽或三肽的转运体系,此种转运也是耗能的主动吸收过程,吸收作用在小肠近端较强,（三）肽的吸收,2/20/2026,20,第8章 氨基酸代谢,三、蛋白质在肠中的腐败作用,肠道中没有消化吸收的蛋白质和氨基酸，被细菌分解，而产生的代谢物，这个分解过程称为蛋白质的腐败作用。,腐败作用产生的代谢物大多有害，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。,（一）蛋白质的腐败作用(putrefaction),2/20/2026,21,第8章 氨基酸代谢,（二）胺类(amines)的生成,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,苯丙氨酸,苯乙胺,2/20/2026,22,第8章 氨基酸代谢,假神经递质(false neurotransmitter),某些物质结构与神经递质结构相似，可取代正常神经递质从而影响脑功能，称假神经递质。,苯乙胺,苯乙醇胺,酪胺,-羟酪胺,-羟酪胺和苯乙醇胺结构类似儿茶酚胺，它们可取代儿茶酚胺与脑细胞结合，但不能传递神经冲动，使大脑发生异常抑制。严重的引起肝昏迷。,2/20/2026,23,第8章 氨基酸代谢,肝脏,（三）肠道中氨的生成,未被吸收的氨基酸,渗入肠道的尿素,氨,(ammonia),肠道细菌,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。,血液,O=C,NH,2,NH,2,尿素,H,+,NH,4,+,排出,2/20/2026,24,第8章 氨基酸代谢,血液,渗透,肠道,肾,排出,（20g）,NH,2,-CO-NH,2,肝脏 合成,NH,3,(25%)7g,NH,2,-CO-NH,2,脲酶,（大肠杆菌,）,2NH,3,+CO,2,（4g）,肠道吸收,降低肠道pH值，可使血NH,3,肝功能受损：血NH3,抑制肠菌，可使血NH,3,（三）肠道中氨的生成,2/20/2026,25,第8章 氨基酸代谢,（四）,其它有害物质的生成,酪氨酸,苯酚,半胱氨酸,硫化氢,色氨酸,吲哚,2/20/2026,26,第8章 氨基酸代谢,（二）蛋白质的半寿期,二、体内蛋白质分解,（一）体内蛋白质的降解,正常成年人，每天约有,2%左右,的组织蛋白质被更新而降解，释放的氨基酸,7580%,可以再利用，合成新的蛋白质，余下氨基酸则进入氨基酸代谢池分解或转化成其它物质。,蛋白质浓度下降到一半时所需要的时间，用t,1/2,表示。,作用,：用来表达不同蛋白质的体内代谢速度。,2/20/2026,27,第8章 氨基酸代谢,根据速度分快、中、慢三种：,快速更新：,半寿期以秒、分、小时为计量单位；如,酶蛋白,，尤其是肝细胞中的某些关键酶。,中速更新：,以天为计量单位，如，肝、血浆中的蛋白质半寿期约10天；,慢速更新：,以月为计量单位，如胶原蛋白，组蛋白等半寿期达6个月。,2/20/2026,28,第8章 氨基酸代谢,不依赖,ATP,利用组织蛋白酶,(,cathepsin,),降解外源性蛋白、膜蛋白和长寿命的细胞内蛋白,2.依赖泛素,(ubiquitin),的降解过程,1.溶酶体内降解过程,依赖,ATP,降解异常蛋白和短寿命蛋白,（三）蛋白质转换更新(protein turnover),真核生物中蛋白质的降解有两条途径,2/20/2026,29,第8章 氨基酸代谢,泛素,76,个氨基酸的小分子蛋白,(8.5kD),普遍存在于真核生物而得名,一级结构高度保守,泛素化(ubiquitination),泛素选择性与被降解蛋白质形成共价连接，并使其激活。