1、2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,1,氨 基 酸 代 謝 Metabolism of Amino Acids,第 八 章,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,2,教學(xué)大綱對本章的要求 P78,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,3,蛋白質(zhì)的生物學(xué)功能,營養(yǎng)功能：1.提供氮元素：是人體氮元素最重要來源；2.提供能量：人體每天18%能量由蛋白質(zhì)提供。,物質(zhì)運(yùn)輸,催化作用,代謝調(diào)控,信號轉(zhuǎn)導(dǎo),免疫防御,結(jié)構(gòu)與運(yùn)動,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,4,蛋白質(zhì)的營養(yǎng)作用 Nutritional Function of Protein,第一節(jié),2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,

2、5,大量（克）：糖、脂肪、蛋白質(zhì)、水； 微量（mg、g）：維生素、無機(jī)鹽、 金屬元素等。,營養(yǎng)物,按Armstrong的觀點：水不是營養(yǎng)物，而它比這些營養(yǎng)物更重要。,糖：C.H.O 不能代替蛋白質(zhì) 脂：C.H.O 蛋白質(zhì)含元素：C、H、O、N。,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,6,高等動植物都不能利用空氣中的N2，而只能利用帶負(fù)電荷的氮。,糖,食物蛋白質(zhì),脂肪,N,非營養(yǎng)必需氨基酸,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,7,一、體內(nèi)蛋白質(zhì)的代謝狀況可用氮平衡描述,氮總平衡：攝入氮 = 排出氮 （正常成人）,氮正平衡：攝入氮 排出氮 （兒童、孕婦等）,氮負(fù)平衡：攝入氮 排出氮 （饑餓、

3、嚴(yán)重?zé)齻⒋蟪鲅?、消耗性疾病患者?氮平衡的意義：間接反映體內(nèi)蛋白質(zhì)代謝的慨況。,（一） 氮平衡(nitrogen balance)實驗 測定每日攝入食物中和排泄物中的含氮量，間接反映蛋白質(zhì)在體內(nèi)的代謝狀況，稱為氮平衡實驗。,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,8,（二） 生理需要量,成人每日最低蛋白質(zhì)需要量為3050g，我國營養(yǎng)學(xué)會推薦成人每日蛋白質(zhì)需要量為80g。,三、 蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值,（一） 必需氨基酸(essential amino acid),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：Val、Ile、Leu、Thr、Met、Lys、Phe、Trp。,其余12

4、種氨基酸體內(nèi)可以合成，稱非必需氨基酸。,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,9,（二） 營養(yǎng)必需氨基酸決定蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值(nutrition value),食物蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值：指食物蛋白質(zhì)在體內(nèi)的利用率。而食物蛋白質(zhì)利用率的高低取決于必需氨基酸的數(shù)量、種類和比例。,（三） 食物蛋白質(zhì)的互補(bǔ)作用,幾種營養(yǎng)價值較低的食物蛋白，經(jīng)混合食用后，可以提高食物蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值的現(xiàn)象。,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,10,第二節(jié) 蛋白質(zhì)的消化、吸收和腐敗,Digestion, Absorption and Putrefaction of Proteins,2020/6/26,第8章 氨基酸代

5、謝,11,一、蛋白質(zhì)的消化,食物蛋白質(zhì),胃、小腸,蛋白水解酶,氨基酸、小肽 （產(chǎn)物）,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,12,消化過程,（一）胃中的消化作用,胃蛋白酶的最適pH為1.52.5，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。,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,13,（二）小腸中的消化 小腸是蛋白質(zhì)消化的主要部位。,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。,2020/6/26,第8章 氨基酸代

6、謝,14,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,15,腸液中酶原的激活,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。,酶原激活的意義,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,16,二、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：耗能的主動吸收過程,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,17,（一）氨基酸吸收載體,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,18,（二）-谷氨?；h(huán)對氨基酸的轉(zhuǎn)運(yùn)作用,-谷氨?；h(huán)(-glutamyl cycle)過程：,谷胱甘肽對氨基酸的轉(zhuǎn)運(yùn) 谷胱甘肽再合成,20

