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,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,第八章 氨基酸代谢,1.蛋白质的营养价值,2.蛋白质的消化、吸收与腐败,3.氨基酸的一般代谢,4.氨的代谢,5.个别氨基酸代谢,概论,蛋白质的三大生理功能？,1 蛋白质的营养价值,二功能执行者,酶的催化作用,激素的信息传递,抗体的免疫性,转化成其他活性物质,调节蛋白、胺类、神经递质、嘌呤、嘧啶等,三能源：,17.19 kJ/克蛋白质,次要作用,氮平衡(nitrogen balance)：,机体摄入氮 机体排出氮,总氮平衡：,正氮平衡：,负氮平衡：,机体摄入氮=机体排出氮,机体摄入氮 机体排出氮,机体摄入氮 机体排出氮,总氮平衡的要求：,蛋白质最低需要量：3050克/日,营养学会推荐量：80克/日,非必需氨基酸(non-essential amino acid)：,体内可以利用其他物质来合成的,氨基酸。,半必需氨基酸：,体内虽然能合成，但量不足以供体,内所需；或以必需氨基酸为原料。,His，Arg，Tyr，Cys,2 蛋白质的消化、吸收与腐败,蛋白水解酶原的激活过程：,pepsinogen,pepsin,trypsinogen,trypsin,chymotrypsinogen,chymotrypsin,自身激活autocatalysis,自身激活autocatalysis,2 蛋白质的消化、吸收与腐败,2.肠：,（1）胰液中蛋白酶消化,内肽酶：胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶，弹性蛋白酶,外肽酶：羧基肽酶A、B,最适 pH 为 7.0 左右,均以酶原方式分泌，以一定方式激活,各有专一性,2 蛋白质的消化、吸收与腐败,酶原激活：瀑布式,肠粘膜细胞,胆汁酸,肠激酶,胰蛋白酶原 胰蛋白酶,胰凝乳蛋白酶原 胰凝乳蛋白酶,弹性蛋白酶原 弹性蛋白酶,羧基肽酶原A、B 羧基肽酶A、B,2 蛋白质的消化、吸收与腐败,蛋白水解酶的专一性,酶 专 一 性,胃蛋白酶 R,3,=色、苯丙、丙、酪、甲硫、亮 R,4,=任何氨基酸,胰蛋白酶 R,3,=精、赖 R,4,=任何氨基酸,胰凝乳蛋白酶 R,3,=苯丙、酪、色 R,4,=任何氨基酸,弹性蛋白酶 R,3,=脂肪族氨基酸 R,4,=任何氨基酸,氨基肽酶 R,1,=任何氨基酸 R,2,=除脯氨酸外,羧基肽酶A R,5,=任何氨基酸 R,6,=除精、赖、脯氨酸外,羧基肽酶B R,5,=任何氨基酸 R,6,=精、赖,H,2,N-CH-C-NH-CH-NH-CH-C-NH-CH-NH-CH-C-NH-CH-COOH,O,O,O,R,1,R,2,R,3,R,4,R,5,R,6,氨基肽酶 内肽酶 羧基肽酶,2 蛋白质的消化、吸收与腐败,胰酶,蛋白质,氨基酸(1/3)+寡肽(2/3),主动吸收入肠粘膜细胞,(2),肠粘膜细胞的消化,刷状缘：寡肽酶,氨基肽酶,二肽酶,三肽酶,氨基酸,入血,2 蛋白质的消化、吸收与腐败,二.