,蛋白酶体(proteasome)对泛素化蛋白质的降解,泛素介导的蛋白质降解过程,2/20/2026,30,第8章 氨基酸代谢,被降解蛋白质,连接酶,AMP+PPi,HS-,E,2,泛素化过程,E,1,：泛素活化酶,E,2,：泛素携带蛋白,E,3,：泛素蛋白连接酶,泛素,C,O,-,O,+,HS-,E,1,ATP,HS-,E,1,HS-E,2,泛素,C,NH,被降解蛋白质,O,E,3,活化酶,携带蛋白,S E,1,C,泛素,O,S E,1,C,泛素,O,S,E,2,C,泛素,O,S,E,2,C,泛素,O,单泛素化蛋白,2/20/2026,31,第8章 氨基酸代谢,泛素,泛素,如基因表达、细胞增殖、炎症反应、诱发癌瘤（促进抑癌蛋白P,53,降解）,体内蛋白质降解参与多种生理、病理调节作用,连接酶,C,O,S,E,2,泛素n,单泛素化蛋白,NH,C,O,泛素n,NH,C,O,泛素,被降解蛋白质,被 降 解 蛋 白 质,n,HS-E,2,E,3,聚泛素化蛋白,蛋白酶体,泛素,氨基酸,2/20/2026,32,第8章 氨基酸代谢,蛋白酶体存在于细胞核和胞浆内，主要降解异常蛋白质和短寿蛋白质。,26S蛋白质酶体,20S,的核心颗粒,(CP),19S的调节颗粒(RP),:,18个亚基,6个亚基具有ATP酶活性,2个环：7个亚基,2个环：7个亚基,2/20/2026,33,第8章 氨基酸代谢,2/20/2026,34,第8章 氨基酸代谢,泛素介导的蛋白质降解过程：,2/20/2026,35,第8章 氨基酸代谢,第三节,氨基酸的一般代谢,General,Metabolism of Amino Acids,2/20/2026,36,第8章 氨基酸代谢,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。,（一）氨基酸代谢库(metabolic pool),一、氨基酸代谢的概况,2/20/2026,37,第8章 氨基酸代谢,脱羧基作用,脱氨基作用,消化吸收,氨基酸代谢库,食物蛋白,质,组织,蛋白质,分解,体内合成氨基酸,(非必需氨基酸),（二）体内氨基酸代谢概况,-酮酸,酮,体,氧化供能,糖,胺,类,氨,尿素,代谢转,变,其它含氮化合物,(嘌呤、嘧啶等),合成,铵盐,2/20/2026,38,第8章 氨基酸代谢,二、氨基酸的转氨及脱氨作用,定义,指氨基酸脱去氨基生成相应-酮酸的过程。,脱氨基,方式,转氨基作用,氧化脱氨基,联合脱氨基,非氧化脱氨基,转氨基和氧化脱氨基偶联,转氨基和嘌呤核苷酸循环偶联,2/20/2026,39,第8章 氨基酸代谢,（一）转氨基作用(transamination),1.定义,在转氨酶(transaminase)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,。,2/20/2026,40,第8章 氨基酸代谢,2.反应式,3）大多数氨基酸能参与转氨基作用，,但赖氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸除外。,1）是可逆反应，平衡点接近1，反应方向符合质量作用定律,；,2）可认为是,氨的重新分布,；,4）,氨的转移，,转到最后都转到,三种重要的-酮酸分子,上，即,丙酮酸,、,草酰乙酸,和,-KG。,其中,尤以-KG,最重要；,5,）,所有转氨酶的,辅酶,都是以,磷酸吡啶醛或磷酸吡哆胺为辅酶,，都是维生素B,6,的磷酸酯，在反应中,可逆传递氨基,。,6),重要的转氨酶,有两个：,GPT和GOT,。,2/20/2026,41,第8章 氨基酸代谢,3.