7、20/6/26,第8章 氨基酸代謝,19,半胱氨酰甘氨酸 (Cys-Gly),細(xì)胞外,-谷 氨酰 基轉(zhuǎn) 移酶,細(xì)胞膜,谷胱甘肽 GSH,細(xì)胞內(nèi),-谷氨酰基循環(huán)過程,氨基酸,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,20,利用腸粘膜細(xì)胞上的二肽或三肽的轉(zhuǎn)運(yùn)體系 此種轉(zhuǎn)運(yùn)也是耗能的主動吸收過程 吸收作用在小腸近端較強(qiáng),（三）肽的吸收,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,21,三、 蛋白質(zhì)在腸中的腐敗作用,腸道中沒有消化吸收的蛋白質(zhì)和氨基酸，被細(xì)菌分解，而產(chǎn)生的代謝物，這個分解過程稱為蛋白質(zhì)的腐敗作用。,腐敗作用產(chǎn)生的代謝物大多有害，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

8、用的物質(zhì)。,（一）蛋白質(zhì)的腐敗作用(putrefaction),2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,22,（二）胺類(amines)的生成,組氨酸,組胺,賴氨酸,尸胺,色氨酸,色胺,酪氨酸,酪胺,苯丙氨酸,苯乙胺,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,23,假神經(jīng)遞質(zhì)(false neurotransmitter),某些物質(zhì)結(jié)構(gòu)與神經(jīng)遞質(zhì)結(jié)構(gòu)相似，可取代正常神經(jīng)遞質(zhì)從而影響腦功能，稱假神經(jīng)遞質(zhì)。,-羥酪胺和苯乙醇胺結(jié)構(gòu)類似兒茶酚胺，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，使大腦發(fā)生異常抑制。嚴(yán)重的引起肝昏迷。,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,24,肝臟,（三） 腸道中

9、氨的生成,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,尿素酶,降低腸道pH，NH3轉(zhuǎn)變?yōu)镹H4+以胺鹽形式排出，可減少氨的吸收，這是酸性灌腸的依據(jù)。,血液,尿素,H+,NH4+,排出,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,25,血液,滲透,腸道,腎,排出（20g）,NH2-CO-NH2,肝臟 合成,NH3,(25%)7g,NH2-CO-NH2,脲酶 （大腸桿菌 ）,2NH3+CO2（4g）,腸道吸收,降低腸道pH值，可使血NH3,抑制腸菌， 可使血NH3,（三） 腸道中氨的生成,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,26,（四）其它有害物質(zhì)的生成,酪氨酸

10、,苯酚,半胱氨酸,硫化氫,色氨酸,吲哚,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,27,（二）蛋白質(zhì)的半壽期,二、體內(nèi)蛋白質(zhì)分解,（一）體內(nèi)蛋白質(zhì)的降解,正常成年人，每天約有2%左右的組織蛋白質(zhì)被更新而降解，釋放的氨基酸7580%可以再利用，合成新的蛋白質(zhì)，余下氨基酸則進(jìn)入氨基酸代謝池分解或轉(zhuǎn)化成其它物質(zhì)。,蛋白質(zhì)濃度下降到一半時所需要的時間，用t1/2表示。 作用：用來表達(dá)不同蛋白質(zhì)的體內(nèi)代謝速度。,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,28,根據(jù)速度分快、中、慢三種：,快速更新：半壽期以秒、分、小時為計量單位；如酶蛋白，尤其是肝細(xì)胞中的某些關(guān)鍵酶。,中速更新：以天為計量單位，如，肝、血漿中