吸收,主要在小肠，是耗能的主动吸收,（1）氨基酸载体的转运,存在于小肠粘膜细胞、肾小管细胞、肌肉细胞等,形成,氨基酸-载体-Na,+,三联复合物,可分为：,中性 主要，快速，对各氨基酸亲和力不同,碱性 Arg，Lys，Orn，Leu（少），慢速,酸性 Asp，Glu，慢速,特殊 Pro，OHPro，Gly，慢速,同一载体上不同氨基酸之间有竞争,GT,2 蛋白质的消化、吸收与腐败,（3）肽的吸收,二肽和三肽的转运系统,耗能,先于氨基酸,2 蛋白质的消化、吸收与腐败,(1)脱羧生成胺,His,histamine 组胺,Phe phenylacetamine 苯乙胺,Trp tryptamine 色胺,Tyr tyramine 酪胺,Orn petresin 腐胺,Lys cadaveine 尸胺,2 蛋白质的消化、吸收与腐败,胺类,入,肝（单胺氧化酶或,二胺氧化酶）,-羟化,胺类,假神经递质 相应的醛,(苯乙醇胺、,-羟酪胺）,相应的酸,解毒,门静脉吸收,2 蛋白质的消化、吸收与腐败,（,2）脱氨生成氨,RCH（NH,2,）COOH,RCH,2,COOH+,NH,3,NH,3,C=O,2,NH,3,+CO,2,NH,3,NH,3,重吸收入肝,NH,3,NH,4,+,氨有毒性，NH,3,比 NH,4,+,易吸收，降低肠道 pH，可减少 NH,3,的吸收。,2 蛋白质的消化、吸收与腐败,（3）其他有害物质的生成,Tyr,酚，甲酚,Trp,吲哚（indole），甲基吲哚（shetol）,Met&Cys,CH,3,SH，H,2,S，CH,4,大部分排泄,少量重吸收 由肝转化解毒,3 氨基酸的一般代谢,体内蛋白质 氨基酸,降解,合成,半寿期（t,1/2,）,：蛋白质降低其浓度之一半所需时间，表示,蛋白质的寿命。,蛋白质的降解方式：,溶酶体：不依赖ATP，外源性蛋白质、膜蛋白、长寿命蛋白,胞液：依赖ATP和,泛素,，异常蛋白、短寿命蛋白,泛素(Ubiquitin)：,广泛存在于各真核生物中，是一个含 76 个氨基酸的小分子蛋白质，可与被降解蛋白质形成极大之复合物而完成其降解作用。,3 氨基酸的一般代谢,外源性氨基酸：,从食物吸收而来的氨基酸,内源性氨基酸,：,组织蛋白质降解而来的氨基酸,氨基酸代谢库（metabolic pool）：,外源性氨基酸和内源性氨基酸的总称。这些氨基酸分布于体内各处，参与代谢。氨基酸代谢库以游离氨基酸重量计算。,肌肉氨基酸：50%,肝氨基酸：10%,肾氨基酸：4%,血浆氨基酸：16%，氨基酸在体内,的运输形式,3 氨基酸的一般代谢,3 氨基酸的一般代谢,氨基酸代谢库,食物蛋白质,组织蛋白质,体内合成氨基酸,（非必需）,NH,3,尿素,酮酸,酮体,氧化,糖,胺类,其它含氮化合物,（嘌呤、嘧啶）,氨基酸的来源和去路：,氨基酸在体内的正常代谢对于维持,机体的正常生理功能是十分重要的，氨,基酸代谢通路中任何酶的活性异常均会,导致严重疾病，甚至是致死性的。,目 前 已 发 现100 多 种 先 天 性 氨,基 酸 代 谢 紊 乱 引 起 的 分 子 疾 病。,3 氨基酸的一般代谢,3 氨基酸的一般代谢,一氨基酸的脱氨基作用,二,酮酸的代谢,3 氨基酸的一般代谢,一氨基酸的脱氨基作用,最主要的反应,存在于大多数组织中,有多种方式：氧化脱氨基,转氨基,联合脱氨基（为主）,非氧化脱氨基,3 氨基酸的一般代谢,（一）转氨基作用,一个氨基酸的,氨基被转移到另一种酮基上，生成相应的酮酸和氨基酸。,由氨基转移酶（转氨酶）催化。