转氨基作用的机制,转氨酶的辅酶是磷酸吡哆醛,氨基酸,磷酸吡哆醛,-,酮酸,磷酸吡哆胺,谷氨酸,-,酮戊二酸,转氨酶,2/20/2026,42,第8章 氨基酸代谢,H,2,O,H,2,O,2/20/2026,43,第8章 氨基酸代谢,2/20/2026,44,第8章 氨基酸代谢,4.转氨酶,正常人各组织GOT（ALT）及GPT（AST）活性(单位/克湿组织),血清转氨酶活性，临床上可作为疾病诊断和预后的指标之一。,2/20/2026,45,第8章 氨基酸代谢,转氨基作用不仅是体内多数氨基酸脱氨基的重要方式，也是机体合成非必需氨基酸的重要途径。,通过此种方式并未产生游离的氨。,5.转氨基作用的生理意义,2/20/2026,46,第8章 氨基酸代谢,（二）,L-谷氨酸,氧化脱氨基作用,存在于肝、脑、肾中,辅酶为,NAD,+,或,NADP,+,GTP,、,ATP,为其抑制剂,GDP,、,ADP,为其激活剂,催化酶：,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,2/20/2026,47,第8章 氨基酸代谢,（三）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。,2.类型,1）转氨基偶联氧化脱氨基作用,1.定义,2）转氨基偶联嘌呤核苷酸循环,2/20/2026,48,第8章 氨基酸代谢,1）转氨基,偶联谷氨酸,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。,2/20/2026,49,第8章 氨基酸代谢,2）转氨基偶联嘌呤核苷酸循环（肌肉）,苹果酸,腺苷酸,代琥珀酸,次黄嘌呤核苷酸(IMP),-,酮戊,二酸,氨基酸,谷氨酸,-,酮酸,草酰乙酸,天冬氨酸,H,2,O,NH,3,延胡索酸,腺嘌呤核苷酸,(AMP),腺苷酸代琥珀酸合酶,腺苷酸代琥珀酸裂解酶,腺苷酸脱氢,酶,转氨酶2,转氨酶1,2/20/2026,50,第8章 氨基酸代谢,（一）血氨的来源,1.,氨基酸脱氨基作用产生的氨是血氨主要来源,胺类的分解也可以产生氨。,三、氨的代谢（Metabolism of Ammonia）,2.,肠道吸收的氨,氨基酸在肠道细菌作用下产生的氨。,尿素经肠道细菌脲素酶水解产生的氨。,2/20/2026,51,第8章 氨基酸代谢,3.肾小管上皮细胞分泌的氨主要来自谷氨酰胺。,谷氨酰胺,谷氨酸 +NH,3,谷氨酰胺酶,正常人血氨浓度一般不超过 60,mol/L。,2/20/2026,52,第8章 氨基酸代谢,（二）氨的转运,1.丙氨酸-葡萄糖循环,(alanine-glucose cycle),肌肉中氨以无毒的丙氨酸形式运输到肝，脱氨后生成的丙酮酸，经异生转变成糖，又能为肌肉提供能量。,2.谷氨酰胺的运氨作用,1）在脑、肌肉中，,氨和谷氨酸合成谷氨酰胺，运输到肝和肾后再分解。,2）,谷氨酰胺合成既能解除氨毒，又能储存氨和运输氨。,2/20/2026,53,第8章 氨基酸代谢,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,丙氨酸-葡萄糖循环,葡萄糖,（一）丙氨酸-葡萄糖循环转运氨,2/20/2026,54,第8章 氨基酸代谢,生成过程,（脑、肌肉）,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,。,2/20/2026,55,第8章 氨基酸代谢,（三）,血氨的去路,1）在肝内合成尿素，这是最主要的去路,2）合成非必需氨基酸及其它含氮化合物,3）合成谷氨酰胺,谷氨酸 +,NH,3,谷氨酰胺,谷氨酰胺合成酶,ATP,ADP+Pi,4）肾小管泌氨,分泌的NH,3,在酸性条件下生成NH,4,+,，随尿排出。