第九章

氨基酸代謝MetabolismofAminoAcids本章主要內(nèi)容蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)作用蛋白質(zhì)的消化、吸收與腐敗氨基酸的一般代謝氨的代謝個(gè)別氨基酸的代謝一、蛋白質(zhì)的功能維持細(xì)胞、組織的生長(zhǎng)、更新和修補(bǔ)參與多種重要的生理活動(dòng)氧化供能二、氮平衡和蛋白質(zhì)需要量1.

氮平衡（nitrogenbalance）：攝入食物的含氮量與排泄物（尿與糞）中含氮量之間的關(guān)系氮平衡的意義：可以反映體內(nèi)蛋白質(zhì)代謝的慨況氮平衡狀態(tài)進(jìn)、出氮情況常見(jiàn)人群氮的總平衡攝入氮=排出氮健康成年人氮的正平衡攝入氮＞排出氮兒童、青春期青少年、孕婦及恢復(fù)期病人氮的負(fù)平衡攝入氮＜排出氮長(zhǎng)期饑餓、消耗性疾病患者（如：惡異質(zhì)）2.生理需要量成人每日最低蛋白質(zhì)需要量為30～50g，我國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)推薦成人每日蛋白質(zhì)需要量為80g。三、蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值1.必需氨基酸（essentialaminoacid）指體內(nèi)需要而又不能自身合成，必須由食物供給的氨基酸，共有8種：纈氨酸（Val）、異亮氨酸（Ile）、亮氨酸（Leu）、苯丙氨酸（Phe）、蛋（甲硫）氨酸（Met）、色氨酸（Trp）、蘇氨酸（Thr）、賴(lài)氨酸（Lys）非必需氨基酸：其余體內(nèi)可以合成的12種氨基酸營(yíng)養(yǎng)半必需氨基酸：Arg、His第二節(jié)蛋白質(zhì)的消化、吸收與腐敗Digestion,AbsorptionandPutrefactionofProteins

胃蛋白酶原胃蛋白酶+多肽碎片胃酸、胃蛋白酶(pepsinogen)(pepsin)消化過(guò)程1.胃中的消化作用胃蛋白酶的最適pH為1.5～2.5，對(duì)蛋白質(zhì)肽鍵作用特異性差，產(chǎn)物主要為多肽及少量氨基酸。胰蛋白酶胰糜蛋白酶原彈性蛋白酶羧基肽酶原胰蛋白酶原腸激酶胰糜蛋白酶彈性蛋白酶原羧基肽酶腸液中酶原的激活酶原激活的意義：可保護(hù)胰組織免受蛋白酶的自身消化作用；保證酶在其特定的部位和環(huán)境發(fā)揮催化作用；酶原還可視為酶的貯存形式。蛋白質(zhì)經(jīng)胃液和胰液中各種酶的水解，所得到的產(chǎn)物中僅有1/3為氨基酸，其余2/3為寡肽。（2）小腸粘膜細(xì)胞對(duì)蛋白質(zhì)的消化作用主要是寡肽酶(oligopeptidase)的作用，例如氨基肽酶(aminopeptidase)及二肽酶(dipeptidase)等。氨基肽酶內(nèi)肽酶羧基肽酶氨基酸

+氨基酸二肽酶蛋白水解酶作用示意圖（二）氨基酸的吸收吸收部位：主要在小腸吸收形式：氨基酸、寡肽、二肽吸收機(jī)制：耗能的主動(dòng)吸收過(guò)程氨基酸吸收載體γ-谷氨?；h(huán)對(duì)氨基酸的轉(zhuǎn)運(yùn)作用肽的吸收二、蛋白質(zhì)的腐敗作用蛋白質(zhì)的腐敗作用（putrefaction）：腸道細(xì)菌對(duì)未被消化和吸收的蛋白質(zhì)及其消化產(chǎn)物所起的作用。腐敗作用的產(chǎn)物大多有害，如胺、氨、苯酚、吲哚等；也可產(chǎn)生少量的脂肪酸及維生素等可被機(jī)體利用的物質(zhì)。苯乙胺苯乙醇胺酪胺β-羥酪胺假神經(jīng)遞質(zhì)（falseneurotransmitter）β-羥酪胺和苯乙醇胺結(jié)構(gòu)類(lèi)似兒茶酚胺，它們可取代兒茶酚胺與腦細(xì)胞結(jié)合，但不能傳遞神經(jīng)沖動(dòng)，使大腦發(fā)生異常抑制。未被吸收的氨基酸滲入腸道的尿素氨(ammonia)腸道細(xì)菌脫氨基作用腸菌尿素酶（二）氨的生成酪氨酸