11、的蛋白質(zhì)半壽期約10天；,慢速更新：以月為計量單位，如膠原蛋白，組蛋白等半壽期達(dá)6個月。,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,29,不依賴ATP 利用組織蛋白酶(cathepsin)降解外源性蛋白、膜蛋白和長壽命的細(xì)胞內(nèi)蛋白,2.依賴泛素(ubiquitin)的降解過程,1. 溶酶體內(nèi)降解過程,依賴ATP 降解異常蛋白和短壽命蛋白,（三）蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)換更新(protein turnover),真核生物中蛋白質(zhì)的降解有兩條途徑,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,30,泛素,76個氨基酸的小分子蛋白(8.5kD) 普遍存在于真核生物而得名 一級結(jié)構(gòu)高度保守, 泛素化(ubiquitinati

12、on),泛素選擇性與被降解蛋白質(zhì)形成共價連接，并使其激活。, 蛋白酶體(proteasome)對泛素化蛋白質(zhì)的降解,泛素介導(dǎo)的蛋白質(zhì)降解過程,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,31,被降解蛋白質(zhì),連接酶,AMP+PPi,HS-E2,泛素化過程,E1：泛素活化酶,E2：泛素攜帶蛋白,E3：泛素蛋白連接酶,+,HS-E1,ATP,HS-E1,HS-E2,E3,活化酶,攜帶蛋白,單泛素化蛋白,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,32,泛素,泛素,如基因表達(dá)、細(xì)胞增殖、炎癥反應(yīng)、誘發(fā)癌瘤（促進(jìn)抑癌蛋白P53降解）,體內(nèi)蛋白質(zhì)降解參與多種生理、病理調(diào)節(jié)作用,連接酶,單泛素化蛋白,被降解蛋白質(zhì),

13、被 降 解 蛋 白 質(zhì),nHS-E2,E3,聚泛素化蛋白,蛋白酶體,泛素,氨基酸,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,33,蛋白酶體存在于細(xì)胞核和胞漿內(nèi)，主要降解異常蛋白質(zhì)和短壽蛋白質(zhì)。,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,34,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,35,泛素介導(dǎo)的蛋白質(zhì)降解過程：,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,36,第三節(jié) 氨基酸的一般代謝,General Metabolism of Amino Acids,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,37,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

14、于體內(nèi)各處參與代謝，稱為氨基酸代謝庫。,（一） 氨基酸代謝庫(metabolic pool),一、氨基酸代謝的概況,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,38,脫羧基作用,脫氨基作用,消化吸收,氨基酸代謝庫,食物蛋白質(zhì),組織 蛋白質(zhì),分解,體內(nèi)合成氨基酸 (非必需氨基酸),（二） 體內(nèi)氨基酸代謝概況,-酮酸,酮體,氧化供能,糖,胺 類,氨,尿素,代謝轉(zhuǎn)變,其它含氮化合物 (嘌呤、嘧啶等),合成,銨鹽,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,39,二、 氨基酸的轉(zhuǎn)氨及脫氨作用,定義 指氨基酸脫去氨基生成相應(yīng)-酮酸的過程。,脫氨基方式,轉(zhuǎn)氨基作用 氧化脫氨基 聯(lián)合脫氨基 非氧化脫氨基,2020/

15、6/26,第8章 氨基酸代謝,40,（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-氨基生成相應(yīng)的-酮酸，而另一種-酮酸得到此氨基生成相應(yīng)的氨基酸的過程。,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,41,2. 反應(yīng)式,3）大多數(shù)氨基酸能參與轉(zhuǎn)氨基作用，但賴氨酸、脯氨酸、羥脯氨酸除外。,1）是可逆反應(yīng)，平衡點接近1，反應(yīng)方向符合質(zhì)量作用定律；,2）可認(rèn)為是氨的重新分布；,4）氨的轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)到最后都轉(zhuǎn)到三種重要的-酮酸分子上，即丙酮酸、草酰乙酸和-KG。其中尤以-KG最重要；,5）所有轉(zhuǎn)氨酶的輔酶都是以磷酸吡啶醛或磷酸吡哆胺為