,2/20/2026,56,第8章 氨基酸代谢,血氨浓度,60mol/L,3,2,血氨的来源和去路小结,氨基酸及胺的分解,肠道细菌腐败作用,肾重吸收的氨释放入血,肝内合成尿素，排出体外,合成谷氨酰胺等非必需氨基酸,合成嘌呤、嘧啶,肾分泌的氨形成铵盐，排出体外,1,3,4,2,1,2/20/2026,57,第8章 氨基酸代谢,（三）,尿素的生物合成,1.生成部位,主要在,肝细胞,的线粒体及胞液中。,2.生成过程,尿素生成的过程由Hans Krebs 和Kurt Henseleit 提出，称为,鸟氨酸循环(orinithine cycle)，,又称,尿素循环(urea cycle),或,Krebs-Henseleit循环。,2/20/2026,58,第8章 氨基酸代谢,鸟氨酸循环示意图,2/20/2026,59,第8章 氨基酸代谢,1）氨基甲酰磷酸的合成,CO,2,+NH,3,+H,2,O+2ATP,氨基甲酰磷酸合成酶,（,N-乙酰谷氨酸，Mg,2+,）,H,2,N,C,O,O,PO,3,2-,+,2ADP+Pi,氨基甲酰磷酸,反应在线粒体中进行,N-,乙酰谷氨酸为其激活剂，反应消耗2分子,ATP。,2/20/2026,60,第8章 氨基酸代谢,N-,乙酰,谷氨酸结构,N-,乙酰谷氨酸合成,乙酰,CoA+Glu,N-,乙酰,谷氨酸（,AGA,）,N-,乙酰谷氨酸合成酶,AGA,合成酶的激活剂,：,精氨酸,临床应用：治疗肝昏迷，补充精氨酸，加速尿素生成,2/20/2026,61,第8章 氨基酸代谢,鸟氨酸氨基甲酰转移酶,2）瓜氨酸的合成,H,3,PO,4,+,氨基甲酰磷酸,由鸟氨酸氨基甲酰转移酶(OCT)催化，OCT常与CPS-构成复合体。,反应在线粒体中进行，,瓜氨酸生成后进入胞液。,2/20/2026,62,第8章 氨基酸代谢,3）精氨酸的合成,反应在,胞液,中进行。,精氨酸代 琥珀酸合成酶,ATP,AMP+PPi,Mg,2+,+,天冬氨酸,精氨酸代琥珀酸,2/20/2026,63,第8章 氨基酸代谢,精氨酸,延胡索酸,精氨酸代琥珀酸裂解酶,精氨酸代琥珀酸,2/20/2026,64,第8章 氨基酸代谢,4）精氨酸水解生成尿素,反应在胞液中进行,尿素,鸟氨酸,精氨酸,精氨酸酶,H,2,O,NH,2,C=,O,NH,2,2/20/2026,65,第8章 氨基酸代谢,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,2/20/2026,66,第8章 氨基酸代谢,3.反应特点,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。,精氨酸代琥珀酸合成酶（,argininosuccinate,synthetase,ASAS,）,ASAS,是尿素合成的,限速酶,2/20/2026,67,第8章 氨基酸代谢,2/20/2026,68,第8章 氨基酸代谢,4.尿素合成的生理意义,1）,鸟氨酸循环是体内氨最主要的分解代谢途径。,3）,尿素是氨基酸在体内分解的最终代谢产物之,一，它在肝脏内合成，经血液运输到肾脏排泄。,2）,鸟氨酸循环能将有毒的氨转变成无毒的尿素，,故具有解毒作用，鸟氨酸循环是体内重要的解毒,机制。,2/20/2026,69,第8章 氨基酸代谢,（四）尿素生成的调节,1.食物蛋白质的影响,高蛋白膳食 合成,低蛋白膳食 合成,1）,CPS-的调节：,AGA、精氨酸为其激活剂,2.