,R,1,R,2,R,1,R,2,H-C-NH,2,+C=O C=O +H-C-NH,2,COOH COOH COOH COOH,Lys、Pro、OHPro 不参与此 反应,3 氨基酸的一般代谢,1.转氨酶,体内存在多种转氨酶，以L-谷氨酸与,酮酸的,转氨酶最为重要。如：谷丙转氨酶（GPT）和谷草转氨酶（GOT）,谷草转氨酶,谷氨酸+草酰乙酸,酮戊二酸+天冬氨酸,组织 心 肝 骨骼肌 肾 胰腺 脾 肺 血清,GOT,156000 142000 99000 91000 28000 14000 10000 20,单位/克湿组织,GPT,7100 44000 4800 19000 2000 1200 700 16,单位/克湿组织,谷丙转氨酶,谷氨酸+丙酮酸,酮戊二酸+丙氨酸,3 氨基酸的一般代谢,2.转氨基作用的机制,维生素B,6,的磷酸酯磷酸吡哆醛（PLP）是所有转氨酶的辅酶，在转氨酶的底物不存在时，PLP的醛基和酶活性位点赖氨酸的-氨基形成共价Schiff-base连接。氨基酸底物存在时，氨基酸的-氨基与PLP的醛基形成新的Schiff-base连接。,磷酸吡哆醛（PLP）,转氨基作用,PLP和-氨基酸底物形成Schiff-base共价连接,PLP-氨基酸中间产物aldimine经过一系,列过程生成-酮酸和PMP,上述反应完成了转氨基作用的一半，即：,AA1 E-PLP -Keto acid1 E-PMP,另一半反应由上述反应的逆反应构成，即：,-Keto acid2 E-PMP AA2 E-PLP,此时，转氨基作用完成，即：,AA1-Keto acid2 AA2 -Keto acid1,转氨基作用,3 氨基酸的一般代谢,(二)L-谷氨酸氧化脱氨基作用,部位：肝，肾，脑,方式：不需氧脱氢,酶：L-谷氨酸脱氢酶，此酶是别构酶，受能荷调节,反应：,NH,2,NH,O,CH-COOH C-COOH C-COOH+NH,3,(CH,2,),2,-COOH (CH,2,),2,-COOH (CH,2,),2,-COOH,L-谷氨酸,酮戊二酸,意义：此反应使氨基酸氧化供能的速率受ATP/ADP、,GTP/GDP 的反馈调节,NAD,+,NADH+H,+,+H,2,O,-H,2,O,第三节 氨基酸的一般代谢,(三)联合脱氨基作用,肝、肾、脑中：,氨基酸,酮戊二酸 NH,3,+NADH+H,+,酮酸 谷氨酸 H,2,O+NAD,+,转氨酶,L-谷氨酸脱氢酶,(三)联合脱氨基作用,3 氨基酸的一般代谢,(三)联合脱氨基作用,骨骼肌、心肌：,L-谷氨酸脱氢酶活性,嘌呤核苷酸循环,purine nucleoeide cycle,嘌呤核苷酸循环,转氨酶,GOT,3 氨基酸的一般代谢,二,酮酸(ketoacid)的代谢,O,C-COOH,R,经氨基化生成非必需氨基酸,转变成糖或脂类,氧化供能,3 氨基酸的一般代谢,生糖氨基酸：可在体内转变成葡萄糖的氨基酸,生酮氨基酸：可在体内转变成酮体的氨基酸,生糖兼生酮氨基酸：二者皆可转变的氨基酸,类别 氨基酸,生糖氨基酸 Gly、Ser、Val、His、Arg、Cys、Pro、OHPro、,Ala、Glu、Gln、Asp、Asn、Met,生酮氨基酸 Leu、Lys,生糖兼生酮氨基酸 Ile、Phe、Tyr、Thr、Trp,glycogenic amino acid,ketogenic amino acid,glycogenic and ketogenic amino acid,3 氨基酸的一般代谢,三大营养物质的相互转化,糖,脂肪,蛋白质,氨基酸、糖、脂肪代谢的联系,4 氨的代谢,一.