苯酚半胱氨酸

硫化氫

色氨酸

吲哚（三）其它有害物質(zhì)的生成正常情況下，上述有害物質(zhì)大部分隨糞便排出，只有小部分被吸收，經(jīng)肝的代謝轉(zhuǎn)變而解毒，故不會(huì)發(fā)生中毒現(xiàn)象。第三節(jié)

氨基酸的一般代謝GeneralMetabolismofAminoAcids（二）真核生物中蛋白質(zhì)的降解有兩條途徑①在溶酶體內(nèi)進(jìn)行的降解過(guò)程不依賴(lài)ATP利用組織蛋白酶降解外源性蛋白、膜蛋白和長(zhǎng)壽命的細(xì)胞內(nèi)蛋白②在胞液內(nèi)進(jìn)行的降解過(guò)程依賴(lài)ATP依賴(lài)泛素的降解過(guò)程降解異常蛋白和短壽命蛋白泛素（Ubiquitin）76個(gè)氨基酸的小分子蛋白（8.5kD）普遍存在于真核生物而得名一級(jí)結(jié)構(gòu)高度保守泛素共價(jià)地結(jié)合于底物蛋白質(zhì)，蛋白酶體（proteasome）特異性地識(shí)別被泛素標(biāo)記的蛋白質(zhì)并將其迅速降解，泛素的這種標(biāo)記作用是非底物特異性的，稱(chēng)為泛素化（ubiquitination）。泛素化過(guò)程E1：泛素活化酶E2：泛素?cái)y帶蛋白E3：泛素蛋白連接酶泛素CO-O+HS-E1ATPAMP+PPi泛素COS

E1HS-E2HS-E1泛素COSE2泛素COSE1被降解蛋白質(zhì)HS-E2泛素COSE2泛素CNH被降解蛋白質(zhì)OE3二、氨基酸代謝庫(kù)（metabolicpool）食物蛋白經(jīng)消化吸收的氨基酸（外源性氨基酸）與體內(nèi)組織蛋白降解產(chǎn)生的氨基酸（內(nèi)源性氨基酸）混在一起，分布于體內(nèi)各處，參與代謝，稱(chēng)為氨基酸代謝庫(kù)。氨基酸代謝庫(kù)通常以游離氨基酸總量計(jì)算合成分解嘌呤、嘧啶、肌酸等含氮化合物代謝轉(zhuǎn)變胺類(lèi)+CO2脫羧基作用脫氨基作用消化吸收其它含氮物質(zhì)非必需氨基酸NH3CO2+H2O糖或脂類(lèi)α-酮酸谷氨酰胺尿素食物蛋白質(zhì)組織蛋白質(zhì)血液氨基酸組織氨基酸氨基酸代謝庫(kù)三、氨基酸的脫氨基作用定義指氨基酸脫去氨基生成相應(yīng)α-酮酸的過(guò)程N(yùn)H3脫氨基方式轉(zhuǎn)氨基作用氧化脫氨基作用聯(lián)合脫氨基作用通過(guò)氨基酸氧化酶脫去氨基轉(zhuǎn)氨基和氧化脫氨基偶聯(lián)轉(zhuǎn)氨基和嘌呤核苷酸循環(huán)偶聯(lián)（一）轉(zhuǎn)氨基作用(transamination)1.定義在轉(zhuǎn)氨酶(transaminase)的作用下，某一氨基酸去掉α-氨基生成相應(yīng)的α-酮酸，而另一種α-酮酸得到此氨基生成相應(yīng)的氨基酸的過(guò)程。2.反應(yīng)式反應(yīng)是可逆的；大多數(shù)氨基酸可參與轉(zhuǎn)氨基作用，但賴(lài)氨酸、蘇氨酸、脯氨酸、羥脯氨酸除外。磷酸吡哆醛(VB6)轉(zhuǎn)氨酶的專(zhuān)一性強(qiáng)，不同氨基酸與α-酮酸之間的轉(zhuǎn)氨基作用只能由專(zhuān)一的轉(zhuǎn)氨酶催化。在各種轉(zhuǎn)氨酶中，以L-谷氨酸和α-酮酸的轉(zhuǎn)氨酶最為重要。天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶：又稱(chēng)谷草轉(zhuǎn)氨酶（GOT），心肌中活性最高丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶：又稱(chēng)谷丙轉(zhuǎn)氨酶（GPT），肝中活性最高體內(nèi)重要的轉(zhuǎn)氨酶正常人各組織ALT及AST活性(單位/克濕組織)