尿素生成酶系的调节：,2）,调节限速酶精氨酸代琥珀酸合成酶的活性,2/20/2026,70,第8章 氨基酸代谢,3）,谷氨酸促进尿素合成,三羧酸循环,ATP 生成,尿素 生成,2/20/2026,71,第8章 氨基酸代谢,（五）尿素合成障碍可引起高血氨症与氨中毒,生理情况：,血氨来源与去路保持动态平衡，而肝合成尿素对维持这个平衡起关键作用。,病理情况：,例如肝功能严重损伤、尿素合成相关酶的遗传性缺陷等，均可发生尿素合成障碍，使血氨浓度升高，称为高血氨症。,高血氨症临床表现：,呕吐、厌食、间隙性共济失调、,意识障碍、行为失常,、嗜睡甚至出现昏迷等。,2/20/2026,72,第8章 氨基酸代谢,TAC,脑供能不足,脑内,-酮戊二酸,-,酮戊二酸,谷氨酸,谷氨酰胺,NH,3,NH,3,肝昏迷,高血氨的毒性作用机制尚不完全清楚。,一般认为：,另一种可能性：,谷氨酸、谷氨酰胺增多，渗透压增大，引起脑水肿。,2/20/2026,73,第8章 氨基酸代谢,二、-酮酸的代谢,2/20/2026,74,第8章 氨基酸代谢,（二）经氨基化生成非必需氨基酸,（一）转变成糖及脂类,（三）氧化供能,-酮酸在体内可通过TAC 和氧化磷酸化彻底氧化为H,2,O和CO,2,，同时生成ATP。,2/20/2026,75,第8章 氨基酸代谢,第五节,个别氨基酸的代谢,Metabolism of,Individual,Amino Acids,2/20/2026,76,第8章 氨基酸代谢,氨基酸脱羧酶的,辅酶,是,磷酸吡哆醛,胺是,体内的生理,活性物质,，主要在,肝中灭活,一、氨基酸脱羧基作用,2/20/2026,77,第8章 氨基酸代谢,（一）-氨基丁酸,(-aminobutyric acid,GABA),GABA是中枢神经系统主要的抑制性神经递质，抑制中枢神经兴奋。在学习和记忆过程及视觉形成和发育中发挥重要作用。,异烟肼与B,6,结合，加快B,6,的排泄，使GABA生成不足，可诱发惊阙等神经症状。,2/20/2026,78,第8章 氨基酸代谢,（二）牛磺酸(taurine),牛磺酸功能：,1.,在脑神经细胞发育过程中起重要作用。促进婴幼儿脑组织和,智力,发育，能明显促进神经系统的生长发育和细胞增殖、分化，且呈剂量依赖性，牛磺酸在母乳，尤其是初乳中含量最高，可弥补早产儿不足。,2.,提高,神经,传导和,视觉,机能，抑制,白内障,的发生发展；,3.,防止心血管病，抑制血小板凝集，降低血脂；,4.与胆汁酸结合，形成结合胆汁酸，促进脂类、胆固醇的溶解，抑制胆固醇结石；,5.改善,记忆,的功能,2/20/2026,79,第8章 氨基酸代谢,（三）组胺(histamine),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，诱发荨麻疹等过敏反应。,可使平滑肌收缩，引起支气管痉挛，导致哮喘。,能可刺激胃蛋白酶及胃酸的分泌。,2/20/2026,80,第8章 氨基酸代谢,（四）5-羟色胺(5-hydroxytryptamine,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,分布广泛，在脑内作为神经递质，起抑制作用；在外周组织有强烈缩血管的作用,/,刺激支气管平滑肌收缩。,2/20/2026,81,第8章 氨基酸代谢,（五）多胺（polyamine）,1.概念：,一类含有3个或3个以上氨基的化合物。,丙氨转移酶,丙氨转移酶,限速酶,2.生成过程：,2/20/2026,82,第8章 氨基酸代谢,3.作用：,多胺是调节细胞生长的重要物质，精液及肿瘤组织中含量多，凡生长旺盛的组织，如胚胎、再生肝、癌瘤组织等，多胺水平都会增高。,4.作用机制：,目前还不清楚，可能与其稳定细胞结构，与核酸分子结合，促进核酸和蛋白质的生物合成有关。,5.