16、輔酶，都是維生素B6的磷酸酯，在反應(yīng)中可逆?zhèn)鬟f氨基。,6)重要的轉(zhuǎn)氨酶有兩個：GPT和GOT。,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,42,3. 轉(zhuǎn)氨基作用的機(jī)制,轉(zhuǎn)氨酶的輔酶是磷酸吡哆醛,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,43,H2O,H2O,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,44,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,45,4. 轉(zhuǎn)氨酶,正常人各組織GOT（ALT）及GPT（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。,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,46,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

17、氨基酸的重要途徑。,通過此種方式并未產(chǎn)生游離的氨。,5. 轉(zhuǎn)氨基作用的生理意義,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,47,（二）L-谷氨酸氧化脫氨基作用,存在于肝、腦、腎中 輔酶為 NAD+ 或NADP+ GTP、ATP為其抑制劑 GDP、ADP為其激活劑,催化酶： L-谷氨酸脫氫酶,L-谷氨酸,NH3,-酮戊二酸,NAD(P)+,NAD(P)H+H+,H2O,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,48,（三）聯(lián)合脫氨基作用,兩種脫氨基方式的聯(lián)合作用，使氨基酸脫下-氨基生成-酮酸的過程。,2. 類型,1）轉(zhuǎn)氨基偶聯(lián)氧化脫氨基作用,1. 定義,2）轉(zhuǎn)氨基偶聯(lián)嘌呤核苷酸循環(huán),2020/6/2

18、6,第8章 氨基酸代謝,49,1） 轉(zhuǎn)氨基偶聯(lián)谷氨酸氧化脫氨基作用,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、腎組織進(jìn)行。,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,50,2）轉(zhuǎn)氨基偶聯(lián)嘌呤核苷酸循環(huán)（肌肉）,蘋果酸,腺苷酸 代琥珀酸,次黃嘌呤核苷酸(IMP),-酮戊 二酸,氨基酸,谷氨酸,-酮酸,草酰乙酸,天冬氨酸,H2O,NH3,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,腺苷酸脫氫酶,轉(zhuǎn)氨酶2,轉(zhuǎn)氨酶1,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,51,（一）血氨的來源,1. 氨基酸脫氨基作用產(chǎn)生的氨是血氨主要來源,

19、胺類的分解也可以產(chǎn)生氨。,三、氨的代謝（Metabolism of Ammonia）,2. 腸道吸收的氨,氨基酸在腸道細(xì)菌作用下產(chǎn)生的氨。,尿素經(jīng)腸道細(xì)菌脲素酶水解產(chǎn)生的氨。,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,52,3.腎小管上皮細(xì)胞分泌的氨主要來自谷氨酰胺。,正常人血氨濃度一般不超過 60mol/L。,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,53,（二）氨的轉(zhuǎn)運(yùn),1. 丙氨酸-葡萄糖循環(huán)(alanine-glucose cycle),肌肉中氨以無毒的丙氨酸形式運(yùn)輸?shù)礁?，脫氨后生成的丙酮酸，?jīng)異生轉(zhuǎn)變成糖，又能為肌肉提供能量。,2. 谷氨酰胺的運(yùn)氨作用,1）在腦、肌肉中，氨和谷氨酸合成谷

20、氨酰胺，運(yùn)輸?shù)礁魏湍I后再分解。,2）谷氨酰胺合成既能解除氨毒，又能儲存氨和運(yùn)輸氨。,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,54,（一）丙氨酸-葡萄糖循環(huán)轉(zhuǎn)運(yùn)氨,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,55,生成過程,（腦、肌肉）,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。,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,56,（三） 血氨的去路,1） 在肝內(nèi)合成尿素，這是最主要的去路,2）合成非必需氨基酸及其它含氮化合物,3）合成谷氨酰胺,4）腎小管泌氨,分泌的NH3在酸性條件下生成NH4+，隨尿排出。,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,57,血氨濃度 60mol