体内氨的来源,NH,3,氨基酸脱氨,胺类脱氨,肾小管上皮细胞分泌,肠道重吸收,嘌呤、嘧啶分解,氨有毒性，正常血氨浓度0.60mol/L 体内氨的来源、转运、去路受到多种因素的调节，以保持血氨处于动态平衡,4 氨的代谢,体内各环节所产氨主要通过肝脏合成尿素而解毒。肝功能衰竭患者肝脏解毒功能降低，血氨升高，通过血脑屏障入脑，引起脑功能障碍，为肝性脑病的原因之 一,。,4 氨的代谢,二.氨的转运 （一）,Ala-G循环,alanine-glucose cycle,肌肉,蛋白质,G,氨基酸,NH,3,Pyr,Glu,KG,Ala,G,尿素,NH,3,Pyr Glu,Ala,KG,G,Ala,转氨酶,转氨酶,尿素循环,肌肉 血液 肝,4 氨的代谢,Ala-G循环:,进食后,4小时,，来自食物的氨基酸,血液，血,浆氨基酸浓度达峰值。,支链氨基酸（Val、Leu、Ile）肌肉,NH,3,Pyr Ala,脱氨,4 氨的代谢,空腹时，,肌肉输出：,Ala 碳链来自G,Glu 碳链来自,KG、支链氨基酸,意义：,（1）以无毒的Ala 形式输出NH,3,肝,尿素,（2）肌肉中,Ala,肝,糖，再为肌肉提供G,（3）,饥饿时，肌肉以Ala、Glu形式输出成糖物质,4 氨的代谢,（二）,谷氨酰胺的运氨作用,部位：脑、肌肉,作用：将氨运至 肝、肾,酶：,谷氨酰胺合成酶、谷氨酰胺酶,反应：不可逆，耗能,Glu Gln 血液 Gln Glu,NH,3,NH,3,脑、肌肉,肝、肾,4 氨的代谢,谷氨酰胺,氨的解毒形式,氨的运输形式,氨的储存形式,在脑中固定氨,天冬酰胺的合成原料,4 氨的代谢,白血病细胞：天冬氨酸,天冬酰胺,临床上，,天冬酰胺酶,的应用可进一步降低,天冬酰,胺，从而抑制白血病细胞的生长。,天冬酰胺,天冬氨酸,天冬酰胺酶,正常细胞：天冬氨酸,天冬酰胺,谷氨酰胺 谷氨酸,水生动物中过多的NH,4,+,直接排泌出体外,鸟类和爬行动物体内NH,4,转变成尿酸解毒,大多数脊椎动物是通过,鸟氨酸循环,把NH,4,+,转变成,尿素,而解毒。,鸟氨酸循环,由Hans Krebs和Kurt Henseleit在1932年提出，早于三羧酸循环被阐明5年，是第一个被发现的代谢通路。,4 氨的代谢,4 氨的代谢,三、尿素的生成,历史：（1）Krebs，1932年发现,肝切片+NH,4,+,+HCO,3,-,尿素 （饥饿时不行）,Arginine、Ornithine、Citrulline可加速，但本身量不变,（2）肝中有 精氨酸酶，催化：,Arg 尿素+Orn,（3）根据,Arg、Orn、Cit这三种氨基酸的结构推测出,一个循环,尿素循环,urea cycle,鸟氨酸循环 Ornithine cycle,4 氨的代谢,1.过程：,氨基甲酰磷酸的合成,瓜氨酸的合成,精氨酸的合成,精氨酸水解生成尿素,2.组织定位：,肝为主，其他器官极微,线粒体和胞液,尿素循环：,部位:肝脏,五步反应：前2步在线粒体，后三步在胞液,尿素循环,1、氨基甲酰磷酸的合成,O,CO,2,+NH,3,+H,2,O+2ATP NH,2,-C-O,P0,3,+2ADP+Pi,（1）,氨基甲酰磷酸合成酶I,N-乙酰谷氨酸,第一步：,合成,氨基甲酰磷酸,酶:CPS-I,先生成的,氨基甲酸,和ATP转移磷酸基团，,生成氨基甲酰磷酸。