項目七

氨基酸代謝（一）飼料蛋白質(zhì)的生理功能1.是構(gòu)成組織細(xì)胞的重要成分,并維持組織細(xì)胞的生長、修補(bǔ)和更新。2.轉(zhuǎn)變?yōu)樯砘钚苑肿樱瑓⑴c多種重要的生理活動及物質(zhì)代謝的調(diào)控催化（酶）、免疫（抗原及抗體）、運(yùn)動（肌肉）、物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)（載體）、凝血（凝血系統(tǒng)）、調(diào)節(jié)代謝（激素）等。3.氧化供能4.1kcal(17.19kj)/g，與糖代謝供能相當(dāng)。人體每日10-15%能量由蛋白質(zhì)提供。（二）蛋白質(zhì)的營養(yǎng)

1、氮平衡人體每日須分解一定量的組織蛋白質(zhì)，并以含氮終產(chǎn)物的形式排出體外。同時，須從食物中攝取一定量的蛋白質(zhì)，以維持正常生理活動之需。由于食物中的含氮物主要是蛋白質(zhì)，故可用氮的攝入量來代表蛋白質(zhì)的攝入量。體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成與分解處于動態(tài)平衡中，故每日氮的攝入量與排出量也維持著動態(tài)平衡，這種動態(tài)平衡就稱為氮平衡（二）蛋白質(zhì)的營養(yǎng)

1、氮平衡機(jī)體主要以尿和糞便及少量汗液排出含氮物質(zhì)。尿中含氮量---代表體內(nèi)蛋白質(zhì)的分解量；糞中含氮量---表示未被機(jī)體吸收的蛋白質(zhì)的量。如產(chǎn)蛋、產(chǎn)乳動物，則氮排出應(yīng)包括乳和蛋中含氮量。（二）蛋白質(zhì)的營養(yǎng)

1、氮平衡氮平衡狀態(tài)進(jìn)、出氮情況常見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＜排出氮長期饑餓、消耗性疾病患者在糖和脂肪等物質(zhì)充分供應(yīng)的條件下，為維持氮的總平衡，至少必需攝入的蛋白質(zhì)的量，稱為最低生理需要量。成人每日最低蛋白質(zhì)需要量為30～50g，我國營養(yǎng)學(xué)會推薦成人每日蛋白質(zhì)需要量為80g。2、蛋白質(zhì)的生理需要量與蛋白質(zhì)的生理價值3.蛋白質(zhì)的生理價值①必需氨基酸(essentialaminoacid)指體內(nèi)需要但自身不能合成，或合成不能滿足需要的，必須由食物供給的氨基酸，共有8種：Val（纈）、Ile（異亮）、Leu（亮）、Thr（蘇）、Met（蛋）、Lys(賴）、Phe(苯丙）、Trp（色）。另有兩種半必需氨基酸：His（組）、Arg（精）。

其余10種氨基酸體內(nèi)可以合成，

——稱非必需氨基酸②蛋白質(zhì)的生理價值(nutritionvalue)蛋白質(zhì)的生理價值指飼料蛋白質(zhì)被動物機(jī)體合成組織蛋白質(zhì)的利用率，取決于必需氨基酸的數(shù)量、種類、量質(zhì)比。③蛋白質(zhì)的互補(bǔ)作用指營養(yǎng)價值較低的蛋白質(zhì)混合食用，其必需氨基酸可以互相補(bǔ)充而提高營養(yǎng)價值。谷類：Lys(賴)少，Trp(色)多；豆類：Lys多，Trp少。（三）蛋白質(zhì)的消化吸收蛋白質(zhì)消化的生理意義由大分子轉(zhuǎn)變?yōu)樾》肿樱阌谖?。消除種屬特異性和抗原性，防止過敏、毒性反應(yīng)。消化過程1、胃中的消化作用胃蛋白酶的最適pH為1.5～2.5，對蛋白質(zhì)肽鍵作用特異性差，產(chǎn)物主要為多肽及少量氨基酸。

胃蛋白酶原胃蛋白酶+多肽碎片胃酸、胃蛋白酶（二）小腸中的消化——小腸是蛋白質(zhì)消化的主要部位。1.胰酶及其作用胰酶是消化蛋白質(zhì)的主要酶，最適pH為7.0左右，包括內(nèi)肽酶和外肽酶。內(nèi)肽酶(endopeptidase)

水解蛋白質(zhì)肽鏈內(nèi)部的一些肽鍵，如胰蛋白酶、糜蛋白酶、彈性蛋白酶。外肽酶(exopeptidase)