血清轉(zhuǎn)氨酶活性，臨床上可作為疾病診斷和預(yù)后的指標(biāo)之一組織ALTAST組織ALTAST

肝44000142000胰腺200028000

腎1900091000脾120014000

心7100156000

肺70010000

骨骼肌480099000血清16203.轉(zhuǎn)氨基作用的機(jī)制轉(zhuǎn)氨酶均以磷酸吡哆醛為輔酶。磷酸吡哆醛是VB6的衍生物，反應(yīng)中起傳遞氨基的作用。4.轉(zhuǎn)氨基作用的生理意義通過(guò)此種方式并未產(chǎn)生游離的氨轉(zhuǎn)氨基作用不僅是體內(nèi)多數(shù)氨基酸脫氨基的重要方式，也是機(jī)體合成非必需氨基酸的重要途徑要點(diǎn)：反應(yīng)可逆，逆反應(yīng)也是合成非必需氨基酸的重要途徑；除Lys、Pro和羥脯氨酸外體內(nèi)大多數(shù)氨基酸都可參與轉(zhuǎn)氨基作用；磷酸吡哆醛（VB6的磷酸酯）是轉(zhuǎn)氨酶的輔酶，起傳遞氨基的作用；轉(zhuǎn)氨酶的專(zhuān)一性強(qiáng)，不同氨基酸與α-酮酸之間的轉(zhuǎn)氨基作用只能由專(zhuān)一的轉(zhuǎn)氨酶催化。在各種轉(zhuǎn)氨酶中，以L-谷氨酸和α-酮酸的轉(zhuǎn)氨酶最為重要。（二）L-谷氨酸氧化脫氨基作用要點(diǎn)反應(yīng)可逆；L-谷氨酸脫氫酶為不需氧脫氫酶，輔酶為NAD+或NADP+；此酶分布廣泛，但以肝、腎、腦中活性較強(qiáng)；此酶為別構(gòu)酶。此反應(yīng)與能量代謝密切相關(guān)GTP、ATP為其別構(gòu)抑制劑GDP、ADP為其別構(gòu)激活劑聯(lián)合脫氨基作用1.定義氨基酸首先與α-酮戊二酸在轉(zhuǎn)氨酶的作用下，生成相應(yīng)的α-酮酸和谷氨酸，然后谷氨酸在經(jīng)L-谷氨酸脫氫酶的作用脫去氨基而生成α-酮戊二酸，后者再繼續(xù)參加轉(zhuǎn)氨基作用。2.類(lèi)型轉(zhuǎn)氨基偶聯(lián)氧化脫氨基作用

轉(zhuǎn)氨基偶聯(lián)氧化脫氨基作用轉(zhuǎn)氨基偶聯(lián)氧化脫氨基作用氨基酸谷氨酸α-酮酸α-酮戊二酸H2O+NAD+轉(zhuǎn)氨酶NH3+NADH+H+L-谷氨酸脫氫酶

轉(zhuǎn)氨基＋氧化脫氨基此種方式既是氨基酸脫氨基的主要方式，也是體內(nèi)合成非必需氨基酸的主要方式主要在肝、腎和腦組織進(jìn)行（三）嘌呤核苷酸循環(huán)此種方式主要在肌肉組織進(jìn)行是一種特殊的聯(lián)合脫氨基作用蘋(píng)果酸