,总的消耗:2个ATP,生成:,氨基甲酰磷酸,2个ADP。,2、瓜氨酸的合成,NH,2,C=O,（CH,2,）,3,NH,2,NH,CH-NH,2,+C-O （CH,2,）,3,+Pi,COOH,O,P0,3,CH-NH,2,COOH,鸟氨酸 氨基甲酰磷酸 瓜氨酸,（2）,鸟氨酸氨基甲酰转移酶,NH,2,（2）,第二步：,生成,瓜氨酸,酶:OCT,胞质:,鸟氨酸,生成转运入Mit。,线粒体:鸟氨酸的-氨基攻击,氨基,甲酰磷酸,的碳酰基团，释放出Pi，,生成,瓜氨酸,自Mit入Cs。,3、精氨酸,代琥珀酸,的生成,NH,2,NH,2,COOH,C=O,COOH,C,=,N,C-H,NH +,H,2,N,-C-H NH CH,2,（CH,2,）,3,CH,2,（CH,2,）,3,COOH,CH-NH,2,COOH CH-NH,2,COOH COOH,瓜氨酸 天冬氨酸 精氨酸代琥珀酸,（3）,精氨酸代琥珀酸合成酶,（4）精氨酸代琥珀酸裂解酶,（3）,（4）,第三步：,生成,精氨酸代琥珀酸,酶:,合成酶,ATP的腺嘌呤核苷转移给瓜氨酸生成活性中间产物:,瓜氨酸-AMP,使得天冬氨酸对瓜氨酸的亲核攻击易化，,生成,精氨酸代琥珀酸,。,反应消耗:1个ATP,释放:1个AMP,1个焦磷酸,4、精氨酸的生成,NH,2,C,NH,COOH,NH +CH,（CH,2,）,3,CH,CH-NH,2,HOOC,COOH,精氨酸 延胡索酸,（4）精氨酸代琥珀酸裂解酶,（4）,第四步：,合成,精氨酸,酶：精氨酸代琥珀酸裂解酶,精氨酸代琥珀酸,裂解生成,精氨酸,和,延胡索酸,。,延胡索酸,是联系鸟氨酸循环和三羧酸循环,的纽带。,5、精氨酸水解生成尿素,NH,2,C,NH,NH,2,NH,2,NH,2,（CH,2,）,3,（CH,2,）,3,+H,2,O,C,=O +CH-NH,2,CH-NH,2,NH,2,COOH,COOH,精氨酸 尿素 鸟氨酸,（5）,精氨酸酶,（5）,第五步：,尿素,的生成,酶：精氨酸酶,精氨酸胍基水解，生成,尿素,和,鸟氨酸,。,鸟氨酸,转运进入线粒体，再参与鸟氨酸循环。,4 氨的代谢,尿素循环：,Orn,Cit,Arg,尿素,精氨酸酶,+H,2,O,-H,2,O,+,NH,3,+CO,2,-H,2,O,+NH,3,3.总反应：,NH,2,2NH,3,+CO,2,+3ATP+3H,2,O,C=O,+2ADP+AMP+2Pi+PPi,NH,2,或者：,CO,2,+NH,4,+,+3ATP+Aspartate+2H,2,O,Urea+2ADP+Pi+AMP+Ppi+Fumarate,焦磷酸迅速水解，所以整个反应生成1分子尿素消耗4个,高能磷酸键，尿素中的2个氮原子一个来自于天冬氨酸，,一个来自NH,4,+,，生成的延胡索酸是将鸟氨酸循环和三,羧酸循环联系起来的重要成分。,4 氨的代谢,鸟氨酸循环的小结,转氨酶,GOT,尿素循环和三羧酸循环的联系,4 氨的代谢,4.