蛋白质的降解与氨基酸的代谢优.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,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,*,蛋白质的降解与氨基酸的代谢,第一节 氮源和氨基酸库,1.,氮平衡（,nitrogen balance),摄入事物的含氮量与排泄物（尿与粪）中含氮量之间的关系。,氮总平衡：摄入氮,=,排出氮（正常成人）,氮正平衡：摄入氮,排出氮（儿童、孕妇等）,氮负平衡：摄入氮,排出氮（饥饿、消耗性疾病患者）,成人每天最低蛋白质质需要量为,3050g,我国营养学家会推荐成人每日蛋白质需要量为,80g,。,2,.,必需氨基酸（,eessential 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,。,第一节 氮源和氨基酸库,第二节 蛋白质的酶水解,生物利用外源蛋白质时，需要将蛋白质分解成氨基酸或寡肽才能被吸收利用。,一、蛋白酶与蛋白酶的分类,催化蛋白质分子中的肽键水解的一类酶，称为蛋白酶。,1,、根据作用方式,胃蛋白酶,R1,：芳香族、疏水氨基酸（,N,及,C,端）；,胰凝乳蛋白酶,R1,：芳香族、疏水（,C,端）；,弹性蛋白酶,R2,：丙，甘，丝等短脂肪链的氨基酸（,C,端）；,胰蛋白酶,R3,碱性氨基酸（,C,端,),。,一、蛋白酶与蛋白酶的分类,2,、根据作用的,pH,分,酸性蛋白酶,pH2-5,中性蛋白酶,pH7-8,碱性蛋白酶,pH9-11,一、蛋白酶与蛋白酶的分类,二、蛋白质的酶水解,大分子的蛋白质受内肽酶、外肽酶和二肽酶的协同催化，逐步降解生成。,多肽 寡肽 二肽 氨基酸,二、蛋白质的酶水解,三、氨基酸的吸收及氨基酸代谢库,在人和动物体内，氨基酸被小肠粘膜吸收后，通过粘膜的微细血管进入血液，并运送到肝脏及其他器官中进行代谢。,体内氨基酸的来源,外界吸收；,自身合成；,蛋白质更新释放。,由于氨基酸是蛋白质、核酸等生物分子合成的原料，细胞内总有相当数量的游离氨基酸存在。,氨基酸库 细胞内所有游离存在的氨基酸,。,第三节 氨基酸分解代谢的公共途径,蛋白质降解的原因,被异常修饰的非正常蛋白质，突变蛋白质；,各种须及时灭活的具有调节活性的蛋白质，尤其是关键酶。,蛋白质加速降解的条件,食物中蛋白质供应充足或过量；,饥饿或糖尿病时无法获得充足的糖做燃料。,第三节 氨基酸分解代谢的公共途径,氨基酸分解代谢的公共途径,1.,脱氨基作用,有机酸、氨,;,2.,脱羧基作用,胺、,CO2;,3.,脱氨、脱羧作用。,氨基酸经酶催化脱去氨基的作用称为脱氨基作用。,一、氨基酸的脱氨基作用,一、氨基酸的脱氨基作用,转氨作用并不能最终脱掉氨，而是把多种氨基酸转化为谷氨酸，谷氨酸在氧化脱氨的作用下才真正脱掉氨。,它是氨基酸分解的另一条共同途径。,由于氨基酸是蛋白质、核酸等生物分子合成的原料，细胞内总有相当数量的游离氨基酸存在。,2、根据作用的pH分,胰蛋白酶 R3：碱性氨基酸（C端)。,胰蛋白酶 R3：碱性氨基酸（C端)。,(3)进入TCA循环，氧化生成CO2和H2O。,(1)用于氨基酸的再合成；,氨基酸分解代谢途径小结,它是氨基酸分解的另一条共同途径。,(3)进入TCA循环，氧化生成CO2和H2O。,除甘氨酸、赖氨酸、苏氨酸、脯氨酸和羟脯氨酸外，大多数氨基酸可参与转氨基作用。,氨基转移酶（转氨酶）催化转氨基反应，转氨酶种类多、分布广，活性高，在细胞溶胶和线粒体中都有。不同的氨基酸需要不同的转氨酶催化。,1.,转氨基作用,2、根据作用的pH分,人体氨的代谢方式主要有以下几种形式,被异常修饰的非正常蛋白质，突变蛋白质；,碱性蛋白酶 pH9-11,中性蛋白酶 pH7-8,摄入事物的含氮量与排泄物（尿与粪）中含氮量之间的关系。