21、/L,3,2,血氨的來源和去路小結(jié),氨基酸及胺的分解,腸道細(xì)菌腐敗作用,腎重吸收的氨釋放入血,肝內(nèi)合成尿素，排出體外,合成谷氨酰胺等非必需氨基酸,合成嘌呤、嘧啶,腎分泌的氨形成銨鹽，排出體外,1,3,4,2,1,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,58,（三）尿素的生物合成,1. 生成部位 主要在肝細(xì)胞的線粒體及胞液中。,2. 生成過程,尿素生成的過程由Hans Krebs 和Kurt Henseleit 提出，稱為鳥氨酸循環(huán)(orinithine cycle)，又稱尿素循環(huán)(urea cycle)或Krebs- Henseleit循環(huán)。,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,59,鳥氨

22、酸循環(huán)示意圖,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,60,1） 氨基甲酰磷酸的合成,CO2 + NH3 + H2O + 2ATP,氨基甲酰磷酸合成酶 （N-乙酰谷氨酸，Mg2+）,氨基甲酰磷酸,反應(yīng)在線粒體中進(jìn)行,N-乙酰谷氨酸為其激活劑，反應(yīng)消耗2分子ATP。,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,61,N-乙酰谷氨酸結(jié)構(gòu),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合成酶的激活劑：精氨酸,臨床應(yīng)用：治療肝昏迷，補(bǔ)充精氨酸，加速尿素生成,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,62,鳥氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶,2） 瓜氨酸的合成,H3PO4

23、,+,氨基甲酰磷酸,由鳥氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶(OCT)催化，OCT常與CPS-構(gòu)成復(fù)合體。,反應(yīng)在線粒體中進(jìn)行，瓜氨酸生成后進(jìn)入胞液。,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,63,3） 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,ATP,AMP+PPi,Mg2+,+,天冬氨酸,精氨酸代琥珀酸,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,64,精氨酸,延胡索酸,精氨酸代琥珀酸裂解酶,精氨酸代琥珀酸,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,65,4） 精氨酸水解生成尿素,反應(yīng)在胞液中進(jìn)行,尿素,鳥氨酸,精氨酸,精氨酸酶,H2O,鳥氨酸循環(huán),線粒體,胞 液,2020/6/26,第8章 氨基

24、酸代謝,67,3. 反應(yīng)特點,原料：2 分子氨，一個來自于游離氨，另一個來自天冬氨酸。 過程：先在線粒體中進(jìn)行，再在胞液中進(jìn)行。 耗能：3 個ATP，4 個高能磷酸鍵。,精氨酸代琥珀酸合成酶（argininosuccinate synthetase ASAS）ASAS是尿素合成的限速酶,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,68,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,69,4. 尿素合成的生理意義,1）鳥氨酸循環(huán)是體內(nèi)氨最主要的分解代謝途徑。,3）尿素是氨基酸在體內(nèi)分解的最終代謝產(chǎn)物之 一，它在肝臟內(nèi)合成，經(jīng)血液運(yùn)輸?shù)侥I臟排泄。,2）鳥氨酸循環(huán)能將有毒的氨轉(zhuǎn)變成無毒的尿素， 故具有解毒作用

25、，鳥氨酸循環(huán)是體內(nèi)重要的解毒 機(jī)制。,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,70,（四）尿素生成的調(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,1）CPS-的調(diào)節(jié)：AGA、精氨酸為其激活劑,2. 尿素生成酶系的調(diào)節(jié)：,2）調(diào)節(jié)限速酶精氨酸代琥珀酸合成酶的活性,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,71,3）谷氨酸促進(jìn)尿素合成,三羧酸循環(huán),ATP 生成,尿素 生成,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,72,（五）尿素合成障礙可引起高血氨癥與氨中毒,生理情況：血氨來源與去路保持動態(tài)平衡，而肝合成尿素對維持這個平衡起關(guān)鍵作用。,病理情況：例如肝功能嚴(yán)重?fù)p傷、尿素合成相關(guān)酶