腺苷酸代琥珀酸次黃嘌呤核苷酸(IMP)腺苷酸代琥珀酸合成酶α-酮戊二酸氨基酸

谷氨酸α-酮酸轉(zhuǎn)氨酶1草酰乙酸天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶2腺苷酸脫氨酶H2ONH3延胡索酸腺嘌呤核苷酸(AMP)（四）通過(guò)氨基酸氧化酶脫去氨基四、α-酮酸的代謝（一）氧化供能α-酮酸在體內(nèi)可通過(guò)三羧酸循環(huán)和氧化磷酸化徹底氧化為H2O和CO2，同時(shí)生成ATP。（二）經(jīng)氨基化作用生成非必需氨基酸哺乳動(dòng)物體內(nèi)的非必需氨基酸的主要合成方式α-酮酸也可以來(lái)自糖代謝和TCA循環(huán)的中間產(chǎn)物G酵解途徑丙酮酸轉(zhuǎn)氨基丙氨酸草酰乙酸轉(zhuǎn)氨基天冬氨酸α-酮戊二酸轉(zhuǎn)氨基谷氨酸TCAcycleTCAcycle（三）轉(zhuǎn)變成糖及脂類(lèi)-酮戊二酸琥珀酰CoA延胡索酸草酰乙酸丙酮酸乙酰CoA乙酰乙酰CoAGluAspAla三羧酸循環(huán)中間產(chǎn)物PEP葡萄糖脂肪酸酮體生糖氨基酸：可轉(zhuǎn)變成糖的氨基酸生酮氨基酸：能轉(zhuǎn)變成酮體的氨基酸，有Leu、Lys生糖兼生酮氨基酸：既能轉(zhuǎn)變成糖又能轉(zhuǎn)變成酮體的氨基酸，有Ile、Phe、Tyr、Thr、Trp氨基酸碳骨架進(jìn)入三羧酸循環(huán)的途徑草酰乙酸PEP-酮戊二酸天冬氨酸天冬酰胺丙酮酸延胡索酸琥珀酰CoA乙酰CoA乙酰乙酰CoA苯丙氨酸酪氨酸亮氨酸賴(lài)氨酸色氨酸丙氨酸蘇氨酸甘氨酸絲氨酸半胱氨酸谷氨酸谷氨酰胺精氨酸組氨酸脯氨酸異亮氨酸亮氨酸纈氨酸苯丙氨酸酪氨酸天冬氨酸異亮氨酸甲硫氨酸纈氨酸葡萄糖檸檬酸氨基酸分解代謝的中間產(chǎn)物主要有3類(lèi)：丙酮酸可進(jìn)入線(xiàn)粒體氧化產(chǎn)生乙酰CoA，進(jìn)入三羧酸循環(huán)而徹底氧化酮體可直接分解產(chǎn)生乙酰CoA或乙酰乙酰CoA三羧酸循環(huán)的中間產(chǎn)物通過(guò)三羧酸循環(huán)中的反應(yīng)轉(zhuǎn)變成蘋(píng)果酸，運(yùn)輸?shù)骄€(xiàn)粒體外，在胞質(zhì)內(nèi)依次轉(zhuǎn)變成草酰乙酸、磷酸烯醇式丙酮酸、丙酮酸，然后進(jìn)入線(xiàn)粒體徹底氧化一般在下列3種代謝狀況下，氨基酸才氧化降解：①細(xì)胞的蛋白質(zhì)進(jìn)行正常的合成和降解時(shí)，蛋白質(zhì)合成并不需要蛋白質(zhì)降解釋放出的某些氨基酸，這些氨基酸會(huì)進(jìn)行氧化分解。②食品富含蛋白質(zhì)，消化產(chǎn)生的氨基酸超過(guò)了蛋白質(zhì)合成的需要，由于氨基酸不能在體內(nèi)儲(chǔ)存，過(guò)量的氨基酸在體內(nèi)被氧化降解。③機(jī)體處于饑餓狀態(tài)或未控制的糖尿病狀態(tài)時(shí)，機(jī)體不能利用或不能合適地利用糖作為能源，細(xì)胞的蛋白質(zhì)被用做重要的能源。第四節(jié)

氨的代謝MetabolismofAmmonia血氨（bloodammonia）

體內(nèi)代謝產(chǎn)生的氨及消化道吸收的氨進(jìn)入血液，形成血氨。血氨水平 正常生理情況下，血氨水平在47～65mol/L。氨是機(jī)體正常代謝產(chǎn)物，具有毒性。體內(nèi)的氨主要在肝合成尿素(urea)而解毒。一、體內(nèi)氨的來(lái)源①氨基酸脫氨基作用產(chǎn)生的氨是血氨主要來(lái)源,胺類(lèi)的分解也可以產(chǎn)生氨

RCH2NH2RCHO+NH3胺氧化酶腸道對(duì)氨的吸收與腸道pH有關(guān)：②腸道吸收的氨： 蛋白質(zhì)的腐敗作用 腸道尿素的水解③腎小管上皮細(xì)胞泌氨：主要來(lái)自谷氨酰胺二、氨的轉(zhuǎn)運(yùn)

氨是有毒物質(zhì)，血中的NH3主要是以無(wú)毒的Ala及Gln兩種形式運(yùn)輸?shù)?。（一）丙氨?葡萄糖循環(huán) 是肌肉與肝之間氨的轉(zhuǎn)運(yùn)形式（二）谷氨酰胺的運(yùn)氨作用 腦和肌肉等向肝、腎運(yùn)輸氨的主要形式（一）丙氨酸-葡萄糖循環(huán)（alanine-glucosecycle）反應(yīng)過(guò)程生理意義①是肝臟和肌肉之間氨的轉(zhuǎn)運(yùn)形式②肌肉中的氨以無(wú)毒的丙氨酸形式運(yùn)輸?shù)礁微鄹螢榧∪馓峁┥杀岬钠咸烟潜彼崞咸烟?/p>