临床意义：,测定病人血或尿中多胺的水平，作为癌瘤辅助诊断及病情变化的生化指标之一。,2/20/2026,83,第8章 氨基酸代谢,二、一碳单位的代谢,（一）概述,定义：,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)。,甲基,(methyl),-CH,3,甲烯基,(methylene),-CH,2,-,甲炔基,(methenyl),-CH=,甲酰基,(formyl),-CHO,亚胺甲基,(formimino),-CH=,NH,主要参与嘌呤、嘧啶、肌酸、胆碱的合成过程。,2/20/2026,84,第8章 氨基酸代谢,（二）,四氢叶酸,是一碳单位的载体,FH,4,的生成,F,FH,2,FH,4,FH,2,还原酶,FH,2,还原酶,NADPH+H,+,NADP,+,NADPH+H,+,NADP,+,5，6，7，8-四氢叶酸（FH,4,）,氨基蝶呤,对氨基苯甲酸,谷氨酸,2/20/2026,85,第8章 氨基酸代谢,FH,4,携带一碳单位的形式及命名,（一碳单位通常是结合在FH,4,分子的N,5,、N,10,位上）,N,5,CH,3,FH,4,N,5,、N,10,CH,2,FH,4,N,5,、N,10,=,CH,FH,4,N,10,CHO,FH,4,N,5,CH=NH,FH,4,2/20/2026,86,第8章 氨基酸代谢,（三）一碳单位的互相转变,N,10,CHO,FH,4,N,5,N,10,=CH,FH,4,N,5,N,10,CH,2,FH,4,N,5,CH,3,FH,4,N,5,CH=NH,FH,4,H,+,H,2,O,NADPH+H,+,NADP,+,NADH+H,+,NAD,+,NH,3,2/20/2026,87,第8章 氨基酸代谢,一碳单位主要来源于氨基酸代谢,丝氨酸,N,5,N,10,CH,2,FH,4,甘氨酸,N,5,N,10,CH,2,FH,4,组氨酸,N,5,CH=NH,FH,4,色氨酸,N,10,CHO,FH,4,（四）一碳单位与氨基酸代谢,（五）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,2/20/2026,88,第8章 氨基酸代谢,三、含硫氨基酸的代谢,胱氨酸,甲硫氨酸,半胱氨酸,含硫氨基酸,甲硫氨基酸可转变为半胱氨酸和胱氨酸，半胱氨酸与胱氨酸可以互变，但都不能转变成甲硫氨酸。,2/20/2026,89,第8章 氨基酸代谢,（一）蛋氨酸的代谢,1.蛋氨酸与转甲基作用,腺苷转移酶,PPi+Pi,+,蛋氨酸,ATP,S腺苷蛋氨酸(SAM),2/20/2026,90,第8章 氨基酸代谢,甲基转移酶,RH,RH,CH,3,腺苷,SAM,S腺苷同型半胱氨酸,同型半胱氨酸,SAM,为体内,甲基,的直接,供体,2/20/2026,91,第8章 氨基酸代谢,2.甲硫氨酸循环(methionine cycle),VitB,12,FH,4,N,5,CH,3,FH,4,转甲基酶,ATP,PP,i,+P,i,S-,腺苷甲硫氨酸,甲硫氨酸,S-,腺苷同型,半胱氨酸,RH（,甲基受体）,RH,-CH,3,转甲基酶,H,2,O,腺苷,同型半胱氨酸,2/20/2026,92,第8章 氨基酸代谢,3.为肌酸与肾上腺素合成提供甲基,4.蛋氨酸循环的生理意义,1）提供有活性的甲基；,2）减少甲硫氨酸的消耗；,3）B,12,缺乏，该循环受阻，影响叶酸再利用，可导致核酸合成障碍，产生巨幼红细胞贫血。,胍乙酸,SAM,肾上腺素,去甲肾上腺素,肌酸,磷酸肌酸,SAM,S-腺苷同型半胱氨酸,S-腺苷同型半胱氨酸,ATP,转甲基酶,转甲基酶,2/20/2026,93,第8章 氨基酸代谢,（二）半胱氨酸与胱氨酸的代谢,1.