26、的遺傳性缺陷等，均可發(fā)生尿素合成障礙，使血氨濃度升高，稱為高血氨癥。,高血氨癥臨床表現(xiàn)：嘔吐、厭食、間隙性共濟(jì)失調(diào)、意識障礙、行為失常、嗜睡甚至出現(xiàn)昏迷等。,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,73,TAC ,腦供能不足,腦內(nèi) -酮戊二酸,-酮戊二酸,谷氨酸,谷氨酰胺,NH3,NH3,肝昏迷,高血氨的毒性作用機(jī)制尚不完全清楚。,一般認(rèn)為：,另一種可能性：谷氨酸、谷氨酰胺增多，滲透壓增大，引起腦水腫。,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,74,二、-酮酸的代謝,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,75,（二）經(jīng)氨基化生成非必需氨基酸,（一）轉(zhuǎn)變成糖及脂類,（三）氧化供能,-酮酸在體內(nèi)

27、可通過TAC 和氧化磷酸化徹底氧化為H2O和CO2，同時生成ATP。,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,76,第五節(jié) 個別氨基酸的代謝,Metabolism of Individual Amino Acids,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,77,氨基酸脫羧酶的輔酶是磷酸吡哆醛,胺是體內(nèi)的生理活性物質(zhì)，主要在肝中滅活,一、氨基酸脫羧基作用,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,78,（一）-氨基丁酸(-aminobutyric acid, GABA),GABA是中樞神經(jīng)系統(tǒng)主要的抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，抑制中樞神經(jīng)興奮。在學(xué)習(xí)和記憶過程及視覺形成和發(fā)育中發(fā)揮重要作用。 異煙肼與B6結(jié)合

28、，加快B6的排泄，使GABA生成不足，可誘發(fā)驚闕等神經(jīng)癥狀。,（二）?；撬?taurine),牛磺酸功能： 1.在腦神經(jīng)細(xì)胞發(fā)育過程中起重要作用。促進(jìn)嬰幼兒腦組織和智力發(fā)育，能明顯促進(jìn)神經(jīng)系統(tǒng)的生長發(fā)育和細(xì)胞增殖、分化，且呈劑量依賴性，?；撬嵩谀溉?，尤其是初乳中含量最高，可彌補(bǔ)早產(chǎn)兒不足。 2.提高神經(jīng)傳導(dǎo)和視覺機(jī)能，抑制白內(nèi)障的發(fā)生發(fā)展； 3.防止心血管病，抑制血小板凝集，降低血脂； 4.與膽汁酸結(jié)合，形成結(jié)合膽汁酸，促進(jìn)脂類、膽固醇的溶解，抑制膽固醇結(jié)石； 5.改善記憶的功能,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,80,（三）組胺 (histamine),組胺是強(qiáng)烈的血管舒張劑，可增加毛

29、細(xì)血管的通透性，誘發(fā)蕁麻疹等過敏反應(yīng)。 可使平滑肌收縮，引起支氣管痙攣，導(dǎo)致哮喘。 能可刺激胃蛋白酶及胃酸的分泌。,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,81,（四）5-羥色胺 (5-hydroxytryptamine, 5-HT),5-HT分布廣泛，在腦內(nèi)作為神經(jīng)遞質(zhì)，起抑制作用；在外周組織有強(qiáng)烈縮血管的作用/刺激支氣管平滑肌收縮。,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,82,（五）多胺（polyamine） 1.概念：一類含有3個或3個以上氨基的化合物。,2.生成過程：,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,83,3.作用： 多胺是調(diào)節(jié)細(xì)胞生長的重要物質(zhì)，精液及腫瘤組織中含量多，凡生