肌肉蛋白質(zhì)氨基酸谷氨酸α-酮戊二酸丙酮酸糖酵解途徑肌肉丙氨酸血液丙氨酸葡萄糖α-酮戊二酸谷氨酸丙酮酸NH3尿素尿素循環(huán)糖異生肝丙氨酸-葡萄糖循環(huán)葡萄糖（二）谷氨酰胺的運(yùn)氨作用主要是從腦、肌肉等組織向肝或腎運(yùn)氨在腦、肌肉合成谷氨酰胺，運(yùn)輸?shù)礁魏湍I后再分解為氨和谷氨酸，從而進(jìn)行解毒生理意義： 谷氨酰胺是氨的解毒形式，也是氨的儲(chǔ)存及運(yùn)輸形式臨床意義治療氨中毒白血病的治療天冬酰胺酶（asparaginase）治療白血病機(jī)理：減少血中天冬酰胺GlnAspAsnH2ONH3天冬酰胺酶白血病細(xì)胞不能COOHCH2CHNH2COOHCONH2CH2CHNH2COOHCONH2(CH2)2CHNH2COOHCOOH(CH2)2CHNH2COOHGluProtein體內(nèi)氨的去路在肝內(nèi)合成尿素→最主要的去路合成非必需氨基酸合成其它含氮化合物：如谷氨酰胺腎小管泌氨分泌的NH3在酸性條件下生成NH4+，隨尿排出

谷氨酸+NH3谷氨酰胺

谷氨酰胺合成酶ATPADP+Pi三、尿素的生成（一）生成部位 主要在肝細(xì)胞的線(xiàn)粒體及胞液中。（二）合成過(guò)程 尿素生成的過(guò)程由HansKrebs和KurtHenseleit提出，稱(chēng)為鳥(niǎo)氨酸循環(huán)（orinithinecycle），又稱(chēng)尿素循環(huán)（ureacycle）或Krebs-Henseleit循環(huán)。

實(shí)驗(yàn)根據(jù)如下：①大鼠肝切片與NH4+保溫?cái)?shù)小時(shí)，NH4+↓，尿素↑；②加入鳥(niǎo)氨酸、瓜氨酸和Arg后，尿素↑；③上述三種氨基酸結(jié)構(gòu)上彼此相關(guān)；④早已證實(shí)肝中有精氨酸酶。

（三）詳細(xì)過(guò)程可分為以下四步：①氨基甲酰磷酸的合成②瓜氨酸的合成③精氨酸的合成④尿素生成（1）氨基甲酰磷酸的合成CO2+NH3+H2O+2ATP氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ（N-乙酰谷氨酸，Mg2+）COH2NO

~

PO32-+2ADP+Pi氨基甲酰磷酸反應(yīng)在線(xiàn)粒體中進(jìn)行

反應(yīng)消耗2分子ATP

反應(yīng)由氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ（carbamoylphosphatesynthetaseⅠ，CPS-Ⅰ）催化

CPS-I為變構(gòu)酶，N-乙酰谷氨酸（N-AGA）為此酶的變構(gòu)激活劑N-乙酰谷氨酸（AGA）COOHCH3C-NH-CH(CH2)2COOHOCOOHCH3C-NH-CH(CH2)2COOHO（2）瓜氨酸的合成鳥(niǎo)氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶H3PO4+氨基甲酰磷酸NH2(CH2)3CHCOOHNH2鳥(niǎo)氨酸NH2(CH2)3CHCOOHNH2NHCHCOOHNH2NH2CO瓜氨酸(CH2)3由鳥(niǎo)氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶（ornithinecarbamoyltransferase，OCT）催化，OCT常與CPS-Ⅰ構(gòu)成復(fù)合體。反應(yīng)在線(xiàn)粒體中進(jìn)行，瓜氨酸生成后進(jìn)入胞液兩步反應(yīng)均不可逆（3）精氨酸的合成反應(yīng)在胞液中進(jìn)行精氨酸代琥珀酸合成酶ATPAMP+PPiH2OMg2++精氨酸代琥珀酸NHCHCOOHNH2NH2CO(CH2)3瓜氨酸天冬氨酸精氨酸延胡索酸精氨酸代琥珀酸裂解酶精氨酸代琥珀酸COOHCHCHHOOC+NH(CH2)3CHCOOHNH2NH2CNHNH(CH2)3CHCOOHNH2NH2CNCOOHCHCH2COOHNH(CH2)3CHCOOHNH2NH2CNCOOHCHCH2COOH精氨酸精氨酸代琥珀酸（4）精氨酸水解生成尿素反應(yīng)在胞液中進(jìn)行尿素鳥(niǎo)氨酸精氨酸