半胱氨酸与胱氨酸的互变,CH,2,SH,CHNH,2,COOH,CH,2,CHNH,2,COOH,CH,2,CHNH,2,COOH,S,S,两个半胱氨酸通过二硫键形成一个胱氨酸，,这种结构互变，具有重要作用。,2分子半胱氨酸（,-SH,）,胱氨酸（,-S-S-,）,2分子还原型,谷,胱,甘肽,（,2GSH,）,-,2H,+,2H,-,2H,+,2H,1分子氧化型,谷,胱,甘肽（,GSSG,）,2/20/2026,94,第8章 氨基酸代谢,结构互变的重要作用,1）,维持蛋白质空间构象的稳定性；,2）,巯基酶的活性中心含有半胱氨酸，其巯基,既是结合底物,的必需基团，,也是某些毒物,如介子气、重金属盐的结合基团，从而抑制酶活性。,3）还原型谷胱甘肽,能保护酶分子上的巯基和红细胞膜的稳定性，因而具有重要的生理功能。,2/20/2026,95,第8章 氨基酸代谢,O,2,2ATP,随尿排出,PAPS （活性硫酸根）,2,.半胱氨酸的分解代谢,提供活性硫酸根。,2/20/2026,96,第8章 氨基酸代谢,3.,半胱氨酸可生成活性硫酸根,（PAPS）,PAPS,为活性硫酸根，是体内硫酸基团的供体,活性硫酸基团功能：,参与肝内生物转化作用，促进药物、雌激素、毒物的代谢等。,活性硫酸根,2/20/2026,97,第8章 氨基酸代谢,肌酸以甘氨酸为骨架，由精氨酸提供脒唑基，SAM提供甲基而合成。,四、肌酸的代谢,2/20/2026,98,第8章 氨基酸代谢,+,H,2,O,2/20/2026,99,第8章 氨基酸代谢,肌酸(creatine)和磷酸肌酸(creatine phosphate)是,能量储存、利用的重要化合物,。,肝是合成肌酸的主要器官。,肌酸在,肌酸激酶,的作用下，转变为磷酸肌酸。,肌酸和磷酸肌酸代谢的,终产物为肌酸酐,(creatinine)。,肌酸代谢小结,2/20/2026,100,第8章 氨基酸代谢,五,、芳香族氨基酸的代谢,芳香族氨基酸,苯丙氨酸,酪氨酸,色氨酸,芳香族氨基酸代谢可产生神经递质，其中苯丙氨酸和色氨酸为必需氨基酸。,2/20/2026,101,第8章 氨基酸代谢,（一）苯丙氨酸和酪氨酸代谢既有联系又有区别,1.苯丙氨酸羟化生成酪氨酸,反应不可逆，苯丙氨酸羟化酶缺乏可引起苯丙酮酸尿症，属遗传性疾病。,2/20/2026,102,第8章 氨基酸代谢,正常时只有少量苯丙氨酸可转变成苯丙酮酸，如先天性苯丙氨酸羟化酶缺陷患者，经转氨作用可大量生成苯丙酮酸及代谢物，经尿排出，称为苯丙酮酸尿症。,苯丙酮酸尿症（phenylketonuria PKU）：,苯丙酮酸堆集对中枢神经系统产生毒性，使脑发育障碍，患儿智力低下。,治疗原则：早期发现，控制膳食中苯丙氨酸的含量。,2/20/2026,103,第8章 氨基酸代谢,四氢蝶呤,2.酪氨酸转变成儿茶酚胺和黑色素或彻底氧化分解,限速酶,2/20/2026,104,第8章 氨基酸代谢,儿茶酚胺:包括多巴胺、去甲肾上腺素和肾上腺素,1、对心血管系统的作用：,儿茶酚胺通过受体作用于心脏，使心率加快，收缩力增强，传导速度增快，,心输出量,增加。,2、对,内脏,的作用：,儿茶酚胺通过2受体使平滑肌松弛，通过1受体使之收缩。,3、对代谢的作用,：儿茶酚胺参与生热作用的调节，通过,受体,增加氧耗量而产热。并可促进机体内储备能量物质的分解。,4、,儿茶酚胺对,细胞外液,容量和构成及水、电解质的代谢有重要的调节作用。,5、,儿茶酚胺可引起,肾素,、,胰岛素,和,胰高血糖素,、,甲状腺激素,、,降钙素,等多种激素分泌的变化。,2/20/2026,105,第8章 氨基酸代谢,帕金森病（parkinson disease）,患者,多巴胺生成减少。