30、長旺盛的組織，如胚胎、再生肝、癌瘤組織等，多胺水平都會增高。,4.作用機(jī)制： 目前還不清楚，可能與其穩(wěn)定細(xì)胞結(jié)構(gòu)，與核酸分子結(jié)合，促進(jìn)核酸和蛋白質(zhì)的生物合成有關(guān)。,5.臨床意義： 測定病人血或尿中多胺的水平，作為癌瘤輔助診斷及病情變化的生化指標(biāo)之一。,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,84,二、一碳單位的代謝,（一）概述,定義： 某些氨基酸代謝過程中產(chǎn)生的只含有一個碳原子的基團(tuán)，稱為一碳單位(one carbon unit)。,甲基 (methyl),-CH3,甲烯基 (methylene),-CH2-,甲炔基 (methenyl),-CH=,甲?；?(formyl),-CHO,亞胺甲基

31、 (formimino),-CH=NH,主要參與嘌呤、嘧啶、肌酸、膽堿的合成過程。,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,85,（二）四氫葉酸是一碳單位的載體,FH4的生成,5，6，7，8-四氫葉酸（FH4）,氨基蝶呤,對氨基苯甲酸,谷氨酸,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,86,FH4攜帶一碳單位的形式及命名,（一碳單位通常是結(jié)合在FH4分子的N5、N10位上）,N5CH3FH4,N5、N10CH2FH4,N5、N10=CHFH4,N10CHOFH4,N5CH=NHFH4,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,87,（三）一碳單位的互相轉(zhuǎn)變,N10CHOFH4,N5, N10=CH

32、FH4,N5, N10CH2FH4,N5CH3FH4,N5CH=NHFH4,H+,H2O,NADPH+H+,NADP+,NADH+H+,NAD+,NH3,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,88,一碳單位主要來源于氨基酸代謝,絲氨酸,N5, N10CH2FH4,甘氨酸,N5, N10CH2FH4,組氨酸,N5CH=NHFH4,色氨酸,N10CHOFH4,（四）一碳單位與氨基酸代謝,（五）一碳單位的生理功能,作為合成嘌呤和嘧啶的原料 把氨基酸代謝和核酸代謝聯(lián)系起來,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,89,三、含硫氨基酸的代謝,胱氨酸,甲硫氨酸,半胱氨酸,甲硫氨基酸可轉(zhuǎn)變?yōu)榘腚装彼岷碗装?/p>

33、酸，半胱氨酸與胱氨酸可以互變，但都不能轉(zhuǎn)變成甲硫氨酸。,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,90,（一）蛋氨酸的代謝,1. 蛋氨酸與轉(zhuǎn)甲基作用,腺苷轉(zhuǎn)移酶,PPi+Pi,+,蛋氨酸,ATP,S腺苷蛋氨酸(SAM),2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,91,甲基轉(zhuǎn)移酶,RH,RHCH3,腺苷,SAM,S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,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,92,2. 甲硫氨酸循環(huán)(methionine cycle),VitB12,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,93,3. 為肌酸與腎上腺素合成提供甲基,4.蛋氨酸循環(huán)的生理意義,1）提

34、供有活性的甲基； 2）減少甲硫氨酸的消耗； 3）B12缺乏，該循環(huán)受阻，影響葉酸再利用，可導(dǎo)致核酸合成障礙，產(chǎn)生巨幼紅細(xì)胞貧血。,胍乙酸,SAM,腎上腺素,去甲腎上腺素,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,轉(zhuǎn)甲基酶,轉(zhuǎn)甲基酶,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,94,（二）半胱氨酸與胱氨酸的代謝,1. 半胱氨酸與胱氨酸的互變,兩個半胱氨酸通過二硫鍵形成一個胱氨酸，這種結(jié)構(gòu)互變，具有重要作用。,2分子半胱氨酸（-SH）,胱氨酸（-S-S-）,2分子還原型 谷胱甘肽 （2GSH）,1分子氧化型 谷胱甘肽（GSSG）,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝

35、,95,結(jié)構(gòu)互變的重要作用 1）維持蛋白質(zhì)空間構(gòu)象的穩(wěn)定性； 2）巰基酶的活性中心含有半胱氨酸，其巰基既是結(jié)合底物的必需基團(tuán)，也是某些毒物如介子氣、重金屬鹽的結(jié)合基團(tuán)，從而抑制酶活性。 3）還原型谷胱甘肽能保護(hù)酶分子上的巰基和紅細(xì)胞膜的穩(wěn)定性，因而具有重要的生理功能。,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,96,O2,2ATP,隨尿排出,PAPS （活性硫酸根）,2.半胱氨酸的分解代謝,提供活性硫酸根。,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,97,3. 半胱氨酸可生成活性硫酸根（PAPS）,PAPS為活性硫酸根，是體內(nèi)硫酸基團(tuán)的供體,活性硫酸基團(tuán)功能：參與肝內(nèi)生物轉(zhuǎn)化作用，促進(jìn)藥物、雌激素

36、、毒物的代謝等。,活性硫酸根,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,98,肌酸以甘氨酸為骨架，由精氨酸提供脒唑基，SAM提供甲基而合成。,四、肌酸的代謝,+,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,100,肌酸(creatine)和磷酸肌酸(creatine phosphate)是能量儲存、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，轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿峒∷帷?肌酸和磷酸肌酸代謝的終產(chǎn)物為肌酸酐(creatinine)。,肌酸代謝小結(jié),2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,101,五、芳香族氨基酸的代謝,芳香族氨基酸代謝可產(chǎn)生神經(jīng)遞質(zhì)，其中苯丙氨酸和色氨酸為必需氨基酸。,2

37、020/6/26,第8章 氨基酸代謝,102,（一）苯丙氨酸和酪氨酸代謝既有聯(lián)系又有區(qū)別,1. 苯丙氨酸羥化生成酪氨酸,反應(yīng)不可逆，苯丙氨酸羥化酶缺乏可引起苯丙酮酸尿癥，屬遺傳性疾病。,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,103,正常時只有少量苯丙氨酸可轉(zhuǎn)變成苯丙酮酸，如先天性苯丙氨酸羥化酶缺陷患者，經(jīng)轉(zhuǎn)氨作用可大量生成苯丙酮酸及代謝物，經(jīng)尿排出，稱為苯丙酮酸尿癥。,苯丙酮酸尿癥（phenylketonuria PKU）：,苯丙酮酸堆集對中樞神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生毒性，使腦發(fā)育障礙，患兒智力低下。 治療原則：早期發(fā)現(xiàn)，控制膳食中苯丙氨酸的含量。,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,104,四氫蝶

38、呤,2. 酪氨酸轉(zhuǎn)變成兒茶酚胺和黑色素或徹底氧化分解,限速酶,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,105,兒茶酚胺: 包括多巴胺、去甲腎上腺素和腎上腺素,1、對心血管系統(tǒng)的作用：兒茶酚胺通過受體作用于心臟，使心率加快，收縮力增強(qiáng)，傳導(dǎo)速度增快，心輸出量增加。 2、對內(nèi)臟的作用：兒茶酚胺通過2受體使平滑肌松弛，通過1受體使之收縮。 3、對代謝的作用：兒茶酚胺參與生熱作用的調(diào)節(jié)，通過受體增加氧耗量而產(chǎn)熱。并可促進(jìn)機(jī)體內(nèi)儲備能量物質(zhì)的分解。 4、兒茶酚胺對細(xì)胞外液容量和構(gòu)成及水、電解質(zhì)的代謝有重要的調(diào)節(jié)作用。 5、兒茶酚胺可引起腎素、胰島素和胰高血糖素、甲狀腺激素、降鈣素等多種激素分泌的變化。,2020/6/26,第8章 氨基酸代謝,106,帕金森?。╬arkinson disease）患者多巴胺生成減少。,一種常見于中老年的神經(jīng)系統(tǒng)變性疾病，多在60歲以后發(fā)病。,主要表現(xiàn)為患者動作緩慢,手腳或身體的其