调节,（1）关键酶：,氨基甲酰磷酸合成酶,（CPS-）,位于线粒体,N-乙酰谷氨酸为活力必需，,N-乙酰谷氨酸合成酶催化：,乙酰辅酶A+Glu,N-乙酰谷氨酸,Arg,激活此酶,谷氨酰胺HCO,3,-,氨基甲酰磷酸合成酶,II,2ATP,2ADPPi,氨基甲酰磷酸,天冬氨酸氨基,甲酰基转移酶,氨甲酰天冬氨酸,4 氨的代谢,（2）食物,蛋白质饮食可诱导 CPS-、OCT、ASA-S，加速尿素合成,低蛋白质饮食可使尿素合成减慢,（3）其他代谢物,与其他代谢途径密切相关，受相关代谢物的影响,4 氨的代谢,四、氨的去路,尿素合成 90%,生成谷氨酰胺,酮酸还原氨基化,生成非必需氨基酸,生成嘌呤、嘧啶等其他含氮化合物,4 氨的代谢,五、高氨血症和氨中毒,正常时：,氨的来源和去路保持动态平衡，血氨很低（0.1mg/100ml),肝功能异常时：,尿素合成障碍，血氨浓度增高，称为高氨血症。,脑中：,氨+,酮戊二酸,谷氨酸,氨 +谷氨酸,谷氨酰胺,酮戊二酸消耗，三羧酸循环减弱，脑供能不足，导致脑,功能障碍，严重时可发生昏迷。故称,肝昏迷,。,先天性的高氨血症是由于尿素循环中,酶的遗传性缺陷引起的。尿素循环过,程中任何一步的完全阻断都可能是致,死性的，因此这些婴儿往往一出生就,会昏迷甚至不久后就死亡。而这些酶,的部分缺陷则可以引起精神障碍、昏,睡和中枢性的呕吐。,先天性高氨血症,5 个别氨基酸的代谢,一、氨基酸的脱羧基作用,二、一碳单位的代谢,三、含硫氨基酸的代谢,四、芳香族氨基酸的代谢,五、支链氨基酸的代谢,一、氨基酸的脱羧基作用,R R R,CH-NH,2,+OHC-Py,HC-N=CH-Py H,2,C=N=CH-Py,COOH COOH,R,CHNH,2,+OHC-Py,胺,H,2,O,酶：氨基酸脱羧酶,辅酶：磷酸吡哆醛,作用：产生一些特殊的生理物质,去路：由肝内,胺氧化酶,氧化，,醛酸,举例：,CO,2,5 个别氨基酸的代谢,1.,氨基丁酸（,a,mino,b,utyric,a,cid，GABA）,Glu GABA,CO,2,部位：脑、肾,酶：谷氨酸脱羧酶,功能：中枢抑制性神经递质，抗颠痫,代谢：转氨生成琥珀酸半醛,5 个别氨基酸的代谢,2.牛磺酸(taurine),Cys,Tau,部位：肝，脑,酶：磺酸丙氨酸脱羧酶,功能：抗疲劳，增强免疫系统,结合胆汁酸的组成成分,CH,2,SH CH,2,SO,3,H,CH,2,SO,3,H,CH-NH,2,CH-NH,2,CH,2,NH,2,COOH COOH,3 O,CO,2,磺酸丙氨酸脱羧酶,5 个别氨基酸的代谢,3.组胺(histamine),His,组胺,部位：肥大细胞、肺、肝、肾、肌肉、胃粘膜,酶：组氨酸脱羧酶,功能：舒血管，增加毛细血管的通透性，与过,敏反应有关，促进胃液分泌,代谢：二胺氧化酶氧化，甲基化，乙酰化等,CO,2,5 个别氨基酸的代谢,4.5-羟色胺（5-hydroxytryptamine，5-HT）,色氨酸,5-羟色氨酸 ,5-HT,部位：脑、肾、肝等各组织,酶：色氨酸羟化酶、5-羟色氨酸脱羧酶,功能：脑中：抑制性神经递质,外周组织：收缩血管,代谢：单胺氧化酶,CO,2,5 个别氨基酸的代谢,5.多胺(polyamines),Orn、Met,精脒、精胺,（spermidine）（spermine）,部位：肝、生长旺盛的组织（如肿瘤）,关键酶：,尿氨酸脱羧酶,（,o,rnithine,d,e,c,arboxylase，,ODC,）,功能：调节细胞生长，促进核酸及蛋白质合成,5 个别氨基酸的代谢,二、一碳单位的代谢,一碳单位,：某些氨基酸分解代谢过程中产生的含有一个碳原子,的基团。