總反應(yīng)式：NH3+CO2+3ATP+Asp+2H2O→

尿素+2ADP+2Pi+AMP+PPi+延胡索酸鳥(niǎo)氨酸循環(huán)要點(diǎn)原料：尿素分子中的氮，一個(gè)來(lái)自氨甲酰磷酸（或游離的NH3），另一個(gè)來(lái)自Asp；能量：每合成1分子尿素需消耗3個(gè)ATP，4個(gè)~P；反應(yīng)過(guò)程：先在線(xiàn)粒體中進(jìn)行，再在胞液中進(jìn)行。循環(huán)中消耗的Asp可通過(guò)延胡索酸轉(zhuǎn)變?yōu)椴蒗Ｒ宜幔偻ㄟ^(guò)轉(zhuǎn)氨基作用，從其他-氨基酸獲得氨基而再生；限速酶：CPS-I是鳥(niǎo)氨酸循環(huán)啟動(dòng)的限速酶；ASS是尿素合成啟動(dòng)以后的限速酶。（四）尿素合成的調(diào)節(jié)1.食物蛋白質(zhì)的影響高蛋白膳食合成↑低蛋白膳食合成↓2.CPS-Ⅰ的調(diào)節(jié)：AGA、精氨酸為其激活劑3.尿素生成酶系的調(diào)節(jié)：精氨酸代琥珀酸合成酶 為限速酶酶相對(duì)活性氨基甲酰磷酸合成酶鳥(niǎo)氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶精氨酸代琥珀酸合成酶精氨酸代琥珀酸裂解酶精氨酸酶4.5163.01.03.3149.0正常成人肝尿素合成酶的相對(duì)活性酶相對(duì)活性氨基甲酰磷酸合成酶鳥(niǎo)氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶精氨酸代琥珀酸合成酶精氨酸代琥珀酸裂解酶精氨酸酶4.5163.01.03.3149.0血氨的來(lái)源與去路（五）高氨血癥和氨中毒血氨濃度升高稱(chēng)高氨血癥(hyperammonemia)，常見(jiàn)于肝功能?chē)?yán)重?fù)p傷時(shí)，尿素合成酶的遺傳缺陷也可導(dǎo)致高氨血癥。高氨血癥時(shí)可引起腦功能障礙，稱(chēng)氨中毒(ammoniapoisoning)。TCAC↓腦供能不足α-酮戊二酸谷氨酸谷氨酰胺NH3NH3腦內(nèi)α-酮戊二酸↓氨中毒的可能機(jī)制①高血氨可減少腦內(nèi)α-酮戊二酸，導(dǎo)致能量代謝障礙。②腦星狀細(xì)胞內(nèi)谷氨酰胺增多，可導(dǎo)致水份滲入細(xì)胞，引起腦水腫。③谷氨酸以及由谷氨酸產(chǎn)生的γ-氨基丁酸都是主要的信號(hào)分子。過(guò)多谷氨酸用于合成谷氨酰胺，可導(dǎo)致腦內(nèi)谷氨酸和γ-氨基丁酸減少，影響腦的功能。第五節(jié)

個(gè)別氨基酸的代謝MetabolismofIndividualAminoAcids一、氨基酸的脫羧基作用氨基酸脫羧酶的輔酶是磷酸吡哆醛胺的滅活： 胺是體內(nèi)的生理活性物質(zhì)，主要在肝中滅活（一）-氨基丁酸(-aminobutyricacid,GABA)L-谷氨酸GABACO2L-谷氨酸脫羧酶GABA是抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，對(duì)中樞神經(jīng)有抑制作用。臨床上對(duì)于驚厥和妊娠嘔吐的病人常使用維生素B6治療，機(jī)理就在于提高腦組織內(nèi)谷氨酸脫羧酶的活性，使GABA含量增高，增強(qiáng)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的抑制作用。（二）組胺(histamine)L-組氨酸組胺組氨酸脫羧酶CO2

組胺是強(qiáng)烈的血管舒張劑，可增加毛細(xì)血管的通透性，還可刺激胃蛋白酶及胃酸的分泌（三）5-羥色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)色氨酸5-羥色氨酸5-HT色氨酸羥化酶5-羥色氨酸脫羧酶CO25-HT在腦內(nèi)作為神經(jīng)遞質(zhì)，起抑制作用；在外周組織有收縮血管的作用（四）多胺(polyamines)多胺是調(diào)節(jié)細(xì)胞生長(zhǎng)的重要物質(zhì)。在生長(zhǎng)旺盛的組織（如胚胎、再生肝、腫瘤組織）含量較高，其限速酶鳥(niǎo)氨酸脫羧酶活性較強(qiáng)。（五）牛磺酸(taurine)?；撬崾墙Y(jié)合膽汁酸的組成成分L-半胱氨酸磺酸丙氨酸?；撬峄撬岜彼崦擊让窩O2二、一碳單位的代謝定義某些氨基酸代謝過(guò)程中產(chǎn)生的只含有一個(gè)碳原子的基團(tuán)，稱(chēng)為一碳單位(onecarbonunit)。一碳單位不能游離存在，常與FH4結(jié)合而轉(zhuǎn)運(yùn)和參加代謝。CO2不屬于一碳單位。