自肽鏈的末段開始每次水解一個氨基酸殘基，如羧基肽酶(A、B)、氨基肽酶。

（四）蛋白質(zhì)降解溶酶體降解，不依賴ATP的過程依賴ATP和泛素的過程泛素：是一種參與蛋白質(zhì)降解的小分子蛋白質(zhì)。（五）氨基酸代謝庫食物蛋白質(zhì)經(jīng)消化吸收產(chǎn)生的氨基酸（外源性氨基酸）與體內(nèi)組織蛋白質(zhì)降解生成的氨基酸以及其它物質(zhì)經(jīng)代謝轉(zhuǎn)變而來的氨基酸（內(nèi)源性氨基酸）混在一起，分布于體內(nèi)各處，參與代謝，稱為氨基酸代謝庫。圖7-1氨基酸的來源和去路

（一）氨基酸的脫氨基作用氧化脫氨基作用轉(zhuǎn)氨基作用聯(lián)合脫氨基作用二、氨基酸的分解代謝1、氧化脫氨基作用

α－氨基酸在酶的催化下生成α－酮酸和氨，同時伴有脫氫氧化的過程。（1）氨基酸氧化酶催化反應(yīng)如下

R—CH—COOHRCCOOHRCCOOH+NH3-2H+H2ONH2NHOα－氨基酸α－酮酸亞氨基酸（2）L－谷氨酸脫氫酶催化反應(yīng)如下：COOHCHNH2(CH2)2COOHL－谷氨酸NAD+(NADP+)NADH+H+(NADPH+H+)L－谷氨酸脫氫酶COOHC=NH(CH2)2COOHα－亞氨基戊二酸H2OCOOHC=O(CH2)2COOHα－酮戊二酸+NH3L-谷氨酸脫氫酶具有很高的專一性，只能催化L-谷氨酸的氧化脫氨基作用。要點：①反應(yīng)可逆。②L-谷氨酸脫氫酶為不需氧脫氫酶，輔酶為NAD+或NADP+。③此酶分布廣泛，但以肝、腎、腦中活性較強(qiáng)。④此酶為別構(gòu)酶。此反應(yīng)與能量代謝密切相關(guān)。R1CHNH2COOHR２C=OCOOHα－氨基酸α－酮酸+轉(zhuǎn)氨酶R1C=OCOOHα－酮酸（新）R2CHNH2COOH+α－氨基酸（新）可見轉(zhuǎn)氨基作用不僅可使氨基酸脫去氨基形成α－酮酸，還可使另一個α－酮酸轉(zhuǎn)變成氨基酸，這是體內(nèi)合成非必需氨基酸的重要途徑。以α－酮戊二酸作為主要氨基受體2、轉(zhuǎn)氨基作用

要點：①反應(yīng)可逆。②體內(nèi)除蘇氨酸和賴氨酸外，大多數(shù)氨基酸都可進(jìn)行轉(zhuǎn)氨基作用。③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。α－酮戊二酸-----谷氨酸是主要的轉(zhuǎn)氨基體系體內(nèi)轉(zhuǎn)氨酶種類很多，但大多數(shù)轉(zhuǎn)氨酸以α－酮戊二酸為氨基受體，而對作為供給氨基的氨基酸要求不甚嚴(yán)格。如：GPTCOOHCHNH2(CH2)2COOH谷氨酸COOHC=O+CH3丙酮酸COOHC=O(CH2)2COOHCOOHCHNH2CH3α－酮戊二酸丙氨酸+谷丙轉(zhuǎn)氨酶GOTCOOHCHNH2(CH2)2COOH谷氨酸COOHC=OCH2COOH草酰乙酸COOHC=O(CH2)2COOHα－酮戊二酸COOHCHNH2CH2COOH天冬氨酸++谷草轉(zhuǎn)氨酶所有轉(zhuǎn)氨酶的輔酶都是：磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺作用傳遞氨基RCH－NH2COOH

氨基酸CHOHO－H3C－－CH2－O－P磷酸吡哆醛RC=OCOOHα－酮酸COOHC=O(CH2)2COOHα－酮戊二酸COOHCHNH2(CH2)2COOH谷氨酸CH2NH2HO－H3C－－CH2－O－P磷酸吡哆胺急性肝炎：血清中谷丙轉(zhuǎn)氨酶GTP含量和活性增高血清中谷草轉(zhuǎn)氨酶GOT活性增高心肌梗塞、心肌損傷：谷氨酸的氧化脫氨基作用：氧化脫氨基作用：氨基酸經(jīng)氨基酸氧化酶或脫氫酶的催化，脫氫生成亞氨基酸再水解產(chǎn)生α－酮酸和氨的作用。體內(nèi)催化氨基酸氧化脫氨基的酶有多種，其中以谷氨酸脫氫酶最重要，在肝、腎、腦組織普遍存在，活性較高，其作用為：COOHCHNH2(CH2)2COOH