均与FH,4,结合而转运，是体内甲基供体。,四氢叶酸,：tetrahydrofolic acid，FH,4,H,N N,H,2,N-C C CH,2,H O H COOH,N C CH,CH,2,N,C,N,CH,CH,2,CH,2,COOH,C,N,OH H,一碳单位代谢的辅酶,5 个别氨基酸的代谢,一碳单位的种类及其互变：,N,10,-CHO-FH,4,(N,10,-甲酰-FH,4,),N,5,N,10,=CH-FH,4,N,5,-CH=NH-FH,4,(N,5,N,10,-甲炔-FH,4,)(N,5,-亚氨甲基-FH,4,),N,5,N,10,-CH,2,-FH,4,(N,5,N,10,-甲烯-FH,4,),N,5,-CH,3,-FH,4,(N,5,-甲基-FH,4,),H,+,H,2,O,NADPH+H,+,NADP,+,NADPH+H,+,NADP,+,-NH,3,+NH,3,5 个别氨基酸的代谢,一碳单位的来源：,Ser +FH,4,N,5,N,10,-CH,2,-FH,4,+Gly,Gly+FH,4,N,5,N,10,-CH,2,-FH,4,+CO,2,+NH,3,His +FH,4,N,5,-CH=NH-FH,4,+Glu,Trp,HCOOH+犬尿氨酸,N,10,-CHO-FH,4,FH,4,生理意义：,提供甲基，生成,SAM,提供甲基，嘌呤的,C,2,、C,8,及,dTMP,中的甲基,氨基酸代谢与核苷酸代谢的联系点,5 个别氨基酸的代谢,一碳单位与抗菌、抗肿瘤：,细菌：存在着二氢叶酸合成酶，催化：,对氨基苯甲酸+二氢蝶呤+,Glu,FH,2,类似物,类似物,磺胺药，竞争性抑制,二氢叶酸合成酶,肿瘤细胞：二氢叶酸还原酶，催化：,叶酸 二氢叶酸 四氢叶酸,氨甲蝶呤，竞争性抑制二氢叶酸还原酶,结果：,FH,2,FH,4,核苷酸合成 核酸合成 细菌繁殖抑制,肿瘤生长抑制,5 个别氨基酸的代谢,三、含硫氨基酸的代谢,(一)甲硫氨酸的代谢,1.转甲基作用,2.甲硫氨酸循环,3.肌酸的合成,(二)半胱氨酸的代谢,1.半胱氨酸与胱氨酸的互变,2.活性硫酸根的代谢,3.谷胱甘肽的合成,5 个别氨基酸的代谢,三、含硫氨基酸的代谢,(一)甲硫氨酸的代谢,(二)半胱氨酸的代谢,甲硫氨酸的代谢,甲硫氨酸在体内最,主要的分解代谢途,径是通过甲硫氨酸,循环,提供甲基。,Methionine cycle,甲硫氨酸必须先,活化生成S-腺苷,甲硫氨酸,（SAM）,后才能在甲基转,移酶催化下进行,转甲基反应,SAM参与的一些转甲基作用,SAM是体内最重要的甲基直接供体，参,与50多种物质的转甲基反应,5 个别氨基酸的代谢,含硫氨基酸代谢,肌酸代谢,磷酸肌酸由肌酸经,肌酸激酶,催化合成，含有高能磷酸键。肌酸和磷酸肌酸是能量储 存和利用的重,要化合物。,半胱氨酸的代谢,CH,2,SH CH,2,S,S,CH,2,CHNH,2,CHNH,2,CHNH,2,COOH COOH COOH,-2H,+2H,半胱氨酸转化成胱氨酸后，可使活性丧失,某些毒物与酶的巯基结合而使酶失活,二巯基丙醇可使酶的巯基还原，具解毒作用,体内的,GSH,能保护酶的巯基,CH,2,SH,CHNH,2,Pyr+H,2,S,H,2,SO,4,SO,4,2-,COOH,CH,2,SOOH CH,2,SOOH,CHNH,2,C=O,Pyr+H,2,SO,3,COOH