,一种常见于中老年的神经系统变性疾病，多在60岁以后发病。,主要表现为患者动作缓慢,手脚或身体的其它部分的震颤,身体失去了柔软性,变得僵硬。,是一种中枢神经系统变性疾病，主要是因位于中脑部位黑质中的细胞发生病理性改变后，多巴胺的合成减少，抑制乙酰胆碱的功能降低，则乙酰胆碱的兴奋作用相对增强。两者失衡的结果便出现,肌肉僵直.,2/20/2026,106,第8章 氨基酸代谢,2.酪氨酸的分解代谢,体内代谢尿黑酸的,酶先天缺陷时,，尿黑酸分解受阻，可出现,尿黑酸症,。,尿黑酸酶,2/20/2026,107,第8章 氨基酸代谢,羟化,酪氨酸转变成黑色素,酪氨酸,多巴,儿茶酚胺,脱羧,氧化酶,多巴醌,黑色素,聚合,脱羧,吲哚醌,先天缺乏酪氨酸酶，黑色素生成障碍，引起白化病。,酪氨酸酶,2/20/2026,108,第8章 氨基酸代谢,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)。,2/20/2026,109,第8章 氨基酸代谢,3.酪氨酸的分解代谢,体内代谢,尿黑酸酶先天缺陷时,，尿黑酸分解受阻，可出现,尿黑酸症,。,尿黑酸酶,2/20/2026,110,第8章 氨基酸代谢,1,2,3,4,酶系先天缺乏,先天性缺乏,氧化酶系,甲基化,2/20/2026,111,第8章 氨基酸代谢,（二）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,2/20/2026,112,第8章 氨基酸代谢,2/20/2026,113,第8章 氨基酸代谢,六、支链氨基酸的代谢,支链氨基酸,亮氨酸,异亮氨酸,缬氨酸,2/20/2026,114,第8章 氨基酸代谢,支链氨酸的分解有相似的代谢过程,亮氨酸 异亮氨酸 缬氨酸,相应的酮酸,相应的酯酰CoA,相应-脂酰CoA,乙酰CoA,转氨基作用,乙酰乙酸,乙酰CoA,琥珀酰CoA,琥珀酰CoA,氧化脱羧并有CoA参加,进入脂酸氧化,亮,异亮,缬,2/20/2026,115,第8章 氨基酸代谢,衡量,肝功能衰竭,的一个指标：,血液中,支链氨基酸/芳香族氨基酸比例,正常时：BCAA/ACAA 3.0-3.5,肝功能受损：BCAA/ACAA,1.5-2.0,2/20/2026,116,第8章 氨基酸代谢,七、,氨基酸的重要含氮衍生物,2/20/2026,117,第8章 氨基酸代谢,第六节 氨基酸与糖、脂代谢的关系,一、氨基酸代谢与糖代谢的相互关系,20种氨基酸,相应的-酮酸,丙酮酸,草酰乙酸,-酮戊二酸,氨,氨,CO,2,+H,2,O+,能量,二、氨基酸代谢与脂代谢的相互关系,20种氨基酸,氨,相应的-酮酸,乙酰CoA,脂肪酸,脂肪,酮体,胆固醇,乙醇胺、胆碱,磷脂,2/20/2026,118,第8章 氨基酸代谢,草酰乙酸,乙酰,CoA,丙酮酸,磷酸丙糖,葡萄糖或糖原,-磷酸甘油,脂肪酸,甘油三酯,乙酰乙酰,CoA,丙氨酸,半胱氨酸,丝氨酸,苏氨酸,色氨酸,异亮氨酸,亮氨酸,色氨酸,天冬氨酸,天冬酰胺,苯丙氨酸,酪氨酸,异亮氨酸 蛋氨酸,丝氨酸 苏氨酸 缬氨酸,酮体,亮氨酸 赖氨酸,酪氨酸 色氨酸,苯丙氨酸,谷氨酸,精氨酸 谷氨酰胺,组氨酸 缬氨酸,CO,2,CO,2,氨基酸、糖及脂肪代谢的联系,T A C,柠檬酸,-酮戊二酸,琥珀酰,CoA,延胡索酸,PEP,2/20/2026,119,第8章 氨基酸代谢,本章结束,2/20/2026,120,第8章 氨基酸代谢,+,N,O,+,O,2,NADPH+H,+,NADP,+,一氧化氮合酶,（NOS）,精氨酸,瓜氨酸,一氧化氮,2/20/2026,121,第8章 氨基酸代谢,