谷氨酸谷氨酸脫氫酶COOHC=NH(CH2)2COOH

亞谷氨酸NAD+NADH+H+COOHC=O(CH2)2COOHα－酮戊二酸H2ONH3谷草轉(zhuǎn)氨酶在骨骼肌與心肌中活性較低，因此在骨骼肌和心肌中氨基酸的脫氨基另有途徑嘌呤核苷酸循環(huán)脫氨基作用可將氨基完全脫去3、聯(lián)合脫氨基作用在轉(zhuǎn)氨酶和谷氨酸脫氫酶的聯(lián)合作用下，使各種氨基酸脫下氨基的過程。它是體內(nèi)各種氨基酸脫氨基的主要形式。其逆反應(yīng)也是體內(nèi)生成非必需氨基酸的途徑。3、聯(lián)合脫氨基作用：轉(zhuǎn)氨基作用＋氧化脫氨基作用COOHCHNH2Rα－氨基酸COOHC=ORα－酮酸COOHC=O(CH2)2COOHα－酮戊二酸轉(zhuǎn)氨基作用氧化脫氨基作用谷氨酸脫氫酶NAD++

H2ONH3+NADH+H+轉(zhuǎn)氨酶聯(lián)合脫氨基作用的逆反應(yīng)是體內(nèi)合成非必需氨基酸的重要途徑COOHCHNH2(CH2)2COOH谷氨酸

嘌呤核苷酸循環(huán)肌肉中的脫氨基反應(yīng)是一種特殊的聯(lián)合脫氨基作用（二）氨的代謝：1、氨的來源：（1）體內(nèi)氨基酸通過脫氨基作用產(chǎn)生的氨（2）由腸道吸收的氨（3）腎臟產(chǎn)生的氨2、氨的去路:（有三個主要去路）（4）合成氨基酸和其他含氮化合物（2）尿酸的生成血氨重要來源→（3）在肝、腦、肌肉等組織中：合成谷氨酰胺（無毒）運(yùn)輸、貯藏氮→（1）哺乳動物：形成尿素排出體外→第一階段：線粒體基質(zhì)合成酶NH3+CO2+2ATP+H2ONH2COO－P+2ADP+Pi

氨甲酰磷酸NH2C－O－PNH－H(CH2)3CHNH2COOH+

氨甲酰轉(zhuǎn)移酶鳥氨酸Ｏ∥

氨甲酰磷酸NH(CH2)3CHNH2COOHO=CNH2+Pi瓜氨酸3、尿素的生成：NH3肝臟鳥氨酸循環(huán)尿素鳥氨酸循環(huán)可分為三個階段→→第二階段：線粒體胞液NH2O=CNH+(CH2)3CHNH2COOH瓜氨酸COOHCHNH2CH2COOH天冬氨酸(供氨體)+ATP合成酶NH2COOHC＝N－CHNHCH2(CH2)3COOHCHNH2COOH精氨琥珀酸+AMP+PPiNH2COOHC＝N－CHNHCH－Ｈ

(CH2)3COOHCHNH2COOH精氨琥珀酸裂解酶NH２

C=NHNH(CH2)3

CHNH2COOH精氨酸HOOC

CH＋HC

COOH

延胡索酸第三階段：精氨酸尿素+鳥氨酸精氨酸酶NHC－NH２

NH(CH2)3

CHNH2COOH精氨酸精氨酸酶NH2(CH2)3CHNH2COOH鳥氨酸+H－OHNH+C－NH2OHH2NC=OH2N尿素氨基酸經(jīng)氧化脫氨基作用、脫酰氨基作用或經(jīng)嘌呤核苷酸循環(huán)等方式將氨基氮轉(zhuǎn)變?yōu)榘薄０睂ι餀C(jī)體是有毒物質(zhì)，因此氨的排泄是生物體維持正常生命活動所必需的。某些水生動物如原生動物、魚類、兩棲動物等是排氨動物；大多數(shù)陸生動物是排尿素動物；鳥類和爬蟲類是排尿酸動物。4、谷氨酰胺的合成：肝、腦、肌肉組織COOHCHNH2(CH2)2COOH谷氨酸谷氨酰胺酶（腎小管上皮細(xì)胞）（肝、腦、肌細(xì)胞）谷氨酰胺合成酶+NH3ATPADP+PiC－NH2CHNH2(CH2)2COOH谷氨酰胺=H2OO5、合成氨基酸和其他含氮化合物NH3+NADH+H+COOHC=O(CH2)2COOHα－酮戊二酸谷氨酸脫氫酶COOHCHNH2(CH2)2COOH谷氨酸NAD++

H2O氧化脫氨基作用轉(zhuǎn)氨酶COOHC=ORα－酮酸COOHCHNH2Rα－氨基酸轉(zhuǎn)氨基作用聯(lián)合脫氨基作用的