COOH,CH,2,SO,2,OH,CH,2,NH,2,牛磺酸,半胱氨酸的代谢,NH,2,O,O,2,CO,2,ATP+SO,4,2-,AMP-SO,3,-,3-PO,3,H-AMP-SO,3,-,+ADP,PAPS,活性硫酸根,-,O,3,S-O-P-O-CH,2,O,OH,H,2,O,3,PO,A,生物转化,硫酸酯化,酸性糖链,半胱氨酸的代谢,O,OH,硫酸基转移酶催化以上反应,第五节 个别氨基酸的代谢,谷胱甘肽,:由Glu、Gly、Cys构成的三肽。Cys的,SH构成活性基团，具还原性，可保护,蛋白质中的巯基；并可消除过氧化物、,自由基及毒物、药物的毒性。,2GSH GSSG,NADP,+,NADPH+H,+,GSH还原酶,保护蛋白质的巯基,还原高铁血红蛋白,过氧化物、自由基的消除,保肝药,谷胱甘肽的功用：,第五节 个别氨基酸的代谢,四、芳香族氨基酸的代谢,（一）苯丙氨酸和酪氨酸的代谢,1.儿茶酚胺与黑色素的合成,2.酪氨酸的分解代谢,3.苯丙酮尿症,（二）色氨酸的代谢,苯丙氨酸主要经羟化生成酪氨酸，酪氨酸一,方面经进一步代谢生成多巴胺、去甲肾上腺,素、肾上腺素等儿茶酚胺类物质，另一方面,代谢生成黑色素。,色氨酸除生成5-羟色胺外，还经分解代谢生,成一碳单位。,四、芳香族氨基酸的代谢,酪氨酸可代谢生成,多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素,等儿茶酚胺类物质。,四、芳香族氨基酸的代谢,酪氨酸的另一条代谢途径是在黑色素细,胞中经羟化、氧化、脱羧等反应生成吲,哚-5,6-醌，再聚合成,黑色素,。,四、芳香族氨基酸的代谢,Tyr,Leu、Ile、Val为必需氨基酸，分别是生糖氨基酸，生酮氨基酸及生糖兼生酮氨基酸。,五、支链氨基酸的代谢,氨基酸衍生的重要含氮化合物,氨基酸代谢紊乱所致疾病,举例,苯丙酮尿症(phenl ketonuria,PKU),苯丙酮尿症是一种先天性常染色体遗传疾病，,分为数型，其中最典型的一型是由,苯丙氨酸羟,化酶,的缺失或活性不足引起的。约20,000个新,生儿中有1人存在苯丙氨酸羟化酶的缺乏。,苯丙氨酸羟化酶的缺乏导致体内苯丙氨酸不能,生成酪氨酸，引起苯丙氨酸的积聚，生成苯丙,酮酸及其他代谢产物在尿中出现。,苯丙酮酸对脑部有毒性作用。苯丙酮尿症的新,生儿存在严重的智能发育障碍，甚至致死。最,好的治疗方法就是及早发现，在婴儿膳食中供,给婴儿发育所需的最低量的苯丙氨酸。,巨幼红细胞性贫血,巨幼红细胞性贫血是指,叶酸,、,维生素B,12,缺乏或其他原因引起DNA合成障碍所致的一类,贫血。人体不能合成叶酸，只能由食物中获得。摄入量不足，需要量增加都能导致叶酸的缺乏。,叶酸和维生素B,12,缺乏时幼红细胞内DNA合成减慢，但RNA合成不受影响，导致RNA和DNA比例失调，结果形成核较幼稚而细胞体积大的巨幼细胞。,白化病,人体内缺乏,酪氨酸酶,，酪氨酸不能,在黑色素细胞中被酪氨酸酶催化生成多,巴并进一步代谢生成黑色素，导致患者,的皮肤、毛发变白，称为白化病。,小 结,氨基酸的一般代谢:,转氨基作用、联合脱氨基作用以及尿素循环,-酮酸的代谢、三大营养物质的互变,个别氨基酸的代谢:,氨基酸的脱羧基作用、含硫氨基酸的代谢、芳香族氨基酸的代谢、支链氨基酸的代谢，一碳单位的代谢。,