種類(lèi)甲基(methyl)-CH3甲烯基(methylene)-CH2-甲炔基(methenyl)-CH=甲?；?formyl)-CHO亞氨甲基(formimino)-CH=NH（一）一碳單位與四氫葉酸

四氫葉酸（tetrahydrofolicacid，THFA或FH4）一碳單位的載體或輔酶，其功能部位是N5和N10。5,6,7,8-四氫葉酸（FH4）FH4攜帶一碳單位的形式（一碳單位通常是結(jié)合在FH4分子的N5、N10位上）N5—CH3—FH4N5,N10—CH2—FH4N5,N10=CH—FH4N10—CHO—FH4N5—CH=NH—FH4絲氨酸

N5,N10—CH2—FH4甘氨酸

N5,N10—CH2—FH4組氨酸

N5—CH=NH—FH4色氨酸N10—CHO—FH4（二）一碳單位與氨基酸代謝一碳單位主要來(lái)源于氨基酸代謝一碳單位的相互轉(zhuǎn)變（三）一碳單位的生理功能主要是合成嘌呤和嘧啶的原料。N10-CHO-FH4為嘌呤合成提供C2與C8；N5，N10-CH2-FH4為胸腺嘧啶核苷酸合成提供甲基N5-CH3-FH4為體內(nèi)的甲基化反應(yīng)間接提供甲基把氨基酸代謝和核酸代謝聯(lián)系起來(lái)葉酸缺乏磺胺藥及抗代謝藥

對(duì)氨基苯甲酸二氫蝶呤FH2FH4

谷氨酸

二氫葉酸合成酶二氫葉酸還原酶磺胺藥（-）TMP（-）FFH2FH4FH2還原酶FH2還原酶人體細(xì)菌對(duì)氨基苯甲酸三、含硫氨基酸的代謝胱氨酸甲硫氨酸半胱氨酸（一）甲硫氨酸的代謝1.甲硫氨酸與轉(zhuǎn)甲基作用腺苷轉(zhuǎn)移酶PPi+Pi+甲硫氨酸ATPS-腺苷甲硫氨酸(SAM)甲基轉(zhuǎn)移酶RHR—CH3腺苷SAMS－腺苷同型半胱氨酸同型半胱氨酸SAM為體內(nèi)甲基的直接供體S-腺苷甲硫氨酸在甲基轉(zhuǎn)移酶（methyltransferase）催化下，將甲基轉(zhuǎn)移至其他物質(zhì)使其甲基化。修飾DNA的結(jié)構(gòu)而控制基因表達(dá)；修飾非營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)而使之失活；合成反應(yīng)中通過(guò)加甲基而生成膽堿、肌酸、肉堿以及腎上腺素等生物活性物質(zhì)。同型半胱氨酸半胱氨酸甲硫氨酸FH4N5—CH3—FH4N5—CH3—FH4

轉(zhuǎn)甲基酶(VitB12)甲硫氨酸循環(huán)（methioninecycle）甲硫氨酸S-腺苷同型半胱氨酸S-腺苷甲硫氨酸同型半胱氨酸FH4N5—CH3—FH4N5—CH3—FH4

轉(zhuǎn)甲基酶(VitB12)H2O腺苷RHATPPPi+PiR-CH3SAM為活性蛋氨酸，SAM中的甲基為活性甲基，SAM是體內(nèi)最重要的甲基供體N5-CH3-FH4是甲基的間接供體轉(zhuǎn)甲基酶的輔酶為VitB12甲硫氨酸循環(huán)生理意義：為體內(nèi)廣泛存在的甲基化反應(yīng)提供甲基促進(jìn)FH4再生維生素B12不足：巨幼紅細(xì)胞性貧血高同型半胱氨酸血癥：動(dòng)脈粥樣硬化和冠心病胱硫醚合酶Met為生糖氨基酸2.肌酸的合成肌酸和磷酸肌酸是能量?jī)?chǔ)存、利用的重要化合物合成器官：肝甲硫氨酸為肌酸合成提供甲基肌酸以甘氨酸為骨架，由精氨酸提供脒基，SAM提供甲基而合成肌酸在肌酸激酶的作用下，轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿峒∷峒∷岷土姿峒∷岽x的終產(chǎn)物為肌酸酐(creatinine)H2O肌酸激酶（creatinekinase,CK）