,氨对人体及动物是有毒的，在体内不能大量积存。,它是氨基酸分解的另一条共同途径。,(2)转变成糖和脂;,大分子的蛋白质受内肽酶、外肽酶和二肽酶的协同催化，逐步降解生成。,脱羧基作用胺、CO2;,蛋白质的降解与氨基酸的代谢,氨基酸经酶催化脱去氨基的作用称为脱氨基作用。,游离的氨形成后应立即代谢。,由于氨基酸是蛋白质、核酸等生物分子合成的原料，细胞内总有相当数量的游离氨基酸存在。,第三节 氨基酸分解代谢的公共途径,合成非必需氨基酸及其它含氮化合物,1.,转氨基作用,转氨基作用的生理意义,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。,通过转氨基并未产生游离的氨。,1.,转氨基作用,2.,氧化脱氨,转氨作用并不能最终脱掉氨，而是把多种氨基酸转化为谷氨酸，谷氨酸在氧化脱氨的作用下才真正脱掉氨。,3.,联合脱氨基作用,联合脱氨基作用是由转氨酶和,L-,谷氨酸脱氢酶联合作用脱去氨基的方式。,3.,联合脱氨基作用,机体内部分氨基酸可进行脱羧基作用，生成相应的一级胺。它是氨基酸分解的另一条共同途径。,催化脱羧反应的酶称为脱羧酶，这类酶的辅酶是磷酸吡哆醛，其反应过程,二、氨基酸的脱羧基作用,组胺可以使血管舒张，降低血压；,酪胺、,5-,羟色胺能增高血压；,谷氨酸脱羧生成的,-,氨基丁酸是重要的神经递质。,但绝大多数胺类对动物有毒，体内有胺氧化酶，能将它们氧化成醛、酸。,二、氨基酸的脱羧基作用,三、氨基酸脱氨、脱羧产物的进一步代谢,1.-,酮酸的代谢,(1),用于氨基酸的再合成；,(2),转变成糖和脂,;,生糖氨基酸碳骨架能转变成糖的氨基酸称为生糖氨基酸。能生成丙酮酸和,TCA,循环中的中间产物的氨基酸可经糖异生作用转变成糖。,生酮氨基酸氨基酸脱氨后生成的酮酸经复杂的变化后，可变成乙酰辅酶,A,。乙酰辅酶,A,在动物体内不能转变成糖，只能转变成脂肪，这类氨基酸称为生酮氨基酸。,(3),进入,TCA,循环，氧化生成,CO,2,和,H,2,O,。,1.-,酮酸的代谢,1.-,酮酸的代谢,2.,氨的代谢,氨对人体及动物是有毒的，在体内不能大量积存。游离的氨形成后应立即代谢。,2.,氨的代谢,人体氨的代谢方式主要有以下几种形式,在肝内合成尿素，这是最主要的去路,合成非必需氨基酸及其它含氮化合物,合成谷氨酰胺。,2.,氨的代谢,尿素合成,生成部位,主要在肝细胞的线粒体及胞液中。,生成过程,鸟氨酸循环（,orinithinecycle),又称尿素循环（,urea cycle),。,尿素合成,尿素合成,尿素合成,尿素合成,尿素合成,尿素合成,尿素循环小结,原料：,2,分子氨，一分子来自于游离氨，另一个来自于天冬氨酸。,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。,意义：不仅可以消除氨的毒性，还可减少,CO,2,溶于血液所产生的酸性。,大部分直接排到细胞外。,小部分可通过丙酮酸羧化支路被固定，生成草酰乙酸或苹果酸。这些有机酸的生成对于三羧酸循环产生发酵产物（如柠檬酸、谷氨酸、延胡索酸、苹果酸等）有促进作用。,3.CO,2,的去路,4.,胺的代谢,氨基酸脱羧生成的胺可在胺氧化酶的催化下生成醛。醛在脱氢酶的作用下，加水脱氢生成有机酸。有机酸再经,-,氧化作用，生成乙酰,CoA,。乙酰,CoA,进入三羧酸循环，最后被氧化成,CO,2,和,H,2,O,。,5.,氨基酸分解代谢途径小结,第四节 氨基酸合成的公共途径,NADP,为辅酶,原料是,NH,3,和,-,酮酸,合成的公共途径氨基化作用和转氨作用,一、氨基化作用,1,、还原氨基化作用,