兩種亞基：M亞基（肌型）與B亞基（腦型）

3種同工酶：MM、MB和BB。MM主要在骨骼肌，MB主要在心肌，而B(niǎo)B主要在腦。 心肌梗死時(shí)，血中MB-CK增高，可作為輔助診斷的指標(biāo)之一。肌酐（creatinine）

肌酐隨尿排出，正常人每日尿中肌酐的排出量恒定。當(dāng)腎功能障礙時(shí)，肌酐排出受阻，血中濃度升高。血中肌酐的測(cè)定有助于腎功能不全的診斷。-2H+2HCH2SHCHNH2COOHCH2CHNH2COOHCH2CHNH2COOHSS2（二）半胱氨酸及硫的代謝1.半胱氨酸與胱氨酸的互變二硫鍵對(duì)于維持蛋白質(zhì)空間構(gòu)象的穩(wěn)定性具有重要作用。L-半胱氨酸磺酸丙氨酸牛磺酸磺酸丙氨酸脫羧酶CO22.?；撬崤；撬崾墙Y(jié)合膽汁酸的組成成分3.半胱氨酸可生成活性硫酸根Cys是體內(nèi)硫酸根的主要來(lái)源PAPS是體內(nèi)的硫酸根供體PAPS的生理功能：

參與生物轉(zhuǎn)化作用：類(lèi)固醇激素可形成硫酸酯而被滅活，一些外源性酚類(lèi)化合物也可以形成硫酸酯而排出體外。

體內(nèi)SO42-供體：參與硫酸角質(zhì)素和硫酸軟骨素的合成。3′-磷酸腺苷-5′-磷酸硫酸，PAPS四、芳香族氨基酸的代謝

苯丙氨酸（Phe）

酪氨酸（Tyr）

色氨酸（Trp）主要在肝臟中分解代謝（一）苯丙氨酸和酪氨酸的代謝1.苯丙氨酸羥化生成酪氨酸

此反應(yīng)為苯丙氨酸的主要代謝途徑

反應(yīng)不可逆苯丙氨酸羥化酶為加單氧酶，輔酶為四氫生物蝶呤Phe極少轉(zhuǎn)氨基生成苯丙酮酸：苯丙氨酸羥化酶先天缺乏，可致苯丙酮酸尿癥苯丙酮酸尿癥（phenylkeronuria，PKU）體內(nèi)苯丙氨酸羥化酶缺陷，苯丙氨酸不能正常轉(zhuǎn)變?yōu)槔野彼?，苯丙氨酸?jīng)轉(zhuǎn)氨基作用生成苯丙酮酸、苯乙酸等，并從尿中排出的一種遺傳代謝病。2.兒茶酚胺與黑色素的合成兒茶酚胺的合成多巴胺、去甲腎上腺素、腎上腺素合稱(chēng)為兒茶酚胺。酪氨酸羥化酶是兒茶酚胺合成的限速酶。帕金森病(Parkinsondisease)患者多巴胺生成減少。在黑色素細(xì)胞中，酪氨酸可經(jīng)酪氨酸酶等催化合成黑色素人體缺乏酪氨酸酶，黑色素合成障礙，皮膚、毛發(fā)等發(fā)白，稱(chēng)為白化病黑色素的生成3.酪氨酸的分解代謝體內(nèi)代謝尿黑酸的酶先天缺陷時(shí)，尿黑酸分解受阻，可出現(xiàn)尿黑酸癥乙酰乙酸3Phe、Tyr為生糖兼生酮氨基酸。苯丙氨酸和酪氨酸的代謝過(guò)程總結(jié)（二）色氨酸代謝色氨酸5-羥色胺一碳單位丙酮酸+乙酰乙酰CoA維生素PP五、支鏈氨基酸的代謝亮氨酸異亮氨酸纈氨酸支鏈氨基酸的分解代謝Val、Leu、Ile相應(yīng)的-酮酸相應(yīng)的脂酰CoA脂酸β-氧化ValLeuIle琥珀酰CoA乙酰CoA乙酰乙酰CoA琥珀酰CoA乙酰CoA主要在骨骼肌中分解代謝

氨基酸的重要含氮衍生物氨基酸衍生化合物生理功能Asp、Gln、Gly嘌呤堿含氮堿基、核酸成分Asp嘧啶堿含氮堿基、核酸成分Gly卟啉化合物血紅素、細(xì)胞色素Gly、Arg、Met肌酸、磷酸肌酸能量?jī)?chǔ)存Trp尼克酸、5-羥色胺維生素、神經(jīng)遞質(zhì)Tyr、Phe兒茶酚胺神經(jīng)遞質(zhì)、激素Tyr、Phe黑色素皮膚